Блок питания на два напряжения, иногда может быть полезно.

Опубликовал | 06.02.2015

В последнее время довольно большое распространение (в узких кругах) получили одноплатные мини компьютеры, например Cubie, Raspberry и т.п.
Но иногда энтузиасты данных устройств делают на них либо хранилища типа NAS, либо торрентокачали, либо еще что нибудь похожее. А для таких применений обычно применяют ёмкие 3.5 дюйма жесткие диски, которые в свою очередь требуют два питания, 12 и 5 Вольт.
Вот на такое применение и планировался данный блок питания.

Как я выше дал понять, данный блок питания выдает два напряжения, 5 и 12 Вольт и является встраиваемым, т.е. бескорпусным.

Начну как всегда с того, как это пришло. А пришло это в конверте, запакованное в в антистатический пакет.

Блок питания имеет относительно небольшие размеры, длина 125мм, ширина 54мм, высота 25мм.

Первое, что бросилось в глаза при распаковке данного блока питания, это явное отличие от фотографии из магазина. Честно говоря весьма расстроило.
Разъем 220 Вольт установлен прямо на плату.

Фото немного поближе
В принципе можно было обойтись меньшим количеством фотографий, но вдруг кому нибудь придется ремонтировать такой БП, тогда они могут и пригодится.


Так же в комплекте идет кабель для подключения нагрузки.
Судя по кабелю, я могу предположить, что данный блок питания для применения в чем то конкретном, а не как блок питания для самоделок, впрочем одно другому не мешает.

Плата односторонняя с двухсторонним монтажом.
На обратной стороне расположено довольно много компонентов.
Видны крепежные отверстия, расстояние между центрами отверстий составляет 116х47мм
Земляной контакт разъема питания 220 Вольт никуда не подключен.

Более детальные фото платы со стороны дорожек
Опять же, вдруг такие фотографии будут полезны.
Высоковольтная сторона блока питания.

Низковольтная сторона. Видно откушенный, но прилипший вывод диодной сборки.
Вообще пайка средняя, вроде и неплохо, но есть огрехи.
Присутствуют места под установку SMD конденсаторов параллельно выходным электролитам и нагрузочного резистора параллельно 5 вольт выходу.

В качестве силового транзистора применен довольно популярный 4N60.
На фотографии магазина явно просматривается ШИМ контроллер с интегрированным силовым ключом, типа TOP244Y. Как минимум там явно больше трех выводов.

Из маркировки трансформатора я мало что понял. Первая цифра (80) мало похожа на мощность, слишком много, а третья (36) как то мало.

Выходная силовая диодная сборка по напряжению 12 Вольт имеет маркировку B10100G, 10 Ампер 100 Вольт.
Фото не очень, но можно попробовать рассмотреть, выпаивать его я не видел смысла.
Выходной диод по напряжению 5 Вольт — 5 Ампер Шоттки SR540.

Выходные конденсаторы 1000мкФ 25 Вольт (две штуки), с претензией на низкоимпедансные.
С учетом того, что они работают при 12 Вольт, это весьма неплохо.
Правда по 12 Вольт вместо выходного дросселя стоит «специально обученная» перемычка.

По 5 Вольт стоят так же конденсаторы на 25 вольт, только 1000 + 470мкФ.
Но здесь производитель поставил помехоподавляющий дроссель.

Ради интереса измерил ESR группы конденсаторов по 12 Вольт. вышло 8мОм, т.е. каждый по 16.
Средне, но для данного класса БП вполне нормально, особенно с учетом, что в дешевых БП попадаются конденсаторы куда хуже.

По 5 Вольт ситуация похуже, но там и емкость суммарная меньше.

Схема данного блока питания, вроде нигде не напутал.

Ну внешний осмотр закончен, после этого можно перейти к измерениям и испытаниям.
Сначала конечно включение на холостом ходу.
12 Вольт канал завышен, 5 Вольт занижен. Пока это ни о чем не говорит. проверять надо будет под разными нагрузками.
Но как минимум он работает.

Перейдем к дальнейшим испытаниям.

Измерения напряжений под разными токами
В качестве нагрузок будут выступать 10 Ом резисторы. Так удобнее считать ток нагрузки.
Напряжение на выходе 12 Вольт / 10 = ток нагрузки (для каждого резистора).
В данном случае ток нагрузки составляет 1,186 Ампера, выходная мощность БП равна 14 Ватт.
Напряжение на канале 5 Вольт немного просело, хотя я ждал, что оно поднимется.

Подключаем параллельно еще один резистор.
Ток 2.14 Ампера, мощность 23 Ватта.
5 Вольт канал почти не изменился.

Подключил на 5 Вольт канал такой же резистор.
Ток по 12 Вольт каналу — 2.768 Ампера, мощность 38 Ватт.
Ток по каналу 5 Вольт — 0.45 Ампера, мощность 2 Ватта.
Суммарная мощность 40 Ватт.

Для продолжения испытаний я возьму еще одну нагрузку.
Здесь будет использоваться 5 резисторов по 15 Ом, соединенных параллельно, т.е. сопротивление нагрузки будет 3 Ома. Для 5 Вольт канала вполне нормально.

Как и следовало ожидать, на канале 12 Вольт напряжение поднялось, на канале 5 Вольт, снизилось, хотя и не сильно.
Ток по 12 Вольт каналу 2.838 Ампера, мощность 40 ватт.
Ток по 5 Вольт каналу 1.5 Ампера, мощность около 7 Ватт.
Суммарная мощность 47 Ватт.
Дальше нагружать канал 5 Вольт я не вижу смысла. Видно, что 5 Вольт он не выдаст, а 12 Вольт канал будет расти дальше…

После измерения напряжений я перешел к измерениям температуры различных компонентов БП.
Измерения проводились с нагрузками, которыми закончился тест мощности, т.е. на мощности 47 Ватт.

Измерения температур
Я проводил последовательные измерения температур следующих компонентов:
Силовой транзистор
Трансформатор
Выходной диод по 12 Вольт
Выходной диод по 5 Вольт.

В этом порядке и расположены фотографии.
Первое измерение проводилось после цикла испытаний разными токами нагрузки, т.е. БП уже был разогрет.

Силовой транзистор, 42.8 градуса

Трансформатор, 44.4 градуса.

Выходной диод по каналу 12 Вольт, 45.6 градуса

Выходной диод по каналу 5 Вольт, 67.5 градуса, пока это самый горячий компонент.

Погонял примерно с пол часа (вернее пока не устаканилась температура на нагрузочных резисторах).
Силовой транзистор прогрелся до 58.4 градуса, отличный результат.

Трансформатор до 65.3, весьма неплохо.

Выходной диод по каналу 12 Вольт прогрелся куда сильнее, 82.6 градуса, тут скорее терпимо, чем хорошо или плохо.

Выходной диод по каналу 5 Вольт нагрелся до 84 градуса, я ожидал большего, а с учетом того, что он стоит почти вплотную к радиатору второго диода, то даже хорошо.

А вот нагрузочные резисторы прогрелись основательно, думаю уже и яичницу жарить можно без проблем.
196.9 градуса.

Ну и под конец, какое же тестирование БП без измерения пульсаций на выходе.
Все измерения пульсаций проходили под теми нагрузками, которыми закончился тест мощности.
На канале 12 Вольт творится что-то невероятное, щуп осциллографа стоит в режиме 1:1.
Специально обученную перемычку видимо плохо обучили и она ничего не фильтрует :(

На канале 5 Вольт все красиво, я бы даже сказал, что отлично.

Так как такая картина меня ну никак не устраивала, то я впаял вместо перемычки простой не обученный дроссель, который я выпаял из какого то монитора.
Канал 12 Вольт явно преобразился, теперь и здесь все очень красиво.

После этого я пошел на еще один эксперимент, подключил к блоку питания жесткий диск.
Кабель с разъемом было лень искать, к тому же они не очень хорошо паяются, потому припаял прямо к плате проводки и подключил к БП.
Ну что сказать, работа на грани фола, 14.6 Вольта по каналу 12 это как бы помягче сказать, немного многовато…

А это дросселёк, который «съел» большую часть пульсаций по каналу 12 Вольт, причем установлен он на штатное место.

Но если вы думаете, что я на этом остановился, то вы глубоко заблуждаетесь.
Смотря на результаты измерений я решил попробовать исправить картину, в качесте решения напрашивался вариант добавить один виток на трансформаторе по каналу 5 Вольт, тогда ШИМ снизит напряжение на канале 12 Вольт, а после этого изменить номиналы резисторов в цепи ОС и дело в шляпе.
Сделал дополнительный виток (все фотки показывать не буду, покажу лишь как это выглядит) я получил примерно 10.7 Вольта по 12 Вольт каналу, и 4.67 по каналу 5 Вольт.
Ну думаю уже хорошо, стал менять номиналы и напоролся на грабли, я не могу поднять напряжение, так как БП начинает уходить в защиту, максимум удалось получить около 10.9 и 4.72 Вольта.
Почему так, мне пока непонятно.

Грустно, а ведь можно было взять корпус от старого ТВ тюнера, поставить туда этот БП, Кубик, и Жесткий диск терабайта на четыре.

И так резюме:
Плюсы
БП работает.
При некоторой несложной доработке может иметь маленькие пульсации.
Нагрев вполне нормальный, по крайней мере я считаю, что в этом плане с БП все в порядке.
Конденсаторы по выходу конечно не фирма, но по измерениям, емкости и по напряжению вполне нормальные.

Минусы
В магазине на картинке был явно другой блок питания, на него то я и клюнул.
Болтанка напряжений не выдерживает никакой критики.

Мое мнение. БП оставил очень двоякое впечатление. С одной стороны БП хоть и не такой как на картинке магазина, но вполне средний, я видел БП куда похуже (например те, что дают к USB адаптерам жестких дисков), но разбег напряжений ну очень сильный. Был вариант переделки, но почему то не вышел, буду еще разбираться, почему микросхема уходит в защиту.
Второй вариант, переключить ОС на один канал, а второй пустить в «свободное плавание».
Как вариант, можно такой БП использовать с каким нибудь контроллером по 5 Вольт и управлять им светодиодами, подключенными к 12 Вольт.

Блок питания, для обзора, был предоставлен магазином tmart.

Надеюсь, что я помог кому нибудь своим обзором, я старался предоставить максимум информации.

Источник материала.

Рекламные ссылки