Jump to content
СофтФорум - всё о компьютерах и не только

Разные блоки питания


Valery
 Share

Recommended Posts

Пожалуй стоит запилить пост о том как я делал пауэрбанк. Сразу скажу - я тут ничего не изобрел, а просто воспользовался готовыми решениями. На Алиэкспрессе встретил довольно недорогой корпус с "мозгами", но без аккумуляторов. Такие устройства нередки, платы для пауэрбанков недороги, но очень часто для сборки нужна контактная сварка, которой у меня нет. А паять аккумуляторы (как и батарейки) нежелательно.
А тут попался вариант с обычными кассетами под литиевые аккумуляторы 18650, и "мозги" довольно продвинутые, как видно даже имеется цифровой индикатор уровня заряда в процентах.

Насчет аккумуляторов:
Когда-то я собирался сделать радиоуправляемый катер, который по задумке должен был питаться от четырех аккумуляторов 18650, для чего они были куплены в количестве 12 штук. (Из расчета три комплекта по четыре аккумулятора). Аккумуляторы дешевые, легкие, и ёмкость у них небольшая. Заявленная 3400 mah, но по отзывам покупателей не более 1000 mah. Меня это вполне устраивало, хватало на 10 минут работы, а больше и не надо. Теперь от них осталось лишь 11, один погиб смертью храбрых при тестировании. :) Поскольку ячеек в данном корпусе восемь, есть возможность выбрать из этих одиннадцати восемь тех что получше.
Имеется так же еще одна проблема, - аккумуляторы лежали порядка двух лет, так что их небольшая ёмкость скорее всего еще уменьшилась, и боюсь что значительно. Хотя не исключаю что при начале интенсивной работы, после нескольких циклов заряд/разряд они "разгонятся". Конечно по большому счету это просто попытка пристроить аккумуляторы к делу, а не просто наблюдать как они медленно скисают.
Аккумуляторы в пауэрбанке соединяются параллельно без каких-либо схем балансировки, это в общем очень частое решение при конструировании батарей из нескольких аккумуляторов. Кстати сказать что их не обязательно должно быть именно восемь, их может быть любое количество от 1 до 8, конечно с изменением суммарной ёмкости.
Для определения характеристик аккумуляторов я воспользовался зарядным устройством BT-C3100. Это довольно сложное ЗУ, которое имеет разные дополнительные функции, в том числе такую как Quick test. При выборе этого режима ЗУ тестирует аккумулятор в течение нескольких секунд, и выдает числовое значение, чем число меньше, тем лучше. Примерно 20-80, это хороший аккумулятор, а 500 - полностью негодный. У меня эти значения оказались в районе 180-280, так что аккумуляторы далеко не самые лучшие. Для более точных измерений конечно можно использовать и другие функции, например Discharge, когда аккумулятор разряжается заданным стабильным током с одновременным замером ёмкости. Но подобные измерения занимают очень много времени, и я их не проводил. Я просто зарядил все аккумуляторы до максимума, сразу провел всем Quick test, а значения написал маркером на аккумуляторах.

pow-1.jpg.c3b0e40e9494424362fb83ecf1c772b0.jpg

pow-2.jpg.c2dd1ecaa9a19ef4b7c91f510e26c366.jpg

pow-4.jpg.2fe5bff884348a5d869d977e930db06e.jpg

pow-3.jpg

powerbank.thumb.jpg.8f148b9e4e59fe7bf917540e298c7547.jpg

После сборки и включения пауэрбанка его индикатор показал заряд 98%. Зарядил до 100% средствами самого пауэрбанка при помощи USB шнура и зарядного устройства. Заряжал через амперметр, и было видно что хотя пауэрбанк довольно быстро зарядился по индикатору до 100%, но зарядный ток еще долго не прекращался, постепенно уменьшаясь. Заряжал пока ток не упал почти до нуля. Такая "дозарядка" шла еще около получаса. Видимо аккумуляторы балансировались, или еще что-то ему не хватало. А затем, используя USB тестер и нагрузочный резистор (описанные в теме про мультиметры) разрядил пауэрбанк резистором настроенным на 1 ампер. Выходное напряжение не достигало 5,0 вольт, держалось на уровне 4,7-4,8 вольт. Потому и выходной ток был примерно 0,8-0,9 ампер.

Тестер показал что пауэрбанк имеет ёмкость всего 1758 mah, ток в 0,8 ампер обеспечивался в течение 2 часов. Как видим пауэрбанк получился так себе, и ничего тут уже не поделать. Годится он пожалуй только для заряда чего-то очень маломощного, вроде карманного mp3 плеера, или каких-то других микродевайсов. Посмотрим, несколько раз разряжу-заряжу, может быть аккумуляторы разгонятся. Но это наверно на Новогодние праздники, пока нет времени на длительные эксперименты. Конечно проблема тут в аккумуляторах, а не в самом пауэрбанке, который как раз работает неплохо.

Edited by Valery
Link to comment
Share on other sites

Продолжил научные изыскания с описанным выше пауэрбанком. Как показывают измерения, аккумуляторы не разгоняются, а деградируют. Вот все измерения, включая самое первое:

-------\ Ёмкость\ Длительность заряда или разряда.

Заряд: Неизвестно\ Неизвестно
Разряд: 1758 mah\ Неизвестно

Заряд: 2032 mah\ 3 часа
Разряд: 1585 mah\ 2 часа

Заряд: 1911 mah\ 2 часа 30 минут
Разряд: 1658 mah\ 2 часа (разряд шел с перерывами, аккумулятор "отдыхал" потому ёмкость несколько больше).

Заряд: 1881 mah\ 2 часа 15 минут
Разряд: Неизвестно\ Неизвестно. (Оставил заряженным, да и тестер у меня похоже подгорел).

К тому же обнаружена неточная работа индикатора заряда по максимуму. То есть заряд продолжается как бы свыше 100%. Значит что бы нормально зарядить такой девайс, или нужна зарядка с индикатором наличия тока (наличия заряда), или USB тестер, или шнур с амперметром, иными словами что бы можно было понять когда заряд заканчивается на самом деле.
Если купить нормальные аккумуляторы даже пусть хоть на Алиэкспрессе, это обойдется примерно в 1200-1500 руб, а добавив стоимость описанной приблуды до 1800 -  2000. То есть за цену более-менее хорошего пауэрбанка. Так что сэкономить тут вряд ли получится. К тому же пересылка аккумуляторов сопряжена с проблемами, не каждый перевозчик берется за их доставку. Заниматься чем-то подобным описанному выше могу посоветовать тем, у кого этих аккумуляторов бесплатно куры не клюют, и есть возможность выбрать реально хорошие образцы. А я даже и не знаю что и делать, конечно назвать это устройство пауэрбанком нельзя, оставлю пока всё как есть, или может быть подарю кому-нибудь с глаз долой. :)

Link to comment
Share on other sites

В продолжение этого поста данной темы, про дроссель в цепи постоянного тока. Я хотел сделать очередной аудиоаппарат, который должен по задумке питаться от импульсного БП. Для фильтрации помех предполагалось использовать указанный по ссылке дроссель. Как известно, при коммутации той или иной катушки индуктивности могут возникнуть выбросы высокого напряжения, а ток, которым питается усилитель не совсем уж постоянный, он импульсный. То есть хотя напряжение более-менее стабильно, но ток изменяется практически со звуковой частотой, и я подумал, - а может ли возникнуть это самое напряжение в данном случае. Если да, то погореть может всё что угодно. :) Ни Гугл, ни знакомые не дали однозначного ответа, разве что посоветовали намотать дроссель бифилярно, то есть "вдвоя". Такая намотка встречается очень часто, возможно так и сделаю, как только попадется подходящий сердечник.

А тут в магазине встретил т.н. фильтр питания для автомагнитол:

filtr.thumb.jpg.45cf32fd597dedb03a2d1e38ac59db47.jpg

И подумал, - ну уж люди наверно разбираются. :) Собрал ту же схему что и приведенную по ссылке, так же подключил лампочку в качестве нагрузки, потому что БП без нагрузки практически не шумит.

osc-2.thumb.jpg.d8cb994756157442b9bed484d0929b0a.jpg

Ну какой-то такой фоновый шум уменьшился, это да, но "игл" стало больше чем без фильтра. Откуда они берутся интересно. :) Делитель - 10 mV/дел.

А потом подумал, а дай ка я отсоединю лампочку, то есть создам как бы переменную нагрузку.

osc-3.thumb.jpg.d712737363261c2c6813b9884145aaa7.jpg

Здесь делитель уже 20 mV/дел. При подключении и отключении нагрузки пару секунд вот такая свистопляска, а потом всё успокаивается. Скорее всего это таким образом БП стабилизирует напряжение. (PS: Скорее всего нет, так как осциллограмма до фильтра не изменилась, синяя свистопляска, это вероятно какие-то процессы в самом фильтре).

Так что пока ничего не придумал по этому поводу. :)

Edited by Valery
Link to comment
Share on other sites

  • 8 months later...

Регулятор мощности переменного напряжения, основанный на покупном китайском модуле:

924701099_220.thumb.jpg.64f523e30d1e40d1e1dd8e8ea7b24ce3.jpgac_reg.jpg.92f2a0db1c6329cf14524ca881807065.jpg

Как работает такой регулятор: Это симисторный регулятор, где симистор (двунаправленный тиристор) открывается как бы с задержкой, пропуская не всю синусоиду, а только её часть, чем меньше остаётся "отрезок", тем соответственно меньше передаваемая мощность. Подробно расписывать не буду, если интересно можно почитать например тут: https://www.asutpp.ru/reguljator-moshhnosti-na-simistore.html
Только взглянув на график напряжения размещенный на том сайте, сразу можно понять как это работает, не особо вдаваясь в тонкости.

Для чего он нужен: У меня есть дремель и электролобзик, у которых вышли из строя собственные регуляторы, и заменить или починить их не получилось, и они теперь работают только на максимуме. Значит попробуем использовать внешний регулятор. Так же замечательно будут регулироваться лампочки накаливания, всевозможные нагреватели, и другая активная нагрузка.

Насколько хорош такой регулятор: Это не регулятор конкретно оборотов, или конкретно яркости лампочек. Это регулятор не пойми чего, но который можно попробовать использовать с указанными целями. Такой регулятор работает не со всеми нагрузками, (или если угодно наоборот). Например яркость лампочек накаливания регулировать очень легко, а вот светодиодных - нет. Некоторые двигатели так же могут заупрямиться, - будут жужжать, но толком работать не будут. Про трансформаторы и прочие индуктивности вообще молчу.

 По этому модулю часто задается вопрос, - он регулирует без потери мощности, или с потерей? Конечно с потерей. Что бы регулировать обороты двигателей без потери мощности нужен частотник (частотный преобразователь).

Так же следует помнить что данный модуль не имеет гальванической развязки от сети, и находится весь под высоким напряжением, включая радиатор. Маловероятно конечно, но при поломке переменного резистора, высокое напряжение может появиться и на его валу. Так что лучше использовать пластмассовую ручку.

 

Link to comment
Share on other sites

  • 1 month later...

Есть такая вещь, как шуруповерт из Светофора, модель TSV-1201, такие шуруповерты довольно известны, если интересно можно загуглить. Потому подробно расписывать не буду. Этот шуруповерт имеет в комплекте один Li-Ion аккумулятор (изделие), состоящий из трёх аккумуляторов 18650 и контроллера. В комплекте имеется внешнее зарядное устройство на 12 вольт. Когда они были в продаже (декабрь 2019) я купил две штуки. Тогда они стоили чуть больше 800 рублей, что недорого даже для плохого шуруповерта. Довольно интенсивная работа в течение всего дачного периода показала приемлемое качество и безотказность для односкоростного шуруповерта такого типа. Но была отмечена постепенно нарастающая слабость аккумуляторов. Особенно одного изначально "больного", у которого по всей видимости либо произошел глубокий разряд, либо он был изначально с браком. А к осени они уже постепенно начали скисать оба, - один быстрее, другой медленнее. Выражалось это в быстром разряде, и в быстром же заряде. Было решено что-то с ними сделать, по крайней мере с "больным", с которым уже стало невозможно работать, а второй еще был достаточно "живым".
 Для решения этой проблемы имеется по крайней мере три пути:
1. Купить новые аккумуляторы (изделия) в необходимом количестве. Такие аккумуляторы при внешней похожести конструктивно отличаются. Насколько мне известно таких аккумуляторов на 12 вольт существует по крайней мере три типа. Здесь нужно хорошенько разобраться, иначе аккумулятор физически не подойдет к шуруповерту. Такие аккумуляторы не обязательно заказывать в Китае, можно посмотреть и в строительных или хозяйственных магазинах своего города. Может быть выйдет дороже, зато быстрее и спокойнее.

1433191450_-.thumb.jpg.4f22597feb614a98d6b5af6205373d35.jpg


2. Купить готовые сваренные аккумуляторные сборки (батареи), и установить их в существующие корпуса.

1002844819_-.thumb.jpg.3005fd19b34b138ba9f78f9a7dac4270.jpg


3. Купить отдельные аккумуляторы, собрать их в батареи, и установить их в существующие корпуса.

257102239_-.thumb.jpg.86fae3b8746e80b9001dd5aa123b484c.jpg

Мной был выбран третий вариант. Отчасти потому что мне всё равно нужны аккумуляторы для разных других целей. Насчет того какие именно аккумуляторы нужны, тоже было не мало раздумий. Не любой аккумулятор 18650 годится для шуруповерта, нужен аккумулятор способный резко отдавать большой ток. По этому поводу в интернетах можно найти немало холиваров и приверженцев разных производителей, магазинов и моделей аккумуляторов. Кому из них верить, решаем самостоятельно. Я никому ничего не собираюсь доказывать и советовать, потому остановился на указанных выше. Купил 10 штук, шесть пойдут в эти аккумуляторы, два - для фонарика, один для приёмника, ну и один еще куда-то пристрою. Или пойдет как резерв для возможного брака. Как видно, аккумуляторы снабжены приваренными никелевыми полосками. Это означает что они приспособлены для сборки в батарею обычной пайкой, без риска перегреть их. Да и в обычной радиолюбительской практике такие аккумуляторы удобны потому что к ним легко подключиться, например крокодилами, и не нужны кассеты или иные держатели. (Если такой аккумулятор планируется использовать в различной аппаратуре вроде фонариков, минусовую полоску можно отодрать, а плюсовую лучше сложить "гармошкой", так как плюсовой вывод у этих аккумуляторов не выступает за габариты корпуса. Конечно желательно при этом не устроить замыкания). :)
Для разборки аккумулятора (изделия) нужно аккуратно снять наклейку с торца, под ней откроются три болта с внутренними "звездчатыми" головками. После отворачивания болтов крышка легко снимается, и мы видим три аккумулятора, которые нужно просто вытянуть из корпуса. Теперь нужно зарисовать схему включения, снять эти аккумуляторы, и вместо них точно так же установить новые. Работа эта не сложная, на всё может уйти полчаса работы. Главное ничего не перепутать. Схему я прилагаю, но могу напомнить что у разных аккумуляторов она может отличаться. Так что схема только для информации.
Извлеченные из аккумулятора батареи неожиданно оказались все хорошо заряженными, (по 3,9V), но проверив их при помощи Quick test (см. ниже) получил значения 85, 71 и.... 117. Для приёмника или фонарика еще более-менее, а для шуруповерта видимо уже неприемлемо. Вот этот последний аккумулятор и обгадил всю малину. Потому я и не люблю последовательное соединение источников питания, потому что качество всей батареи определяется качеством одного самого слабого аккумулятора. Но хотя бы при этом не гибнут остальные аккумуляторы, что было бы при параллельном соединении. Теперь они отправятся на другую работу.
Перед сборкой батареи новые аккумуляторы были полностью заряжены и проверены зарядным устройством BT-C3100. Это устройство уже упоминалось в данной теме в посте про Power bank. А именно всем был проведен Quick test, о котором я уже говорил, и его значения были запомнены. (Более точные методы связанные с полной разрядкой / зарядкой аккумулятора я не использовал, хотя бы потому что это занимает много времени). Сделано это для того что бы собрать батарею из более-менее идентичных аккумуляторов. Показания у них неплохие, не супер, но в диапазоне 59-73.
Аккумулятор (готовое изделие) был заряжен штатным зарядным устройством, чисто для проверки - работает ли оно теперь, и не повредил ли я контроллер. Но нет, всё прошло успешно, красный быстро сменился зеленым. Заодно опишу сигналы стандартного зарядного устройства: Зеленый - нет заряда, аккумулятор либо не подключен, либо полностью заряжен. Красный - идёт заряд, (по его окончании зажжется зеленый). Попеременное мигание красного и зеленого - с аккумулятором что-то не так, но по всей видимости контроллер всё равно пытается его зарядить. Если мигание не прекратится, и не перейдет в постоянное свечение красным за адекватное время, то значит дело серьёзное.
Я не сравнивал как-то инструментально как изменились характеристики, но на слух обороты заметно выросли, вообще шуруповерт стал как бы "резче". А мощность такова, что руками остановить патрон невозможно, - обжигает кожу. Точнее сказать может только время.

Разные не сортированные фотографии (не по порядку) на которых показано как всё было.

akk-1.jpg.ebf8f5b331d12bcb70ceb08f7783c8f3.jpgakk-2.jpg.ed2f3294fcf4619470b4ba17b5d9a047.jpgakk-3.thumb.jpg.c437c1276350d7fc2f5230cf1413e26a.jpgakk-5.jpg.dbd8c2a951efc4274c8abbef25bdb41d.jpgakk-4.jpg.f2208987fe94ef0dfc0de76b38e5edcd.jpgakk-6.jpg.93dcae585e6352aa44f4fc6f79598744.jpgakk-7.thumb.jpg.18dd3d5ce3c12a749e43faa78f87fda3.jpgakk-8.thumb.jpg.c6d210c1628d3abb27f924325ba86da0.jpgakk-9.thumb.jpg.66baa30dfdf648417335e883af4d5148.jpg

  • Like 1
Link to comment
Share on other sites

  • 1 month later...

Замена аккумуляторов в пауэрбанке Xiaomi 16000. Этот пауэрбанк представлял из себя пять литиевых аккумуляторов 18650 соединенных параллельно, и плату контроллера. Купил я этот пауэрбанк когда-то давно, даже не могу сказать в каком году, но по крайней мере в феврале 2017 года он у меня уже был. Через некоторое время он начал сдавать позиции, и к настоящему времени вообще отказал. Испытания показали что аккумуляторы держат напряжение, но совсем не выдают тока... никакого. То есть сильно увеличилось их внутреннее сопротивление. На фото четыре аккумулятора, потому что один был снят ранее. У меня оставалось семь аккумуляторов упомянутых выше, когда я их менял в аккумуляторе шуруповерта, и я решил четыре из них их задействовать тут. Четыре, потому что тогда не хвататит для второго шуруповерта, да и хватит и четырех. К слову в данном случае аккумуляторов может быть от одного до пяти. Конечно с изменением суммарной ёмкости.
Этот пауэрбанк и новый вел себя довольно хитро, - никакие устройства он не заряжал до 100%, и при не таком уж маленьком токе (порядка 200-250 mA) уже отключался. Не заряжать, а питать непрерывно или достаточно долго какое-то слабое устройство им не получится. Это скорее всего не баг а фича, так было задумано для экономии заряда.
Я решил восстановить этот пауэрбанк, так как вещь в хозяйстве нужная, хотя бы телефон подзарядить пусть и не на 100% можно. Да и ремонт обходится не так и дорого, в районе 630 рублей. Хотя конечно мне не нравится что все аккумуляторы соединены параллельно без каких-либо развязок. При отказе одного аккумулятора откажут и все остальные, что скорее всего и произошло с "родными" аккумуляторами. Вот сейчас сижу и думаю, - а не разобрать ли нафиг мне это всё? Потому как аккумуляторы жалко. Немного успокаивает то, что аккумуляторы достаточно хорошие и похожие по параметрам.
Измеренная при помощи USB тестера "чистая" ёмкость полностью заряженного пауэрбанка составила 7844 mah. В качестве разрядного резистора использовал автомобильную лампочку на 12 вольт 21 ватт, подключенную к USB вилке. 12и вольтовая лампочка от 5 вольт горит вполнакала, но ток при этом как раз где-то в районе 1,1 А, - то что надо, таким током и разряжал, ток держался стабильно, если и колебался, то на уровне пары-тройки сотых долей ампера. Разряд шел 7 часов 10 минут, после 7 часов напряжение на выходе начало падать, и к концу разряда перед самым отключением упало до 4,5 вольта.

Со временем вылезла еще одна проблема: полностью разряженный пауэрбанк заряжается от внешнего источника током всего 0,45 - 0,55А, хотя заряжал от проверенной зарядной станции, без особых напрягов выдающей более ампера (по заявлению производителей до 3,5 ампер, но кто ж в такое поверит). Скорее всего опять такая особенность схемы, или когда я впихивал аккумуляторы повредил контроллер, маловероятно, конечно. "Влито" в пауэрбанк было 10482 mah. Заряд длился 22 часа 41 минута (три дня вечерами и ночами). Сразу следует обратить внимание, какие высокие потери на различные преобразования тока туда-сюда. Что бы пауэрбанк смог выдать 7844 mah, сперва надо в него влить 10482 mah. Я уже где-то говорил о потерях в районе 30%, примерно так и есть. Попробовал поднять напряжение заряда, ток при этом ведет себя достаточно интересно, сперва примерно на минуту повышается, а затем снова возвращается к указанному току что был раньше. Видимо стабилизатор тока отрабатывает с такой задержкой. Так что смысла повышать напряжение мало. В общем всё не так и плохо, но вот время заряда подкачало. Так что этот пауэрбанк нужно всегда держать заряженным.

pb-1.jpg.59d93493e5ba82b6ac673e636b92b933.jpgpb-2.thumb.jpg.e52a404ace3c9f0291d22b7b89cb0eb5.jpg

Edited by Valery
Link to comment
Share on other sites

  • 1 month later...

Небольшая переделка советского регулируемого трансформатора АРБ-250, на 250 ватт. Достался он мне потому что шел на помойку, но я его успел приватизировать. Чего пропадать хорошей вещи. :) Конечно такой вещи в наше время в квартире делать нечего, но где-то на даче, в гараже или какой-то мастерской вполне найдется применение.

trans-1.jpg.97a33c722c63cf29ddf5742ea6f8ba92.jpgtrans-2.jpg.11dd59697e0bb61d1aae6e5b46eaf3e7.jpg

trans-3.jpg.fb62c8d942be1de1411c452394d0ec19.jpg trans-4.jpg.6c04f543b0c808a74ab3bb4edf9ee5e4.jpg

Этот, и ему подобные трансформаторы в 60-70 годы использовались для питания телевизоров и различной другой радиоаппаратуры. В 80е они были вытеснены более совершенными автоматическими стабилизаторами. И те и другие стали вообще не нужны в 90е. Хотя подозреваю что и и раньше-то были не особо нужны. :)
Под данным обозначением имелись самые разные аппараты аналогичного назначения. И наоборот, в таком же корпусе могли быть аппараты отличающиеся схемотехнически. Например у меня был и раньше подобный аппарат, у него была горизонтальная ориентация (выштампованные ножки на дне корпуса), и довольно узкий диапазон установок. У этого же вертикальная ориентация (ножки на боковой стенке), и пределы гораздо шире. Я сперва предполагал что он уже кем-то перемотан, но по всей видимости нет. Даже допускаю что конкретно этот аппарат разработан не для телевизоров, а для каких-то других технических целей. Переключатель круговой на 12 положений, при напряжении питания 217 вольт на выходе можно получить 195, 202, 210, 220, 228, 239, 251, 266, 280, 297, 314, 335 вольт.

В подобных трансформаторах нет стабилизации или какой-то автоматики. То есть выходное напряжение как у обычного трансформатора зависит от напряжения питания и тока нагрузки. Кроме того нет гальванической развязки входа от выхода.
Кто-то спросит, - а на кой фиг такая древность сейчас? Отвечу так: он умеет не только понижать, но и повышать напряжение, причем произвольно, поворотом переключателя. И без всяких микропроцессоров, помех и искажений. А это может быть полезно в радиолюбительской практике, да и в быту вместо ЛАТРа (которого у меня кстати тоже нет). На данный момент я использовал этот трансформатор только для повышения напряжения для паяльника на даче, в то время когда в сети пониженное напряжение. Такое же использование предполагается и дальше, потому что трудно придумать какое-то другое применение из-за не такой уж большой мощности в 250 ватт. По крайней мере исходя из моих местных реалий.
Наблюдаемые проблемы и их решения:
- Слишком страшный внешний вид. - Помыть, покрасить. Красить пришлось на холоде в гараже, потому получилось страшнее чем было, - краска плохо ложилась, пришлось раз пять перекрашивать, в результате получились потёки, и всё равно остались непрокрашенные места. Всё проклял и оставил как есть.
- Неудобно переносить, нет ручки. - Приделать ручку.
- Старинный сетевой провод "лапша". - Заменить на новый.
- Вольтметр имеет шкалу до 250 вольт, но трансформатор способен выдавать и больше. - Заменить вольтметр на цифровой, способный работать в диапазоне 50-500 вольт. Вольтметр устанавливается на место старого на заглушку из текстолита.
- Встроенная розетка не подходит для современных типов вилок. - Установить новую розетку.
- Ручку переключателя поломал, никак не хотела сниматься. Пришлось временно поставить какая нашлась, со временем подберу что-то более подходящее.

Edited by Valery
Link to comment
Share on other sites

  • 2 weeks later...

Переходник-адаптер с разъёма типа EC5 "мама" на гнездо прикуривателя. Разъём EC5 чаще всего используется для подключения к пауэрбанку предназначенного для запуска автомобильных моторов (powerbank car jump, powerbank car starter, и типа того) т.н. смарт кабеля (smart cable) с мощными крокодилами, которые в свою очередь подключаются к аккумулятору автомобиля. Предназначен для подключения к указанному пауэрбанку различных 12 вольтовых устройств. Конструкция крайне проста, состоит из гнезда EC5, гнезда прикуривателя и медных гибких проводов сечением от 1,5 мм2. В разрыв одного из проводов должен быть установлен предохранитель (или какое-то иное защитное устройство) на 10 или 15 ампер.

ec5_prik-1.jpg.63bccbdc34ebbd8e5e8decc1d0f82e9a.jpg

Изобретения тут никакого нет, некоторые пауэрбанки сразу комплектуются подобным адаптером. В моём случае предполагается что ток будет относительно небольшой и потому применен автомобильный предохранитель на 10 A. Желательно использовать предохранитель такого же типа что и в автомобиле, что бы было проще найти замену перегоревшему.
Использовать такой адаптер предполагается с двумя целями:

Эти пауэрбанки недешевая забава, а используются по прямому назначению что называется раз в год по обещанию. А если на автомобиле качественный аккумулятор то вообще просто лежат. Первая цель - прибрать этот неслабый ресурс к рукам, что бы можно было его использовать для каких-то сторонних целей. Вторая цель - питание или зарядка различных автомобильных устройств. Данный адаптер предполагается использовать только как аварийное средство при выходе из строя автомобильного гнезда прикуривателя, и когда нет возможности его оперативно починить. Включать в него следует только те устройства, шнуры которых  имеют несъемный штекер прикуривателя, и иным способом их подключить к автомобилю не получается. Телефоны и подобную аппаратуру где имеется возможность зарядки обычным шнуром от USB, нужно заряжать от USB портов, которые как правило всегда имеются на любом пауэрбанке.
У таких пауэрбанков чаще всего выходной разъём напрямую подключен к аккумулятору, и не имеет никаких защит. Отсюда возникают две опасности - можно слишком глубоко разрядить аккумулятор, и тем вывести его из строя. Или устроить короткое замыкание и сделать чего похуже, для того и установлен предохранитель. Штатный выключатель пауэрбанка игнорируется, хотя может создаться ложное представление что пауэрбанк включается и выключается. На самом деле нет, на разъём питание подается всегда. Отключить пауэрбанк от нагрузки можно только одним способом - физически отсоединить либо разъём включенный в пауэрбанк, либо отключить нагрузку от гнезда прикуривателя. При использовании пауэрбанка с таким адаптером следует самостоятельно следить за уровнем заряда его аккумулятора по индикатору, и прекратить работу при снижении уровня заряда ниже 25%, и при первой возможности поставить его на заряд при помощи штатных средств. Данное устройство используется только на свой страх и риск.

Я пока не могу "по максимуму" испытать данное устройство, пока проверил только при работе на 200 ваттный автомобильный инвертор, который в свою очередь нагружен на настольную лампу со светодиодной лампочкой, которую не видно на фото, но свет от неё падает справа. Просто у меня дома кроме этого не нашлось другого устройства которое имело бы штекер прикуривателя.

ec5_prik-2.jpg.e365a46c8437929fea59e1649de7e171.jpg

Может быть в выходные попробую подключить автомобильный компрессор для накачки колес, и посмотрю что получится.

UPD: видео с накачиванием колеса. (25 МБ): https://www.dropbox.com/s/3tpdyyavv4zinh9/compressor _pwrbank_car_start.mp4?dl=0

Небольшое пояснение. Этому пауэрбанку около 5 лет. Видео снято уже почти в 16.00, а на улице он с 11.00, в машине с 12.00. На улице мороз -15. Так что по пятибалльной шкале ему ставим 2. Есть вероятность что новый и качественный пауэрбанк в тёплое время года сможет накачать все колеса с нуля.

Edited by Valery
Link to comment
Share on other sites

  • 1 month later...

Регулируемый импульсный блок питания-приставка, не имеющий собственного источника питания. Сделано это для удешевления всей конструкции, в расчете на то что источником питания могут быть различные блоки питания оставшиеся от ненужной или неисправной, несуществующей аппаратуры. Конечно делать нечто подобное имеет смысл если такие БП имеются в наличии. Приставка очень проста, но при своей простоте обладает довольно терпимыми характеристиками. Мощность правда невелика, но большая мощность требуется не так и часто. Приставка несложная и легко повторяемая, не содержит каких-то дефицитных или дорогих деталей, может регулировать напряжение и ток, для чего имеется два отдельных резистора.

Параметры этого образца:
Напряжение питания - 12-30 вольт.
Минимальное выходное напряжение - 1,2-1,5 вольт.
Максимальное выходное напряжение - Напряжение питания минус 0,5 вольт падение на диоде VD1, минус 1 вольт падение на регулирующем модуле.
Нормальный выходной ток до 1,5 ампер. Максимальный кратковременный в некоторых случаях до 3 ампер.
Собственный ток потребления до 70 mA.

Схема, внешний вид:

prist-1.jpg.ebc705a9846483a6257b5b049ec9ee34.jpgprist-2.jpg.808e7d44dc3b8d1ec0b45c2ccac1f496.jpg1860234432_-new--new-new.GIF.4240847b9d5f5507dadcb95e4b2f798f.GIF
На входе приставки имеется выпрямительный диод VD1 в прямом включении типа 6A10. Он в большей степени вносит нестабильность, отъедает напряжение и греется, в меньшей степени обеспечивает защиту от переплюсовки, и в еще меньшей степени (теоретически) не дает току пройти обратным ходом от заряжаемого аккумулятора в источник питания. При некоторых случаях это не исключается. Если даже на вход будет ошибочно подано переменное напряжение не превышающее напряжение питания, то выхода из строя не произойдет.
Для подключения источника питания использованы разъемы двух типов - гнездо на 5,5 мм X1, и две винтовые "приборные" клеммы X2 и X3. Входы не развязаны друг от друга, и потому к приставке одновременно можно подключать только один источник питания, даже если второй выключен. На выходе установлены две клеммы X4 и X5. Источник питания желательно выбирать с напряжением не слишком большими чем в данный момент требуется на выходе.


Для чего может быть нужна регулировка тока:
Для защиты как подключенной к БП нагрузки, так и самого БП, если возникнет слишком большое потребление тока. Это особенно полезно если подключаются неизвестные, неисправные, или проверяемые после сборки или ремонта устройства.
Для питания приборов которым нужно ограничение по току, например светодиодов, различных светодиодных сборок и прочих подобных устройств.
Для заряда аккумуляторов.

Напряжение и ток регулирует модуль на ИМС XL4015E1, но для удобства установки в корпус он был модифицирован. Заключается это в том, что штатные подстроечные резисторы и светодиоды были выпаяны, и вместо них при помощи проводов подключены многооборотные переменные резисторы такого же сопротивления (10k), и обычные светодиоды диаметром 5 мм.
О резисторах: есть некоторое неудобство что резисторы работают только на части своего хода, и установить напряжение или ток не так легко даже при использовании многооборотных резисторов. Это в общем-то последствия возможности работы модуля с широким диапазоном питающих напряжений. Это "лечится" путем установки дополнительных резисторов, но я не стал этим заморачиваться что бы не усложнять схему, и не терять универсальность по диапазону питающих напряжений.
О светодиодах: Имеется три светодиода. Свечение одного из них означает что стабилизатор находится в режиме регулирования напряжения, другого - в режиме регулирования тока. Эти два светодиода работают попеременно. (Из-за несовершенства схемы могут и одновременно). Имеется еще один светодиод, точного назначения его я не определил. Он служит для индикации режима когда стабилизатор отключен, ну или что-то вроде этого. Может быть имеет место какая-то защита от чего-то, и типа того. Этот режим можно вызвать искусственно выкручиванием токового резистора до упора влево. При нормальной работе приставки он должен быть погашен. Все новые светодиоды матовые. Светодиод напряжения - красный, тока - синий. Эти цвета соответствуют цветам индикатора ампервольтметра. Третий светодиод желтый, просто что бы отличаться от двух первых. Регулирующий модуль установлен на макетную плату с зазором, на стойках из проволоки, для обеспечения свободного движения воздуха.
Приставка имеет два прибора, - один из них это вольтметр, который показывает напряжение на входе БП после выпрямителя. Он нужен для того что бы оценивать работу источника питания. Этот вольтметр не должен показывать больше чем 35 вольт. А точнее немного меньше, потому что на модуле установлены конденсаторы на напряжение 35 вольт, и превышение этого напряжения нежелательно.
Для контроля за напряжением и током на выходе служит еще один прибор - ампервольтметр, который показывает напряжение и ток на выходе. Поскольку на данную приставку может быть подано относительно высокое напряжение, что бы не перегружать приборы по питанию, они питаются от отдельного стабилизатора на ИМС LM2596, на котором нужно установить напряжение около 9 вольт. Все приборы проверены и откалиброваны по напряжению в диапазоне 0-30 вольт, и по току в диапазоне 0-3 ампера. Диод VD2 защищает приставку от выбросов высокого напряжения (искрения) в том случае если к ней будет подключена индуктивная нагрузка, такая как электродвигатели, реле или какие-то другие катушки. Этот диод распаян непосредственно на выходных разъемах, и при обычной работе никак себя не проявляет.

О заряде аккумуляторов: Данным устройством вполне можно заряжать небольшие аккумуляторы, например гелевые свинцово-кислотные или щелочные. Только в отличие от других нагрузок аккумулятор сам является источником напряжения. При том что приставка пропускает ток в обратном направлении, и даже потребляет заметный ток в десятки миллиампер. Что бы развязать приставку и аккумулятор, нужно установить подходящий по току выпрямительный диод в прямом направлении, что бы от приставки в аккумулятор ток шел, а обратно - нет. Теперь встроенный вольтметр будет работать некорректно. Контролировать напряжение на аккумуляторе придется отдельным вольтметром (мультиметром). Как настроить приставку для заряда аккумулятора и выбрать подходящие параметры показано на видео.

Что понадобилось:
Корпус, модуль на ИМС XL4015E1, модуль на ИМС LM2596, вольтметр, ампервольтметр, два многооборотных переменных резистора на 10k, четыре приборные клеммы, гнездо 5,5 мм, светодиоды, провод, паяльник, инструмент, текстолит, двусторонний скотч, термоклей. Если всё покупать с нуля, то получится немалая сумма, я это сделал потому что у меня все запчасти уже были куплены ранее, и всё равно валялись. Специально для этого проекта я купил только корпус. Конечно схему можно и упростить, например отказавшись от приборов и взяв резисторы попроще.
Насчет корпуса: Корпус - щиток для установки автоматического выключателя. Имеется прозрачная крышка, под которой размещены измерительные приборы и светодиоды. Каких-то предпочтений что нужно выбрать именно такой корпус у меня не было. Просто такая коробка попалась на глаза, и показалась подходящей.
Как и любое другое самодельное устройство, данный БП нельзя оставлять без присмотра в рабочем состоянии.


Видео 1. Обзор. 16,8 МБ: https://www.dropbox.com/s/54i5ghcfod47hb5/UI_lab_bp_part_1.mp4?dl=0
Видео 2. Регулирование напряжения.  40,4 МБ: https://www.dropbox.com/s/sqrqwml78o06uqi/UI_lab_bp_part_2.mp4?dl=0
Видео 3. Ток на выходе больше чем ток на входе. 11,4 МБ: https://www.dropbox.com/s/pkw4prttyui5ie7/UI_lab_bp_part_3.mp4?dl=0
Видео 4. Регулирование тока. 41,9 МБ: https://www.dropbox.com/s/odwr9pokv0ct597/UI_lab_bp_part_4.mp4?dl=0
Видео 5. Зарядка аккумулятора.  33,6 МБ: https://www.dropbox.com/s/jz9onf99bbgi2bq/UI_lab_bp_part_5.mp4?dl=0

 

Link to comment
Share on other sites

Небольшое продолжение предыдущего поста, а именно внешний обзор модуля на ИМС XL4015E1 до изменений которые я в него внес. А так же рассмотрим еще один модуль с возможностью отдельного регулирования напряжения и тока, но на ИМС LM2596.

ui-module-1.jpg.bc3633efb854e748d0e8b76e513d49c1.jpgui-module-2.jpg.dbbc533892574ffcbf930db6cb80224b.jpg

Вверху - модуль на ИМС XL4015E1. Что было убрано: Выше дросселя видны два синих резистора, левый, тот который ближе к микросхеме регулирует напряжение, правый регулирует ток. Светодиоды - два в правом-нижнем углу возле выходной клеммы. И один в противоположной стороне, выше микросхемы. Вместо них, как я уже говорил на проводах подключены другие резисторы и светодиоды.

Модуль что снизу, на ИМС LM2596, он так же может регулировать напряжение и ток, но у него как видно есть третий резистор. Этот резистор просто устанавливает момент зажигания (PS: погасания) одного из светодиодов при достижении некоторого напряжения. Это очень удобно если требуется сделать самодельное зарядное устройство для того или иного аккумулятора. При правильной настройке этот светодиод может быть индикатором окончания заряда.

Где тут резисторы видно и так. Светодиоды расположены вертикально в ряд по правому краю (белые квадратики). Еще правее светодиодов видны контакты для параллельного подключения к этим светодиодам внешних светодиодов. Тут может оказаться так что не любые светодиоды будут светиться будучи подключенными параллельно к имеющимся. Если вдруг так и случится, то нужно будет замерить напряжение на горящем светодиоде, и подобрать внешний светодиод с таким же или меньшим собственным напряжением.

Edited by Valery
Link to comment
Share on other sites

Продолжаю испытывать описанный выше БП, на предмет возможности его более-менее серьёзного использования. На этот раз проверил на наличие помех в выходном напряжении. Как известно все импульсники так или иначе шумят, и выдают "иглы" - короткие всплески более высокого чем заданное напряжения.

Испытания по напряжению дали вполне нормальный результат. БП шумит не больше чем другие, а может и меньше.

osc-1.thumb.jpg.aad1ab5114395ce44f2f0ad9ed5cc305.jpg

Здесь у нас установлена чувствительность 10 милливольт на деление, можно видеть что амплитуда шума Vpp около 20 милливольт, не считая игл. Частота не такая и большая, вероятно около 1 кгц. Напряжение на выходе около 5 вольт, ток около 1А. В качестве нагрузки - автомобильная лампочка на 21 ватт. Токовый резистор выкручен на максимум, а значит регулировка тока отключена.

А вот регулировка тока не лезет ни в какие ворота, она осуществляется импульсами, но это не ШИМ, скорее это AM :) :

osc-2.thumb.jpg.aeaf3de5e9140569cfa91b2dfbce7cf8.jpg

Чувствительность 2 вольта на деление, амплитуда импульсов порядка 8,5 вольт. Примерно такое же напряжение в это время показывал вольтметр. Частота всего 260 Гц.  Здесь я задал напряжение в 14,5 вольт, выкрутил токовый резистор на минимум, подключил нагрузку и начал постепенно повышать ток. Конечно параллельно росло и напряжение, максимальная амплитуда была в середине диапазона напряжений. К краям, то есть к нулю и к заданному напряжению амплитуда уменьшалась.

Отсюда вывод, что данный регулятор тока можно использовать как регулятор яркости различных лампочек, для заряда аккумуляторов, но уж никак не для питания разной аудио, радио и прочей аппаратуры чувствительной к качеству питающего напряжения.

В обоих случаях источником питания был линейный (аналоговый) лабораторный БП PSN-305D. Помех от самого БП не обнаружено.

Link to comment
Share on other sites

  • 4 weeks later...

Зарядное устройство для 12 вольтовых малогабаритных свинцово-кислотных аккумуляторов, не имеющее в своем составе источника питания. Сделано так для удешевления всей конструкции. Используются разные БП от неисправных или несуществующих приборов.
Для зарядки 12 вольтовых свинцовых аккумуляторов нужен источник питания с напряжением хотя бы 15 вольт, а лучше от 17 и выше. А такие БП "плохо лежат" не так и часто. А на автомобиле такой аккумулятор можно зарядить только при работающем двигателе.
В описанном случае можно использовать любой блок питания способный развивать необходимый ток при напряжении 5-15 вольт. Либо бортсеть автомобиля, независимо от того, работает мотор или нет. ЗУ состоит из двух покупных модулей - повышающего преобразователя на ИМС XL6009E1, и включенного после него понижающего преобразователя на ИМС LM2596, который упоминался выше. Автомобильная версия отличается от обычной наличием входного фильтра или можно сказать накопителя на диоде VD1 и конденсаторе C1. Ёмкость C1 может быть и другой, в зависимости от тока, чем больше, тем больше. Этот фильтр служит для поддержки тока заряда в момент работы стартера, когда напряжение в бортсети падает. Диод VD2 служит в обоих случаях для предотвращения разряда аккумулятора на зарядное устройство. Сборка устройства труда не составляет, гораздо сложнее всё правильно настроить.
Эта приставка не особо универсальная, её желательно настраивать под конкретный аккумулятор и конкретный БП, или бортсеть автомобиля. Схема упрощенная, например не указаны типы диодов. Это обычные выпрямительные диоды, которые выбираются в зависимости от тока. Можно так же добавить измерительные приборы.

4002021-04-07_094016.jpg.635dbdc01aaee3576f83eb7a54ae2f1b.jpg

Что нам понадобится:
Два указанных модуля. Мощный переменный резистор или реостат, (или просто мощный резистор или хотя бы автомобильная лампочка на 10 ватт). Мультиметр (лучше два) или модуль-ампервольтметр.  Провод, инструмент. Опционально - два-три светодиода.

Настройка для 12- вольтового свинцово-кислотного аккумулятора: Сперва решаем, до какого напряжения, и каким током будем заряжать наш аккумулятор. Пусть решили что это будет 15,0 вольт и 200 миллиампер.
Подключаем повышающий преобразователь к тому БП, с которым планируется дальнейшее использование этой приставки. Вместо бортсети автомобиля понадобится регулируемый БП способный выдавать напряжение в диапазоне 9-15 вольт, на котором пока устанавливаем где-то 12-13 вольт. Устанавливаем на выходе примерно 17-19 вольт. На этом работы с данным модулем закончены, можно подсоединять его выход ко входу второго модуля.
Если разместить модуль так же как я, то резисторы слева-направо будут: Управление напряжением, управление светодиодом, управление током, условно назовем их 1,2, и 3. Светодиоды будут сверху-вниз тоже 1,2 и 3. Сперва нужно настроить напряжение. Для этого подключаем после диода вольтметр, и устанавливаем первым резистором где-то 15,0-15,3 вольт. Слишком стараться не нужно. Затем выкручиваем резистор 3 влево до упора, через амперметр подключаем нагрузку, резистором 3 устанавливаем необходимый нам ток. Тут тоже особая точность не нужна.
Сейчас подключаем аккумулятор. Лучше если он будет достаточно заряжен, что бы не растягивать настройку на часы. Контролируем по приборам ход заряда, напряжение должно постепенно расти, а ток оставаться на одном и том же заданном значении. Ближе к окончанию заряда, то есть к набору 15 вольт ток начнет падать, и со временем снизится до некоего минимального значения. Свечение светодиода 1 означает что на выходе имеется ток. Погасание светодиода 2 означает что достигнуто напряжение заданное резистором 2. Нужно настроить так, что бы светодиод 2 погас при достижении на аккумуляторе напряжения около 15,0 вольт. Светодиоды 1 и 2 взаимосвязаны, если погас светодиод 1, то и светодиод 2 гореть тоже не будет. Потому настраивать его надо что называется по ходу пьесы. Крутанули резистор 2, светодиод загорелся, наблюдаем. По мере роста напряжения он снова погасает, снова зажигаем, и так далее, пока не будет набрано необходимое нам напряжение. Светодиод 2 и резистор 2 не особо нужны, потому на этот счет можно не заморачиваться. Светодиод 3 скорее всего является просто индикатором включения, он ни на что не влияет.

В случае если собирается автомобильное ЗУ, надо будет испытать как меняются выходные параметры если менять входные, то есть менять напряжение на входе. Испытания показали что при изменении напряжения на входе в пределах 5-15 вольт выходные ток и напряжение не меняются. На входе по мере снижения напряжения ток увеличивается. Точно так же как в импульсном БП-приставке описанной выше.

Если же вместо повышающего модуля установить повышающе-понижающий, то заряжать наш аккумулятор можно будет вообще от произвольного БП с напряжением 5-30 вольт.

Какого-то законченного устройства на данный момент нет. Это всё может являться внутренним зарядным устройством для некоего самодельного аппарата, который питается от такого аккумулятора. Например фонарика, или чего-то другого. Схема не контролирует разряд аккумулятора. Потому в данное гипотетическое устройство нужно будет добавить еще и сигнализатор разряда.

Максимальный ток всей схемы не измерялся, но я так предполагаю что без нагрева не более 0,5 А. Если больше, то нужно будет придумывать какое-то охлаждение.

 

Link to comment
Share on other sites

  • 7 months later...

Достаточно интересный модуль - импульсный понижающий стабилизатор напряжения. Поддерживаются фиксированные выходные напряжения 1,8; 2,5; 3,3; 5; 12. (Ряд напряжений довольно странный, жалко что нет 1,5; 3,0 и 9. Но спасибо что есть хотя бы 3,3 и 5). Так же возможна установка произвольного напряжения при помощи встроенного переменного резистора. Входное напряжение должно быть по крайней мере на 2-3 вольта выше желаемого выходного, но не меньше 4,5 (желательно 5-6), и не больше 24 (желательно 18-20) вольт. Выходной ток заявлен 3 ампера, но реально он конечно меньше. Будем считать что долговременно до 0,5 ампер, кратковременно до 1 ампера.
Подобные модули не редкость, есть и более простые и дешевые, есть и с лучшими характеристиками. Но в основном они только на конкретное напряжение, подобно "кренкам". А этот интересен тем что он универсальный.
Для чего он нужен. Часто бывает так что разные части той или иной схемы питаются разными напряжениями. Тогда в схему приходится вводить дополнительный стабилизатор напряжения. В частности например в этой теме выше есть схема регулируемого БП. Там цифровые приборы питаются от отдельного стабилизатора на LM2596. Этот стабилизатор удобно использовать в таком качестве. Для установки данного модуля на ту или иную плату потребуется угловой штырьковый разъем на 3 или 4 контакта. Или кусочки жесткого провода согнутые под прямым углом.

1896886964_-2.jpg.2e177a84c45d7a50e3478e83fec0ca34.jpg713229728_.thumb.jpg.4f7daa5d6e6c10b6780d304dc6d4ddd5.jpg

1366981615_-1.thumb.jpg.9880104f295a8a085f33ba99148ddac3.jpg

"По умолчанию" данный модуль настроен на режим работы от переменного резистора.  Для того что бы перейти на выбор одного из фиксированных напряжений нужно перерезать перемычку напротив надписи ADJ. Выделено квадратиком на фото. Затем запаять контактные площадки напротив нужного напряжения. На фото выбрано 5 вольт. Для возвращения режима работы с переменным резистором нужно убрать припой с контактов напротив ранее выбранного напряжения, и вновь запаять напротив ADJ.
Использовать режим ADJ как оказалось довольно опасно. Дело в том, что переменный резистор очень маленький, и видимо не имеет ограничителей хода. По всей видимости если движок окажется между контактами, модуль выйдет из строя. По крайней мере я так спалил два модуля работая с переменным резистором. При установке напряжения с контактов ничего такого не происходит. К тому же точная установка напряжения резистором очень затруднительна.
Имеется четыре контакта для внешних подключений, это IN+, Vo+ (видимо V out +), и GND (GrouND, земля, общий провод). Тут вроде всё понятно. Есть еще один контакт EN (ENabled). Это контакт для внешнего отключения стабилизатора. Для того что бы его отключить, нужно этот контакт соединить с минусом питания (GND), то есть подать на него логический ноль вручную, или с какой-то внешней схемы. Если использование данной функции не предполагается, то контакт просто остается свободным.

Решил посмотреть что творится на выходе. Для чего данный стабилизатор запитал от 12 вольтового аккумулятора, что бы исключить помехи по питанию. Установил на выходе 5 вольт, и в качестве нагрузки подключил автомобильную лампу накаливания на 3 ватта. Ток получился что-то в районе 150 mA. Параллельно нагрузке подключил осциллограф. Ну и что мы видим. Картинка ставшая классической для дешевых импульсных преобразователей. Шум имеется, его амплитуда где-то 60-80 mV. Что не так и много. Иглы так же наблюдаются. Но не такие и большие. Модуль, по крайней мере на небольшом токе работает вполне прилично. Но всё равно эти модули лучше использовать в аппаратуре которая терпит "грязное" напряжение.

Link to comment
Share on other sites

  • 2 months later...

Еще один регулируемый блок питания (БП) с возможностью раздельного регулирования напряжения и тока. На этот раз повышенной мощности. Это опять "приставка", так как собственного сетевого источника питания (ИП) не предусмотрено. При всех минусах такое решение даёт и некоторые плюсы, - возможность работы с разными ИП, например оставшимися от неисправной аппаратуры, либо наоборот - использование ИП где-то еще, для других целей.

bp10a-1.jpg.5034a82c41ec8afd28a8a54161476073.jpg

bp10a-2.jpg.00090803885527451032e177e6ba00a9.jpg

bp10a-3.jpg.58e2a5d512a1624ab943a4d3bb934f94.jpg

995626060_dcconv.thumb.jpg.1b22eba4a4015fc2e03f75170d5968dc.jpg

1165718696_10.thumb.GIF.2abcd9e548781360048af44c670b3819.GIF

Характеристики полученного образца:
- Минимальное напряжение питания - кое-как работает и от 6 вольт, но лучше не менее 12 вольт.
- Максимальное напряжение питания -  40 вольт, лучше не более 36 вольт. В моём случае напряжение питания 24 вольта.
- Минимальное выходное напряжение - 1,2 - 1,3 вольт.
- Максимальное выходное напряжение - на 2 вольта меньше напряжения питания.
- Минимальный выходной ток - 300-370 mA.
- Максимальная выходная мощность - до 200 ватт. (9.999 ампер при 20 вольтах, при питании 24 вольта).
- Максимальный выходной ток - до 10 ампер (9.999).
- Ток потребления без внешней нагрузки при напряжении питания 24 вольта - до 120 mA. При чем максимальное потребление при Uвых = 1/2 Uвх. В иных случаях 30-50 mA. При работающих вентиляторах + 150 mA.

Понадобились:
- Импульсный сетевой блок питания 24 вольта, 16,7 ампер*, 400 ватт*. (*Указаны заявленные параметры, фактические могут отличаться).
- Импульсный регулируемый понижающий преобразователь до 300 ватт*, или 20 ампер*.
- Импульсный регулируемый понижающий преобразователь на LM2596 (2 шт).
- Многооборотные переменные резисторы на 100 кОм с ручками (2 шт).
- Термодатчики (термостаты, термореле) KSD-01F на 65 град. Контакты NO (2 шт).
- Вентиляторы 40х40 мм, 12 вольт (2 шт).
- Вентилятор 50х50 мм, 12 вольт.
- Ампервольтметр цифровой.
- Вольтметр цифровой.
- Корпус, клеммы, болты с гайками, провод, различные материалы и инструмент.

Общее:
Этот БП подключается к ИП либо клеммами X1 и X2, либо при помощи гнезда X3 под штекер диаметром 5,5 мм. Защита от переплюсовки в виде диодов VD1 и VD2 имеется только на дополнительном оборудовании, питающемся от дополнительных стабилизаторов на LM2596. Все провода изображенные на схеме жирными линиями сечением 1,5 мм2. Это же самое относится и к входным и выходным шнурам. Необходимо убедиться что выбранный провод медный, а не алюминиевый покрытый медью.

Источник питания (ИП):
Возможно использование разных ИП постоянного тока с напряжением 12-36 вольт, которые должны обеспечивать напряжение хотя бы на 2 вольта больше требуемого, и достаточную мощность. Выше я говорил о том что у импульсных БП имеется выигрыш по току при большом перепаде напряжений на входе и выходе. Тут это тоже имеет место, правда тут этот эффект не особо выраженный, и потому ИП понадобится мощный. Об этом расскажу на видео. У меня используется покупной БП в алюминиевом корпусе, на 24 вольта, 400 ватт*.

Регулирующий модуль:
Не имеет какого-либо названия или маркировки. Заявлено что его мощность 300 ватт* при токе 20 ампер*. Как и в БП описанном выше этот модуль так же был доработан. Его штатные малогабаритные подстроечные резисторы были выпаяны, а вместо них на проводах подключены два переменных многооборотных резистора того же сопротивления (100 килоом). На плате имеется малогабаритный выключатель для выключения модуля. Вместо этого выключателя на проводах был подключен тумблер. Он нужен для оперативного отключения БП, при том что дополнительное оборудование продолжит работу.
Стабилизатор при помощи стоек из болтов с гайками М3 установлен на пластину из текстолита. Максимальный размер доработанного модуля 70х90 мм, высота 46 мм. Без учета внешних устройств на проводах. Детали на обратной стороне платы тоже нагреваются и нужно обеспечить движение воздуха под платой. На эту же пластину установлены два вентилятора, таким образом что бы воздух от них поступал не только на радиаторы, и под плату. Дроссель модуля свистит, потому он был пропитан жидким клеем. У регулятора нельзя подключать минусовой выход к "массе". Можно посмотреть по схеме, выход Out- и клемма X5 если не считать амперметра ни к чему не подключены.

Дополнительное оборудование (опционально):
Ампервольтметр показывает напряжение и ток на выходе. Все приборы имеют четырехразрядные шкалы. Амперметр не может показывать больше 9.999, - выдает на индикаторе прочерки "- - - -". Отчасти этим и вызвано ограничение по току в 10 ампер. Миниатюрный вольтметр со шкалой 99.99 показывает напряжение на входе. Этот прибор нужен для оперативной оценки исправности ИП. Приборы питаются от верхнего по схеме понижающего модуля на ИМС LM2596. На нем нужно установить напряжение 5,0 вольт до подключения приборов. Этот стабилизатор пришлось устанавливать только из-за приборов, потому что они оказались привередливы к напряжению питания. Все приборы откалиброваны в диапазоне 0-10 А, и 0-30 вольт.
От нижнего по схеме стабилизатора на LM2596, на котором установлено 12 вольт, работают три 12 вольтовых вентилятора. Поскольку у регулятора два радиатора, на каждом из них устрановлен собственный термодатчик, и каждый радиатор обдувается собственным вентилятором размером 40х40 мм. Третий вентилятор размером 50х50 мм установлен на задней стенке. Датчики соединены параллельно, какой бы из них не сработал первым, он включит все вентиляторы и светодиод VD5 сообщающий о перегреве. Светодиод диаметром 5 мм, красного цвета. Как показали испытания вентиляторы не особо нужны, поскольку при нагрузке в 200 ватт срабатывания датчиков не происходило.
Дополнительное оборудование не влияет на работоспособность регулятора, просто добавляет некоторые удобства. Конечно это всё можно сделать и по-другому.

Работа с БП:
Регулировка напряжения осуществляется как обычно. Переменный резистор при питании в 24 вольта работает почти на полный ход. Регулировка напряжения работает независимо от положения регулятора тока.
Для установки тока нужно сперва выставить необходимое напряжение, затем выкрутить токовый резистор на минимум, закоротить выходные шнуры, и установить необходимый ток по амперметру. После чего можно подключать нагрузку. Светодиодов показывающих в каком режиме находится БП тут нет. Если регулировка тока не требуется, то токовый переменный резистор нужно выкрутить на максимум. Теперь ток будет определяться возможностями БП, заданным напряжением и сопротивлением нагрузки. Но что бы при случайном коротком замыкании не произошло неприятностей, лучше всегда устанавливать ток на каком-то значении. Рабочая зона токового резистора смещена к минимуму.
Испытания на разных режимах работы показали что БП получился довольно шумным. Правда питание обеспечивалось не чистым напряжением от аккумулятора, как я обычно делал, а от тоже импульсного и  шумного БП. На выходе амплитуда шума может достигать 700 mV, обычное значение 300 mV. Это в общем-то очень много. Кроме того выяснилось что БП "чувствует" прикосновение рукой к резисторам. Это выражается в небольших колебаниях напряжения, и значительном увеличении уровня шума на выходе. Видимо из-за большого сопротивления резисторов (100k) длинные провода от модуля до резисторов оказались подвержены различного рода помехам. На лицевую панель изнутри наклеил алюминиевый скотч, который соединил с "массой".
В попытке уменьшить шум установил конденсатор C1 на 2200 микрофарад 50 вольт, установленным непосредственно на выход регулирующего модуля до амперметра. С ним уровень шумов немного уменьшается, и одновременно повышается стабильность работы амперметра. Слишком наращивать ёмкость этого конденсатора нельзя, это может потянуть за собой другие проблемы.
При большой нагрузке ток может самопроизвольно уменьшаться. Это может быть объяснено или несовершенством регулятора, который опять работает как-то странно, или с тем что провода при нагреве увеличивают своё сопротивление, и тем уменьшают ток. Так же некоторые нагрузки могут уменьшать ток потребления при прогреве. Потому не исключено что ток придется подстраивать вручную.

Зарядка аккумуляторов:
Проводится точно так же как описано выше, в посте о БП-приставке. Можно опять напомнить, что аккумулятор в отличие от всех остальных нагрузок сам является источником напряжения. И при некоторых случаях ток может потечь обратно, с аккумулятора на БП. Такое допускать нельзя, потому что по некоторым сведениям этот модуль вообще не терпит обратного тока, и при его появлении  сразу выходит из строя. Проверять так ли это я конечно не буду, и потому для заряда любых аккумуляторов был изготовлен специальный шнур содержащий развязывающий диод и вольтметр. Схема:

890125955_.GIF.0f10d0d2639dd2e0e92493940d02070f.GIF

Этот шнур в первую очередь делался для заряда автомобильных аккумуляторов, но можно заряжать и другие достаточно мощные аккумуляторы или батареи аккумуляторов током от 0,3 до 10 ампер. Кроме литиевых батарей без схем балансировки. Параметры заряда определяются для каждого аккумулятора индивидуально, окончание заряда определяется самостоятельно.
Имеются некоторые отличия зарядки при помощи БП, от зарядки при помощи специализированного ЗУ. БП следует применять если нужен какой-то особый режим заряда, или в том случае если специализированного ЗУ для того или иного типа аккумулятора нет в наличии. БП позволяет самостоятельно решать, как именно, какими токами и напряжениями, и сколько времени заряжать аккумулятор исходя из наших представлений. Хотя всё это конечно хлопотно и может потребовать некоторых знаний. Современные "умные" ЗУ чаще всего делают это автоматически.

Данное устройство, как и все самодельные устройства нельзя оставлять без присмотра в рабочем состоянии.

Видео.
Обзоры модуля на YouTube:

https://www.youtube.com/watch?v=Karc-o81v9M
https://www.youtube.com/watch?v=1fpwnKlk4Cc

(Автор не я).

Внутренний осмотр, проверка вентиляторов: https://disk.yandex.ru/i/qnZHCG-_Trwdgg
Регулировка напряжения, проверка стабильности напряжения под нагрузкой: https://disk.yandex.ru/i/t_DpijWz6UFC-A
Испытания стабилизатора тока: https://disk.yandex.ru/i/CBzuLrxYLitciw
Ток на входе меньше тока на выходе: https://disk.yandex.ru/i/e8lMvRRHaKEiaQ
Заряд аккумулятора (PS: На 03:09 вместо "ток не перестал расти" на самом деле "не перестал падать").  https://disk.yandex.ru/i/alx9f4szQNbjKw

Edited by Valery
Link to comment
Share on other sites

При последующих испытаниях выяснилось, что при подключении приставки к ИП под напряжением возникает достаточно сильное искрение. Раньше я этого не замечал потому что всегда включал ИП уже подключенный к БП. Это не особо хорошо, поскольку в момент искры в схеме может появиться высокое напряжение, которое может вывести из строя и БП и ИП.
Видео по искрению: https://disk.yandex.ru/i/Otl27oNb8pYBtw
Искра может появиться по разным причинам, например слишком большой ток. Но это не наш случай. Ток потребления БП без нагрузки составляет 30-50 mA, то есть совершенно нормальный. Еще один вариант - большая индуктивность. Наверно многие замечали что если подключить к батарейке лампочку или другую активную нагрузку, то искрения нет, или оно очень слабое. А если скажем электромотор, реле или другую катушку, то искрение будет сильнее. Индуктивность этих устройств работает подобно катушке зажигания автомобиля. Большой ток в момент включения может возникнуть из-за заряда разряженных конденсаторов. Проверить так ли это легко, при первом включении будет большой ток, а значит и искрение, а при втором и последующих через короткое время уже нет, так как конденсаторы уже заряжены. Это похоже наш случай, поскольку искрит БП именно так. Ничего тут не поделать, поскольку в схему модуля мы вмешиваться не будем.
Обнаружилось что по всей видимости БП в момент включения и подключения нагрузки шумит в радиодиапазоне, в частности Блютус колонка подключенная к ноутбуку издает короткий сигнал. Не исключено что помеха от БП "забивает" Блютус - канал и колонка теряет связь с ноутбуком. Или не так, - ноутбук ловит помеху по сети, и сам передаёт её на колонку. Определить это всё точно, и поймать этот сигнал осциллографом мне не удалось. Наверно надо было получше заэкранировать алюминиевым скотчем корпус БП изнутри, или использовать металлический корпус, хотя конечно он стоит дороже, да и работать с ним труднее.
Проверил осциллографом выходной сигнал, но на этот раз использовал аналоговый ИП, который завалялся у меня ранее. Это устройство показано на видео, потому я его описывать не буду. Источник питания не стабилизированный, это просто трансформатор с выпрямителем. При входном напряжении порядка 30 вольт и токе в нагрузке 5 ампер шум относительно небольшой, амлитуда Vpp в районе 200-300 mV, и на руку уже не реагирует, так что экранирование лицевой панели помогло. Или основной шум который я отмечал ранее шел не от этого БП, а от источника питания. Так что тут нужен фильтр скорее на входе чем на выходе.

Основные частоты шума - 50 Гц (видимо пробивается частота сети), 18 Кгц и 40 Кгц. Основную проблему составляет 50 Гц, потому что 18 и 40 Кгц уже не услышишь, и это не скажется на работе аудиоаппаратуры.

10A_osc-1.thumb.jpg.c69521f351041bb9867ca3336a2711c0.jpg

В общем получился довольно приятный блочок, который можно использовать при ремонте различного не очень мощного автомобильного оборудования. В планах сделать еще один, на этот раз линейный и вообще не шумящий, насколько это возможно. Да и всё, буду закругляться, потому что БП мне больше не нужны.

 

 

Link to comment
Share on other sites

  • 4 months later...

Маломощный регулируемый линейный (не импульсный) БП, не имеющий никаких цифровых или импульсных частей. Основное назначение - питание маломощной аудио, радио, и другой аппаратуры требовательной к качеству питающего напряжения на время её ремонта или сборки. Регулируется и стабилизируется только напряжение, регулятора тока нет. Какой-либо защиты кроме предусмотренной схемой LM317 так же нет.

analog_bp-01.jpg.6fe05969d06c29ca70b9fdd5f743befc.jpg

analog_bp-02.jpg.029a50f98164f031fad96b6fa79cabf2.jpg

990309924_LM317.thumb.GIF.d930181f2ade45a7c211c26780288fd8.GIF

Общее:
В таких БП ток до и после стабилизатора одинаков. Отсюда возникает первая проблема, - в некоторых режимах работы возникает необходимость сброса "лишней"мощности в тепло. Что вызывает перегрев регулирующей микросхемы. Это проявляется тем сильнее, чем больше разница в мощностях (произведении напряжения и тока) до и после стабилизатора. В стабилизаторах на одно напряжение эта проблема решается просто, - правильным выбором входного напряжения. Но поскольку тут регулируемый БП на более-менее широкий диапазон напряжений, обеспечить каждому произвольному напряжению на выходе наиболее подходящее входное, это не такая и простая задача. В настоящих аналоговых лабораторных БП это происходит автоматически при помощи нескольких реле управляемых электронной схемой, которые коммутируют обмотки трансформатора. В описываемом аппарате тоже есть нечто подобное, но правда гораздо проще. Об этом будет ниже.
Вторая проблема, - нестабильное напряжение на входе стабилизатора, которое зависит от напряжения сети и тока нагрузки. Если взять трансформатор и подключить к нему простой выпрямитель на диодном мосте и конденсаторе, то без нагрузки конденсатор зарядится до амплитудного значения переменного тока. При появлении нагрузки это напряжение быстро упадет до действующего значения. При дальнейшем увеличении нагрузки напряжение такого выпрямителя может падать и дальше. Таким образом если мы видим на конденсаторе описанного выпрямителя предположим 12 вольт без нагрузки, то надо понимать что это "не настоящее" напряжение. "Настоящее" будет вольт 8-9. Значит после стабилизатора на максимальном токе нам можно будет рассчитывать разве что вольт на 7. Конечно не всегда БП работает на максимальном токе.
Провод для низковольтных силовых цепей и выходных шнуров сечением не менее 0,5 мм2. Все остальные - к светодиодам, вентиляторам, резистору R2, и в измерительной части - обычные монтажные провода сечением 0,25 мм2 или около того. Сетевой шнур сечением 2х0,75 мм2. Клеммы как уж у меня повелось имеют цвета желтый и синий для X1 и X2, и красный и черный для X3 и X4. Точно так же как в предыдущем аппарате лицевая панель изнутри экранирована алюминиевым скотчем, который подключен к "массе" (минусу С1).
Если кто будет повторять что-то подобное, то лучше взять корпус побольше, потому что сборка этого аппарата напоминала впихивание глобуса в сову. Да и трансформатор у меня не развивает необходимого напряжения, выдает 7 с чем-то вольт вместо 9, видимо попался неудачный экземпляр. Так что лучше взять трансформатор не на 2х9 вольт, а на 2х12. Вообще при всей простоте схемы тут очень много косяков, понимания чего-то "задним умом", и ситуаций "задолбало, черт с ним, и так сойдет". Проект этот у меня наверно самый долгий, трудозатратный, долбанутый и косячный. Несколько раз порывался всё это вообще выбросить, но тем не менее как-то закончил. :)

Характеристики полученного образца (все данные приблизительные):
- Минимальное выходное напряжение: между 1,2 и 1,3 вольт.
- Максимальное выходное напряжение: в зависимости от напряжения сети и положения переключателя S2, по выходу X1&X2 без нагрузки или с небольшой нагрузкой до 10-11 или 18-22 вольт. При нагрузке в 1 ампер до 7-8 или 15-16 вольт соответственно. По выходу X3&X4 при тех же условиях немного меньше.
- Максимальный ток по выходу X1&X2 - до 1 ампера. (См. предыдущий пункт).
- Ток по выходу X3&X4 - продолжительно 0,5 ампер, кратковременно до 1 ампера.

Использованы:
Трансформатор ТП-115 19,5 ватт 220/2x9 вольт.
Диодный мост RS407.
Диодный мост RS207.
Многооборотный переменный резистор на 5,6 кОм с ручкой.
ИМС LM317T с радиатором. ("Т" означает что ИМС в корпусе ТО-220). Существует множество подделок этой ИМС, потому покупать её нужно в надежных магазинах.
Термодатчик (термореле) KSD-01F на 65 град. Контакты NO.
Вентиляторы "компьютерные" 50х50 мм, 12 вольт - 2 шт.
Шнур сетевой с вилкой.
Выключатель сетевой с двумя группами контактов (двухполюсный).
Переключатель с двумя переключающими группами контактов (двухполюсный).
Переключатели с одной переключающей группой контактов (однополюсные) - 2 шт.
Конденсаторы разные.
Стрелочный микроамперметр на 100 мкА.
Материал для изготовления шунта амперметра.
Корпус (160х70 передняя/ задняя панель, х 120 длина), резисторы, клеммы, светодиоды, провод, различные материалы и принадлежности, крепеж, инструмент.

Источник питания:
Состоит из сетевого шнура с вилкой, трансформатора T1, тумблеров S1 и S2, выпрямительного моста VD1, конденсатора C1. Ёмкость этого конденсатора не особо критична, может быть в пределах 2200-4700 микрофарад. Источник питания имеет отдельный выход X1&X2. Этот выход может пригодиться для питания различных устройств которые допускают питание не стабилизированным напряжением, или для каких-то других целей. Для того что бы обеспечить хоть какую-то возможность регулирования напряжения подаваемого на стабилизатор, (о чем я говорил выше), был использован трансформатор с двумя вторичными обмотками, и питание на выпрямитель подается от обеих обмоток соединенных либо параллельно, либо последовательно. Переключение осуществляется при помощи тумблера S2. На схеме он показан в положении когда обмотки соединены параллельно. В последовательный режим обмотки переключаются вручную когда на выходе требуется напряжение выше 7-8 вольт. И так же вручную переключаются обратно в параллельный режим, когда такое напряжение не требуется. БП имеет индикатор включения состоящий из светодиода VD2 зеленого цвета и резистора R1.
Конечно хорошо было бы найти трансформатор с несколькими отводами от вторичной обмотки, и получить не два напряжения как у меня, а больше. Но ни у меня, ни в продаже такого трансформатора не оказалось. Была мысль купить трансформатор на 24 вольта и перемотать его вторичную обмотку, сделав отводы через каждые сколько-то вольт. Но сделать это в квартирных условиях довольно затруднительно,  да и лениво. Потому отказался от этой затеи. Тем более что тут вместо тумблера S2 понадобилась бы либо электронная схема с реле, либо многопозиционный переключатель вменяемого размера и характеристик, а с этим мне показалось не так всё просто.

Стабилизатор:
Состоит из ИМС LM317T установленной на радиатор и включенной по стандартной схеме, многооборотного переменного резистора R2 на 5,6 кОм, конденсатора C3 и некоторых других деталей. У LM317T средняя ножка "выход" соединена с фланцем для установки на радиатор. А поскольку ИМС установлена на радиатор без диэлектрической прокладки то и он оказывается под напряжением. Значит радиатор ничего не должен касаться. Большой проблемы в моём случае нет, потому что радиатор внутри пластмассового корпуса. В иных случаях, например когда используется металлический корпус, или радиатор это часть корпуса или снаружи корпуса, это становится важным, и нужно будет принять меры что бы исключить замыкание. Резистор R2 согласно даташиту должен иметь сопротивление 5 кОм. Но можно использовать резисторы сопротивлением 4,7 - 10 кОм. Если нет многооборотного резистора его можно заменить двумя последовательно соединенными обычными переменными резисторами "грубо" и "точно". Резистор "точно" должен иметь меньшее сопротивление чем резистор "грубо", а полное суммарное их сопротивление должно быть в указанных пределах. Такое решение часто встречается и в "фирменных" изделиях. Ёмкость C3 не критична, хватит и 100 - 470 микрофарад.

Измерительная часть:
Состоит из стрелочного микроамперметра на 100 мкА типа М4205, тумблеров S4 и S5, шунта R6, резисторов R4, R5. Может быть применен и другой магнитоэлектрический микроамперметр постоянного тока с током полного отклонения стрелки 50-500 мкА. Чем меньше, тем лучше. Конечно для других приборов понадобятся другие номиналы R4, R5, R6. Переключатель S5 управляет режимом работы прибора, в верхнем по схеме положении - измерение тока, в нижнем - напряжения.

Вольтметр:
Побольше касательно использования микроамперметра в качестве вольтметра я уже писал в теме про мультиметры. В данной схеме микроамперметр может показывать напряжение по выходам X1 или X3, для выбора точки измерения служит переключатель S4. Прибор откалиброван по напряжению по шкале 0-25 вольт, самое маленькое деление 0,5 вольт. Шкала не переделывалась, потому что лениво, да она и так вполне удобна для работы с новым пределом, правда для оперативного считывания и пересчета показаний требуется некоторая тренировка.
Вольтметр калибруется многооборотным подстроечным резистором R4 по стороннему вольтметру (мультиметру) подключенному либо к X1 и X2 когда переключатель S4 в верхнем по схеме положении, как на схеме, либо к X3 и X4 когда он в нижнем положении. Либо при помощи стороннего лабораторного БП. Калибровка сводится к установке такого же напряжения что и на мультиметре в любой точке шкалы.

Амперметр:
Для измерения тока понадобится шунт R6. Это проволочный резистор большой мощности и маленького сопротивления. Сделать этот шунт проще всего из стальной проволоки диаметром от 1 до 2 мм, поскольку такую проволоку легко найти. Нужно что бы шунт как можно меньше нагревался при прохождении через него тока в 1 ампер. Потому что при нагреве сопротивление шунта уменьшится и показания амперметра "поплывут". Вообще-то для изготовления шунтов используют специальные термостабильные сплавы, и если они есть то конечно их надо использовать. Но у меня их нет, потому оставлю эту заморочку для более крутых БП. Я для этого нашел мягкую (не пружинящую) стальную проволоку диаметром 1,2 мм. При использовании такой проволоки отмечен её нагрев на пару градусов, и небольшое "плавание" показаний. Но оно на грани разрешающей способности прибора и им можно пренебречь. Тем более что "плавание" проявляется только на большом токе.

488082503_.GIF.6bb1f1cfad763694a28e341c9e203363.GIF

Изготовление шунта:
Для оценки имеющейся проволоки на годность в таком применении и калибровки шунта нужно собрать представленную схему и пустить по проволоке ток в 1 ампер. Передвигая контакт обозначенный "X" установить стрелку прибора на крайнее правое деление шкалы прибора. После чего зафиксировать контакт Х и отрезать ненужную часть Б. Теперь часть А и будет нашим шунтом. Калибровка осуществляется подбором длины шунта по принципу "длиннее шунт - больше показания". Амперметр откалиброван на ток в 1 ампер, самое маленькое деление - 20 mA.
Шунт постоянно включен в схему даже когда амперметр не используется. Но поскольку у него очень маленькое сопротивление, его влиянием на свойства БП можно пренебречь. Ток измеряется по общему проводу (минусу), потому амперметр одновременно работает с любым из выходов X1&X2 или X3&X4. Даже в случае если к этим выходам будут подключены две нагрузки, амперметр покажет суммарный ток. Не желательно делать шунт из изолированной проволоки, и тем более его специально изолировать. Изоляция затруднит охлаждение шунта, что при большом токе приведет ко всё большему его разогреву. При размещении шунта нужно исключить его прикосновение к каким-либо токоведущим частям, или касания витков, если шунт намотан в спираль. Минусовые клеммы X2 и X4 равнозначны.

Вентиляторы:
Работают от нижней по схеме обмотки трансформатора и отдельного выпрямителя состоящего из диодного моста VD3 и конденсатора C2. Ёмкость этого конденсатора не критична, хватит и 470 микрофарад. Используются два вентилятора 50х50 мм, на 12 вольт. Фактически напряжение на вентиляторах может быть в пределах 8-10 вольт, что вполне достаточно для их работы. Включаются и выключаются они одновременно от контактного термодатчика S3 на 65 градусов. Датчик установлен на том же радиаторе что и LM317. У термодатчиков такого типа контакты изолированы от установочного фланца, потому его можно устанавливать на радиатор который у нас находится под напряжением, без всякой изоляции. Но при использовании термодатчиков других типов это может быть не так. Потому  что бы не устроить замыкания это нужно будет проверить до сборки. Светодиод VD4 красного цвета сообщает о том что вентиляторы включены. Один из вентиляторов обдувает радиатор с LM317, второй установлен на задней стенке БП, и подаёт воздух внутрь корпуса. Воздух пройдя внутри корпуса сбрасывается через отверстия в дне.

Переключатели:
Могут быть любого типа, я выбрал тумблеры потому что их просто устанавливать. Самые нагруженные переключатели это S1 и S2, их для надежности надо брать с запасом, с рабочим током в 2-3 ампера и больше. S1 к тому же должен выдерживать напряжение сети. S4 и S5 работают под маленькими нагрузками, и могут быть практически любого типа.

Видео:

Испытания ИМС LM317 (автор не я): https://www.youtube.com/watch?v=8o5j4S7eZmE

Внутренний осмотр: https://disk.yandex.ru/i/EI0CriVeSrYF6Q

Немного о работе измерительной схемы, немного о просадке напряжения под нагрузкой, немного тестирования: https://disk.yandex.ru/i/aOeW01OLF4J1RA

На этом я заканчиваю изготовление блоков питания как законченных изделий, потому что они мне больше не нужны. Тема будет продолжена если вдруг встретится какая-то интересная схема, или модуль, с которыми будет интересно разобраться.

Link to comment
Share on other sites

Продолжаю испытания описанного выше БП на предмет его реальных параметров и возможностей использования. Полученные результаты не особо радуют, ну да и фиг с ним.

Хочу заострить внимание на том, что многие БП описанные в этой теме выше сами по себе питались от стабилизированных источников, но тут не так. По мере того как будет увеличиваться ток, напряжение питания будет падать, и мало того источник питания "зашумит", потому что конденсатор C1 уже не справится со сглаживанием импульсного напряжения поступающего с выпрямителя. Эта ситуация улучшается с увеличением ёмкости конденсатора C1 (по схеме в предыдущем посте), но не совсем до конца. Так что всё же наверно надо было ставить конденсатор на 4700 микрофарад.

Рассмотрим варианты:

Осциллограф в режиме DC (открытый вход), желтый "луч" показывает напряжение до стабилизатора, синий - после. Щупы в режиме 1:10, почему-то осциллограф с открытым входом у меня работает только так. Ну да не важно.

osc-1.thumb.jpg.54cd7dce318f56ffaee8f4cf4a0d2737.jpg

Ну есть некоторые импульсные помехи, не знаю откуда они берутся, источников в наше время полно. Но в общем всё благопристойно, напряжение на входе (желтый "луч"), где-то 9,2 вольта, напряжение на выходе (синий "луч") 6 вольт. Микросхема работает нормально.

А сейчас мы подключим нагрузку, создав ток в районе 0,5 А:

osc-2.thumb.jpg.a4093d13977986bd7d46f8fb3dc3bb1a.jpg

Как видим по питающему напряжению пошли волны, при чем с солидной амплитудой порядка полутора вольт. Но на выходе всё еще всё спокойно, микросхема нормально отрабатывает эти "неровности" и всё еще нормально выдает напряжение на выход.

А теперь я решил увеличить напряжение на выходе, и микросхема уже не справляется.

osc-3.thumb.jpg.074e03c4af7cff256d77ad042a936155.jpg

И всё, шум проходит в нагрузку, и напряжение больше не увеличивается. При чем как будут эти волны отработаны любыми вольтметрами неизвестно, возможно вольтметр покажет максимум, а может усреднит. Правильно это всё видно только на осциллографе, хотя бы таком примитивном как у меня. И может возникнуть недоразумение, почему на входе есть достаточное напряжение, но на выходе напряжения недостаточно, и микросхема шумит. Вот потому.

При чем не важно кто к кому приближается, если бы я не стал увеличивать напряжение на выходе, а еще более увеличил ток, то напряжение на C1 бы "просело" и тем приблизилось к выходному, и произошел бы тот же самый случай, опять бы помехи от недосглаженного переменного (точнее постоянного импульсного) тока появились на выходе БП.

Реально у меня этот БП с S2 в положении 9V может выдать не более 6-7 вольт при токе 0,5 ампер.

Link to comment
Share on other sites

  • 4 months later...

Я выше упоминал что никелевые аккумуляторы (NiMH, NiCd), обладают так называемым эффектом памяти. Они и сейчас остаются достаточно распространенными, потому полезно знать в чем заключается их "память", и что они при этом "помнят". А помнят они уровень заряда аккумулятора, который был перед его зарядкой, и этот уровень они считают за ноль. Данный текст является только ознакомительным. Все рекомендации не дают никакой гарантии. Везде по тексту под "разрядом до нуля", или "полностью разряженным" считать разряд до минимального безопасного значения - 1 вольт на элемент, но не разряд до 0 вольт.

Почему вообще возникает такая ситуация? Представим себе ситуацию, - у меня есть шуруповерт на NiCd аккумуляторах, батарея которого сегодня вечером заряжена на 50%. Но мне надо завтра с утра весь день работать, и я боюсь что заряда не хватит на всю завтрашнюю работу, и я его дозарядил до 100%. И что я завтра вижу, - аккумулятор при работе разрядился до тех же 50% что были до вчерашнего заряда, и далее работать не хочет. То есть как бы нулевое значение поднялось выше, и весь диапазон напряжений снизился. См. картинку. Как видим аккумуляторы заряжены одинаково, что-то там на 95%, но разница в их ёмкости (выделено синим) явная. При достижении уровня разряда "запомненного" нуля напряжение на аккумуляторе будет достаточно высокое, соответствует 50% заряда, но тока он не развивает, и работать становится невозможно. Здесь конечно я немного утрирую, такой эффект проявится не сразу, не с первого раза, а после частого заряда аккумулятора таким образом.

68624430_.GIF.a1bfc72ac810e0c5342d864c8b6759c6.GIF

Как узнать произошло ли это? Мне приходилось слышать жалобы что аккумуляторы сейчас низкого качества, дескать шуруповерт совсем новый, года нет, а аккумулятор уже не ни на что не годный. В этом случае эффект имеет место почти наверняка. Но лучше всего о состоянии аккумулятора судить через объем выполненной работы. Например детская машинка отработала определенное время, шуруповерт проработал столько-то часов или завернул столько-то шурупов, просверлил столько-то отверстий и т.п. Если раньше шуруповерт работал на одной зарядке целый день, и вворачивал столько-то шурупов, а с недавних пор было замечено что теперь заметно меньше, при том что ему менее 3-5 лет, то эффект тоже имеет место.
Если на шуруповерте (или ином устройстве) имеется индикатор заряда, то при работе без нагрузки он будет показывать значительный заряд, а при начале работы мгновенно падать на минимум, при снятии нагрузки опять покажет высокий заряд, это так же говорит об этом же. Конечно существует естественный износ аккумулятора, но это достаточно медленный процесс и он будет длиться годами.

Что делать что бы такой эффект не возникал? Нельзя "дозаряжать" NiCd, NiMH аккумуляторы. Заряжать их нужно тогда, когда они полностью разряжены. Некоторые сложные устройства, например фотоаппараты работающие от таких аккумуляторов могут иметь функцию разряда аккумулятора до нуля для последующей правильной зарядки. Так же некоторые сложные "умные" зарядные устройства могут иметь функцию разряда. Либо перед началом заряда таких аккумуляторов будут всегда их сперва разряжать. Но всё это не так и дешево, и к тому же увеличивает общее время разряда/ заряда.

У меня нет разряжающих зарядных устройств, а завтра работать, что делать? Лучше иметь два и более частично заряженных аккумулятора, и заряжать их когда они будут реально разряжены.

Что делать если такой эффект уже возник, можно ли как-то спасти аккумулятор? Можно попробовать, но успех не гарантирован.
Нужно "просадить" аккумулятор до реального нуля. То есть "запомненный" ноль, переместить на место "настоящего" нуля. Для этого есть разные варианты. Если аппарат имеет индикатор уровня заряда то его можно включить, и на небольших оборотах без нагрузки прогнать до настоящего полного разряда. Но это связано с неоправданным износом аппарата. Можно снять аккумулятор с аппарата, и подключить к нему небольшую нагрузку, например лампочку ватт на 3-6, и параллельно с ней вольтметр (мультиметр). По вольтметру следует наблюдать за падением напряжения, и прекратить разряд когда напряжение приблизится к 1 вольту на элемент. Количество элементов можно определить разделив напряжение обозначенное на корпусе на 1,2. После подобного медленного принудительного разряда аккумулятор следует заново зарядить от штатного зарядного устройства. При необходимости заряд и последующий разряд нужно будет повторить несколько раз.

Link to comment
Share on other sites

  • 2 weeks later...

Сделал небольшую модификацию описанного выше аналогового БП. А именно добавил еще один конденсатор до стабилизатора. Теперь суммарная ёмкость сглаживающих конденсаторов составляет 6600 микрофарад. Соединил с общим проводом нижний по схеме вывод переменного резистора, и добавил на вход и выход конденсаторы на 0,1 микрофарад.
Новая схема:

1732815279_LM317-upd.thumb.GIF.8305cd30ce2c96522eab0c8ce5d4700d.GIF


Новые характеристики:
В положении "9V", максимальное стабилизированное напряжение без нагрузки 9 вольт. Наибольший ток при наибольшем стабильном (т.е. не изменяющимся от того есть нагрузка или нет) напряжении - 7 вольт при 0,5 ампер. (т.е. что-то около 3-4 ватт).
В положении "18V" максимальное нестабилизированное напряжение на клеммах X1 и X2 до 22,5 вольт (зависит от напряжения сети). После стабилизатора на выходах X3 и X4 до 20 вольт. Выяснено что наибольший ток при наибольшем стабильном напряжении можно получить при напряжении 15 вольт - 0,8 ампер. (около 12 ватт). При большем напряжении ток уже надо будет уменьшать, так как уже наблюдается "просадка" напряжения.

Испытания осциллографом показали что импульсных помех не наблюдается. При установленном напряжении 5 вольт амплитуда шума невелика при любом положении S2. Использовал осциллограф DSO138, почему то мой USB осциллограф не любит работать с постоянным током. Чувствительность максимальная для этого осциллографа - 10 mV/дел. Частота развертки 20 ms.

Без нагрузки:

osc-1.jpg.6accfaa4a58f1be8782985861661f9fc.jpg
Под нагрузкой 0,4 А:

osc-2.jpg.f4ababc9e1e598b051e4d057dd2066a3.jpg

Частота шума около 100 Гц, это пробивается удвоенная выпрямительным мостом частота сети.

На этом я заканчиваю изготовление БП в виде законченных устройств, потому что их у меня достаточно, как самодельных так и "фирменных", и новые мне не нужны. Тема будет продолжена если возникнут новые обстоятельства.

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

 Share

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.



×
×
  • Create New...