KSV
1 ранг
- Регистрация
- 10 Июн 2020
- Сообщения
- 5,566
- Реакции
- 6,162
- Репутация
- 221
- Страна
- Россия
- Город
- Москва
- Имя
- Сергей
Решение далеко не новое, но все варианты, которые я смог найти в интернете, мне не понравились. Лучший вариант на Муське у автора ksiman, вот его я и взял за основу.
Не буду тратить своё и ваше время на повторение известных вещей. Уделю основное внимание доработке модуля DC-DC, который продаётся на Али по очень привлекательной цене.
Итак, на входе готовый модуль WX-DC2416. 220 В переменного напряжения на входе, 24 постоянного на выходе. Мощность около 100 Вт. Заявленные величины, как правило, достигаются кратковременно, поэтому необходимо принудительное охлаждение и замена ряда деталей. Для данного модуля считаю достаточно обеспечить обдув вентилятором. Не поручусь за долговременные 100 Вт, но 60…70 Вт будет и без вентилятора точно.
Основной модуль DC-DC на XL4015 требует существенной доработки, особенно если требуется получить максимальный ток. Без переделки долговременный ток нагрузки будет 2 А. 5 А только кратковременно, успеть бы измерить. Причина – неверно выбранные элементы и охлаждение. Вот схема.
Изменения выделены цветом. Необходимо:
1. Выпаять XL4015 и установить через изолятор на теплоотвод.
2. Выпаять силовой диод, заменить его на более мощный, например, 20 CT100, установить через прокладку на теплоотвод.
3. Выпаять дроссель, желательно отмотать несколько витков для получения индуктивности 30 мкГн. Желательно заменить его на другой, сердечник размером Т-60 вместо Т-50 и намотанный проводом диаметром около 1 мм.
4. Выпаять красный светодиод - индикатор ограничения тока, заменить его на более удобный для установки на лицевой панели. Цвет обязательно красный.
5. Установить параллельно штатному резистору шунта 0,05 ом, дополнительный SMD резистор мощностью 1 Вт сопротивлением 0,1 ом.
6. Удалить проволочные подстроечные резисторы и заменить их на указанные на схеме.
7. Модуль поставить так, чтобы он обдувался вентилятором работающим от напряжения 24В через резистор, на малых оборотах.
Только и всего. После таких переделок удобно настраивать напряжение и ток с достаточной точностью. Нетрудно установить напряжение с точностью 0,1 В. В качестве индикатора тока и напряжения используется готовый модуль, схема включения и подстройка многократно описаны.
Ток я ограничил на уровне 4 А. При токе 3 А в закрытом корпусе и прогреве, все силовые элементы чуть тёплые и палец спокойно терпит. При 4 А элементы горячие, но наощупь менее 70 градусов что вполне допустимо.
В данном приборе я по совету ksiman не стал выпаивать микросхему и это неправильно. В следующей плате я сделал работу над ошибками, фото ниже.
Макет опробован, плата установлена на радиаторе от БП компьютера, осталось закрепить в корпусе.
Охлаждение микросхемы через пластиковый корпус сверху и плату снизу – халтура. Работает, но можно сделать лучше. В штатном варианте все силовые элементы крепятся к плате и нагревают друг друга и остальные детали. В частности, очень сильно грелся входной конденсатор. Надёжность от этого падает.
Штатный дроссель намотан проводом сечением 0,33 кв.мм. Рекомендуемая плотность тока 2,5 А на кв. мм. Превысим её, пусть будет 3 А. Тогда штатный дроссель будет нормально работать до тока… 1 А. При заявленных 5 А. Конечно, сам провод не сгорит, но феррит будет греться, да и лаку на проводе может не поздоровиться.
У меня есть самодельный приборчик для измерения тока насыщения сердечников. Ожидаемо дроссель работает «на грани». Осциллограф показывает и повышенное сопротивление обмотки и начало насыщения. При замене дросселя на Т-60, импульс тока отличный.
Аналогично с резистором шунта. При токе 4 А мощность на нём 0,8 Вт. Но учитывая что плата уже перегрета микросхемой, резистор перегрет. Добавка параллельно резистора, снимает проблему.
По поводу силового диода, всё очевидно, вдобавок он очень перегревает и шунт и входной конденсатор. Конденсаторы, конечно, не твердотельные, а обычные с посредственным ESR, лучше поставить параллельно качественные LOW ESR.
Пояснения по схеме. Серым цветом показаны детали которые желательно поставить, но делать это неудобно, поэтому я не стал. Резистор 330 ом советует ставить ksiman для устранения проблем с ограничением тока при очень малых напряжениях. Но лезть в плату с микроэлементами SMD неудобно. Проблемы могут быть при напряжении менее 2,5 В. Но пытаться подключать нагрузку в несколько ампер при таком напряжении просто глупо, просто не надо выставлять ток ограничения при очень малых напряжениях. Сначала я хотел добавить полследовательно с регулятором напряжения резистор, чтобы диапазон был 3…24 В. Но прибор пойдёт в подарок вменяемому человеку, поэтому оставил как есть, нижнее напряжение 1,2 В. Считаю стремление делать так чтобы напряжение было обязательно от нуля, дурью. Менее 3 В от ЛБП не нужны, важнее ограничение по току.
По поводу резисторов в регуляторе ограничения тока. Переменный резистор 5 кОм оптимален – максимальный ток 4 А. Если ток великоват, можно параллельно подключить постоянный резистор. При установке резистора в ноль, загорается красный светодиод что мне не нравится, поэтому я поставил последовательно резистор. При номинале 62 ом минимальный ток стабилизации 10…12 мА. Достаточно чтобы спокойно проверять любые светодиоды. Можно, но не нужно, добиться ограничения тока 1 мА.
По поводу резисторов регуляторов напряжения. Вместо штатного 10 кОм надо поставить 5 кОм. Но одним резистором не выставить точно напряжение, поэтому поставлени резистор точной установки, его диапазон +-0,5 В. Поскольку минимальный номинал для таких переменных резисторов 1 кОм, параллельно поставлен 200 ом. Пробовал 10-ти оборотные переменные резисторы, не понравилось, лучше установка двумя – точно и грубо.
Данный прибор пойдет в подарок, а если буду делать следуюший, то изменю крепление платы, она будет этажеркой над первой так чтобы вентилятор обдувал все греющиеся элементы. Кроме того, хочу поставить на выход фильтр для подавления ВЧ пульсаций. Они оказались меньше чем я ожидал, форма – пила у которой растут зубья при увеличении тока нагрузки, но форма периодическая, а не хаотическая. Можно сделать работу вентилятора зависящей от нагрева, напомню что сейчас все элементы при токе 2 А холодные. Но не вижу в этом смысла.
Таким прибором можно подзаряжать даже стартёрные батареи. 4 А не так много, но я говорю не о полной зарядке разряженной в хлам батареи. Конечно, для стартёрных батарей я делал ЗУ с защитой от замыканий, неправильного подключения и пр. Но ЛБП и ЗУ – разные приборы, у каждого своя специфика.
Добавлю, что выпаивать микросхему и диод лучше с помощью специального нагревательного столика после выпаивания паяльником дросселя и переменных резисторов. Плата сделана так, что отдельные элементы прогреть трудно – греется вся плата.
Я опасался, что увеличение длины проводов приведёт к проблемам, но таковых не обнаружил.
Думаю, что такой БП пригодится многим любителям. Пользы от затраченного на него времени неизмеримо больше, чем от многостраничных никчёмных дебатов.
Последнее редактирование: