Конвертер ват в ампер. Конвертер ват в ампер трансформаторний блок живлення 12 вольт 30 ампер

В продовження теми блоків живлення я замовив ще один БП, але в цей раз потужніший за попередній.

Огляд буде не дуже довгим, але як завжди, огляну, розберу, протестуйте.

Насправді даний огляд є лише проміжним кроком до тестів більш потужних блоків живлення, які вже в дорозі до мене. Але я подумав, що даний варіант також не можна залишати без уваги, тому і замовив його для огляду.

Буквально кілька слів про упаковку.

Звичайна біла коробка, з розпізнавальних знаків тільки номер артикулу, все.

При порівнянні з блоком живлення з попереднього огляду з'ясувалося, що оглядає просто трохи довше. Обумовлено це тим, що оглядає БП має активне охолодження, тому при практично те ж обсязі корпусу ми маємо потужність в півтора рази більше.

Розміри корпусу складають - 214х112х50мм.

Всі контакти виведені на один клеммник. Призначення контактів вибито штампуванням на корпусі блоку живлення, такий варіант трохи надійніше ніж наклейка, але гірше помітний.

Кришка закривається з помітним зусиллям і міцно фіксується в закритому стані. При відкриванні забезпечується повний доступ до контактів. Іноді у БП зустрічається ситуація, коли кришка не відкривається повністю, тому тепер я цей момент перевіряю обов'язково.

1. На корпусі блоку живлення присутня наклейка з вказівкою базових параметрів, потужності, напруги та струму.

2. Також присутній перемикач вхідної напруги 115/230 Вольт, який в наших мережах є зайвим і не завжди безпечним.

3. Блок живлення випущений майже рік тому.

4. Близько клемника присутній світлодіод індикації роботи і підлаштування резистор для зміни вихідної напруги.

Зверху розташовується вентилятор. Як я писав в попередньому огляді, потужність 240-300 Ватт є максимальною для блоків живлення з пасивним охолодженням. Звичайно є безвентиляторні БП і на велику потужність, але зустрічаються вони набагато рідше і коштують досить дорого, тому введення активного охолодження має на меті заощадити і зробити блок живлення дешевше.

Кришка фіксується шістьма невеликими гвинтами, але при цьому і сама по собі сидить щільно, корпус алюмінієвий і також як у інших БП виконує роль радіатора.

В якості порівняння наведу фото поруч з БП потужністю 240 Ватт. Видно що в основному вони однакові, і по суті 360 Ватт Бп відрізняється від свого молодшого побратима тільки наявністю вентилятора і деякими невеликими корективами пов'язаними з більшою вихідною потужністю.

Наприклад силовий трансформатор у них має однаковий розмір, а ось вихідний дросель у оглядає помітно більше.

Загальна риса обох БП - вельми вільний монтаж і якщо у БП з пасивним охолодженням це виправдано, то при наявності активного охолодження розмір корпусу можна було сміливо зменшити.

Перед подальшої розбиранням перевірка працездатності.

Початково на виході напруга трохи завищена щодо заявлених 12 Вольт, хоча за великим рахунком це не має ніякого значення, мене більше цікавить діапазон перебудови і він становить 10-14.6 Вольта.

В кінці виставляю 12 Вольт і переходжу до подальшого огляду.

Як не дивно, але ємність вхідних конденсаторів збігається із зазначеною на їх корпусі :)

Ємність кожного з конденсаторів 470мкФ, сумарна близько 230-235мкФ, що помітно менше рекомендованих 350-400 які необхідні блоку живлення потужністю 360 Ватт. По хорошому повинні бути конденсатори з ємністю хоча б 680мкФ кожен.

Вихідні конденсатори мають сумарну ємність в 10140мкФ, що також не дуже багато для заявлених 30 Ампер, але часто таку ємність маютьконденсатори і у фірмових БП.

Транзистори і вихідні діоди притиснуті до корпусу через теплорозподільну пластину, в якості ізоляції виступає тільки теплопроводящая гума.

Зазвичай в більш дорогих БП застосовується ковпачок з більш товстої гуми, який повністю закриває компонент і якщо для вихідних діодів він особливо не потрібен, то ось для високовольтних транзисторів явно не завадив би. Власне з цього я раджу в цілях безпеки заземлювати корпус БП.

Теплорозподільні пластини притиснуті до алюмінієвого корпусу, але термопаста між ними і корпусом відсутня.

Після випадку з одним з блоків живлення я тепер завжди перевіряю якість притискання силових елементів. Тут з цим проблем немає, втім зазвичай проблем зі здвоєними елементами і не буває, частіше складності коли потужний елемент один і притиснутий Г-образної скобою.

Вентилятор самий звичайний, з підшипниками ковзання, але чомусь на напругу 14 Вольт.

Розмір 60мм.

Плата тримається на трьох гвинтах і елементах кріплення силових компонентів. Знизу корпуса присутній захисна ізолює плівка.

Фільтр досить стандартний для подібних БП. Вхідний діодний міст має маркування KBU808 і розрахований на струм до 8 Ампер і напруга до 800 Вольт.

Радіатор відсутня, хоча при такій потужності вже бажаний.

1. На вході встановлено термистор діаметром 15мм і опором 5 Ом.

2. Паралельно мережі присутній помехоподавляющий конденсатор класу Х2.

3. Помехоподавляющие конденсатори мають безпосередній зв'язок з мережею встановлені класу Y2

4. Між загальним проводом виходу і корпусом БП встановлений звичайний високовольтний конденсатор, але в цьому місці його досить так як при відсутності заземлення він підключений послідовно з конденсаторами класу Y2, показаними вище.

ШІМ контролер KA7500, аналог класичної TL494. Схема більш ніж стандартна, виробники просто штампують однакові БП, які відрізняються тільки номіналами деяких компонентів і характеристиками трансформатора і вихідного дроселя.

Вихідні транзистори інвертора також класика недорогих БП - MJE13009.

1. Як я писав вище, вхідні конденсатори мають ємність 470мкФ і що цікаво, якщо конденсатори мають спочатку незрозумілу назву, то частіше ємність вказана реальна, а якщо підробка, наприклад Rubicon g, То частіше занижена. Ось таке ось спостереження. :)

2. Магнитопровод вихідного трансформатора має розміри 40х45х13мм, обмотка просочена лаком, правда досить поверхово.

3. Поруч з трансформатором присутній роз'єм для підключення вентилятора. Зазвичай в описі подібних БП вказують автоматичне регулювання обертів, насправді її тут немає. Хоча вентилятор змінює обороти в невеликих межах залежно від вихідної потужності, просто це скоріше побічний ефект. При включенні вентилятор працює дуже тихо, а на повну потужність виходить при струмі близько 2.5 Ампера що становить менше 10% від максимальної.

4. На виході пара діодних зборок MBR30100 по 30 Ампер 100 Вольт кожна.

1. Розміри вихідного дроселя помітно більше ніж у 240 Ватт версії, намотаний в три дроти на двох кільцях 35/20/11.

2. Як і очікувалося після попередньої перевірки, вихідні конденсатори мають ємність 3300мкФ, так як вони нові, то в сумі показано 9900, а 10140мкФ, напруга 25 Вольт. Виробник, відомий всім noname.

3. Струмові шунти для схеми захисту від КЗ і перевантаження. Зазвичай ставлять одну таку "зволікання" на 10 Ампер струму, відповідно тут БП 30 Ампер і три такі зволікання, але місць 7, тому припущу що є схожий варіант але з струмом в 60 Ампер і меншою напругою.

4. А ось і невелика відмінність, компоненти відповідають за блокування при зниженому вихідному напрузі перенесли ближче до виходу, хоча при цьому зберегли навіть позиційні місці згідно зі схемою. Тобто R31 в схемі БП 36 Вольт відповідає R31 в схемі БП 12 Вольт, хоча знаходяться в різних місцях на платі.

При побіжному погляді я б оцінив якість пайки на тверду четвірку, все чисто, акуратно.

Пайка досить якісна, на платі в вузьких місцях зроблені захисні прорізи.

Але "ложка дьогтю" все таки знайшлася. Деякі елементи мають непропай. Місце особливо несуттєво, важливий сам факт.

В даному випадку погана пайка була виявлена \u200b\u200bна одному з висновків запобіжника і конденсатора ланцюга захисту від зниження напруги на виході.

Виправити справа кількох хвилин, але як то кажуть - "ложки знайшлися, а осад залишився".

Так як схему подібного БП я вже креслив, то в даному випадку просто вніс корективи в уже існуючу схему.

Крім того я виділив кольором елементи, які змінені.

1. Червоним - елементи які змінюються в залежності від зміни вихідної напруги і струму

2. Синім - зміна номіналів цих елементів при незмінній вихідної потужності мені незрозуміло. І якщо з вхідними конденсаторами частково зрозуміло, вони були вказані як 680мкФ, але реально показували 470, то навіщо збільшили в півтора рази ємність С10?

У схемі помилка, С10 має ємність 3.3мкФ, а не 330нФ.

З оглядом закінчили, переходимо до тестів, для цього я використовував звичний "тестовий стенд", правда доповнений ватметр.

1. Електронна навантаження 2. Мультиметр 3. Осциллограф 4. Тепловизор 5. Термометр 6. Ватметрів, огляду немає.

7. Ручка і папірець.

На холостому ходу пульсації практично відсутні.

Невелике уточнення до тесту. На дисплеї електронної навантаження ви побачите значення струмів помітно нижче ніж я буду писати. Справа в тому, що навантаження апаратно вміє навантажувати великими струмами, але програмно обмежена на рівні в 16 Ампер. У зв'язку з цим довелося зробити "фінт вухами", тобто відкалібрувати навантаження на дворазовий ток, в результаті 5 Ампер на дисплеї рівні 10 Ампер в реальності.

При струмі навантаження 7.5 і 15 Ампер блок живлення поводився однаково, повний розмах пульсацій в обох випадках склав близько 50мВ.

При токах навантаження 22.5 і 30 Ампер пульсації помітно зросли, але при цьому були на одному рівні. Зростання рівня пульсацій був при струмі близько 20 Ампер.

У підсумку повний розмах склав 80мВ.

Зазначу дуже хорошу стабілізацію вихідної напруги, при зміні струму навантаження від нуля до 100% напруга змінилося всього на 50мВ. Причому з ростом навантаження напруга зростає, а не падає, що може бути корисним. В процесі прогріву напругу не змінювалося, що також є плюсом.

Результати тесту я звів в одну табличку, де показана температура окремих компонентів.

Кожен етап тесту тривав 20 хвилин, тест з повним навантаженням проводився два рази для термопрогрева.

Кришка з вентилятором вставлялася на місце, але не пригвинчують, для вимірювання температури я її знімати не відключаючи БП і навантаження.

Як доповнення я зробив кілька термограмм.

1. Нагрівання проводів до електронної навантаженні при максимальному струмі, також через щілини в корпусі видно теплове випромінювання від внутрішніх компонентів.

2. Найбільший нагрів мають діодні збірки, думаю якби виробник додав радіатор як це зроблено в 240 Ватт версії, то нагрів істотно знизився.

3. Крім того великою проблемою був відведення тепла від всієї цієї конструкції, так як сумарна розсіює потужність всієї конструкції склала більше 400 Ватт.

До речі щодо відведення тепла. Коли я готував тест, то більше боявся що навантаженні важко буде працювати при такій потужності. Взагалі я проводив вже тести на такій потужності, але 360-400 Ватт це гранична потужність яку моя електронна навантаження може розсіювати довго. На короткий час же вона без проблем "тягне" і 500 Ватт.

Але проблема вилізла в іншому місці. На радіаторах силових елементів у мене встановлені Термовимикачі розраховані на 90 градусів. Один контакт у них припаяний, а другий припаяти не вийшло і я застосував клеммники.

При струмі 15 Ампер через кожен вимикач ці контакти починали досить сильно нагріватися і спрацьовування відбувалося раніше, довелося примусово охолоджувати ще і цю конструкцію. А крім того довелося частково "розвантажити" навантаження підключенням до БП кількох потужних резисторів.

Але взагалі вимикачі розраховані максимум на 10 Ампер, тому я і не очікував від них нормальної працездатності при струмі в 1.5 рази більше їх максимуму. Тепер думаю як їх переробити, мабуть доведеться робити електронну захист з керуванням від цих Термовимикачі.

А крім того тепер у мене з'явилася ще одна задача. На прохання деяких читачів я замовив для огляду блоки живлення потужністю 480 і 600 Ватт. Тепер думаю ніж їх краще навантажувати, так як таку потужність (не кажучи про токах до 60 Ампер), моя навантаження точно не витримає.

Як і минулого разу я виміряв ККД блоку живлення, цей тест я планую проводити і в подальших оглядах. Перевірка проходила при потужності 0/33/66 і 100%

Вхід - Вихід - ККД.

147,1 - 120,3 - 81,7%

289 - 241 - 83,4%

437,1 - 362 - 82,8%

Що можна сказати в підсумку.

Блок живлення пройшов всі тести і показав досить непогані результати. У плані нагріву є навіть помітний запас, але вище 100% я б не радив його навантажувати. Порадувала досить висока стабільність вихідної напруги і відсутність залежності від температури.

До того що не дуже сподобалося я віднесу безіменні вхідні і вихідні конденсатори, огріхи пайки деяких компонентів і посередню ізоляцію між високовольтними транзисторами і радіатором.

В іншому блок живлення самий звичайний, працює, напруга тримає, сильно не гріється.

Рано чи пізно у будь-якого радіоаматора виникне потреба в потужному блоці живлення як для перевірки різних електронних вузлів і блоків, так і для живлення потужних електронних саморобок.

У схемі застосовується звичайна мікросхема LM7812, але вихідний струм може досягати межі в 30A, він посилюється за допомогою спеціальних транзисторів Дарлінгтона TIP2955, їх ще називають складові. Кожен з них може видавати на виході до 5 ампер, а так як їх шість в результаті сумарний вихідний струм близько 30 А. При необхідності ви можете збільшити або зменшити кількість складових транзисторів, щоб отримати потрібний вам ток на виході.

Мікросхема LM7812 забезпечує близько 800 мА. Запобіжник застосовується для захисту її від високих кидків струму. Транзистори і мікросхема необхідно розмістити на великих радіаторах. Для струму 30 ампер нам знадобиться дуже великий радіатор. Опору в емітерний ланцюгах застосовуються для стабільності і вирівнювання струмів кожного плеча складеного транзистора, адже рівень їх посилення буде різним для кожного конкретного екземпляра. Номінал резисторів 100 Ом.

Випрямні діоди, повинні бути розраховані на струм не нижче 60 ампер, а краще вище. Мережевий трансформатор з струмом вторинної обмотки 30 ампер є найбільш важко видобувається частиною конструкції. Вхідна напруга стабілізатора має бути на кілька вольт більше вихідної напруги 12 В.

Зовнішній вигляд блоку живлення ви можете подивитися на малюнку нижче, креслення друкованої плати на жаль не збереглося, але я рекомендую зробити його своїми руками в утиліті.

Налаштування схеми. Спочатку краще не підключати навантаження, а за допомогою мультиметра переконається в наявності 12 Вольт на виході схеми. Потім підключіть навантаження звичайне опір ом на 100 і не менше 3 Вт. Показання мультиметра не повинні змінитися. Якщо немає 12 вольт - від'єднайте харчування і уважно перевірте всю комутацію.

У пропонованому блоці живлення встановлений потужний польовий транзистор IRLR2905.В відкритому стані опір каналу 0,02 Ома. Потужність, що розсіюється VT1, більше 100 Вт.

Змінна напруга мережі слід на випрямляч і згладжує фільтр, і далі вже відфільтроване надходить на стік польового транзистора і через опір R1 на затвор, відкриваючи VT1. Частина вихідної напруги через дільник слід на вхід мікросхеми КР142ЕН19, замикаючи ланцюг негативного ОС. Напруга на виході стабілізатора збільшується до тих пір, поки напруга на вході управління DA1 не досягне порогового рівня в 2,5 В. У момент досягнення мікросхема відкривається, знижуючи напругу на затворі, таким чином, схема БП входить в режим стабілізації. Для плавної регулювання вихідної напруги опір R2 змінюють на потенціометр.

Налагодження і регулювання: Задаємо необхідне вихідна напруга R2. Перевіряємо стабілізатор на предмет самозбудження за допомогою осцилографа. Якщо воно має місце, то паралельно ємностей C1, С2 і С4 потрібно під'єднати керамічні конденсатори номіналом 0,1 мкФ.

Напруга слід через запобіжник на первинну обмотку силового трансформатора. З його вторинної обмотки йде вже знижена напруга на 20 вольт при силі струмі до 25А. При бажанні цей трансформатор можна зробити своїми руками на основі силового трансформатора від старого лампового телевізора.