Buona giornata a voi, Muskoviti!
Oggi verrà recensito l'alimentatore universale cinese (PSU), che, secondo il venditore, produce da 12 a 24 volt con un carico massimo di 4,5 A. Sotto il taglio ci saranno foto, risultati delle misurazioni di tensione e corrente, nonché un'autopsia. Insomma, l'alimentatore svolge le sue funzioni alimentando con successo il monitor Samsung. Sono soddisfatto dell'acquisto.
Tutto è iniziato quando ho scoperto al lavoro un monitor Samsung abbastanza buono, con una diagonale di 24 pollici, ma senza alimentatore. Dato che invece di un computer vero e proprio lavoro su un laptop personale da 17 pollici, ho deciso di provare ad abbinare il monitor con un alimentatore. Sul monitor era indicato che doveva essere alimentato da un alimentatore da 14 volt e 4 A, il connettore è rotondo, simile ai connettori di alimentazione dei laptop. Una rapida ricerca su Ali mi ha portato al lotto in questione; in quel momento era l'offerta più economica su Ali con il maggior numero di acquisti e recensioni.
Ordinato il 22 maggio 2016. Ricevuto per posta il 10 giugno 2016. La consegna ha richiesto meno di tre settimane, ultimamente i pacchi si sono mossi rapidamente. Apparentemente le Poste Russe hanno acquistato tartarughe più veloci. Il pacco non è stato tracciato.
È arrivato in una normale borsa grigia, l'alimentatore era avvolto in tre strati di carta schiuma (sì, ho dovuto cercare su Google il nome di questo materiale, e il risultato non mi ispira nemmeno fiducia, ma dalla foto è molto simile).
Innanzitutto è stato portato l'alimentatore al lavoro e collegato al monitor. Uno degli adattatori inclusi con l'alimentatore si adatta al monitor come se fosse originale. Per cominciare, l'ho collegato in modalità 12 volt. Il monitor non mostrava segni di vita. Il passo successivo sono subito 15 Volt, che sembrano superare i 14 V indicati sul monitor, ma come si suol dire sono ricchi e non è un peccato avere un monitor emesso dal governo. Ho spostato il cursore su 15 Volt e il monitor si è acceso. Non come una fiamma blu, lo schermo si accese e il diodo si accese. Ho lavorato con questo monitor tutto il giorno oggi, l'alimentatore era un po' caldo, non critico. Soddisfatto del risultato, l'ho portato a casa e ho deciso di fare una recensione per il muschio, e questo è quello che è successo.
Misurazioni della tensione al minimo, senza carico:
La tensione è troppo alta rispetto a quella dichiarata di 0,5-1 V. Penso che questo sia solo a XX, sotto carico probabilmente scende ai valori indicati. Non pensavo di provarlo, ma se necessario posso provarci.
Per molto tempo ho cercato in casa un carico adatto per il test, nessuno degli adattatori si adatta al laptop Samsung, il router, a quanto pare, consuma solo 0,2 A... E poi mi sono ricordato del caricabatterie Opus , che si è rivelato il consumatore più potente tra i dispositivi domestici a mia disposizione .
L'alimentatore fornisce 2,2 A senza problemi e non si scalda molto. Siamo spiacenti, non siamo riusciti a trovare un carico più potente. Penso che il monitor consumi di più, ma non posso toglierlo dal lavoro e non posso mettere in funzione il multimetro. Sotto carico l'alimentatore non emette alcun suono, ci metto l'orecchio: silenzio.
E infine l'autopsia, che non pone alcun problema. Ci sono due viti nascoste sotto i due piedini in gomma, svitate e voilà.
Mi scuso, non sono bravo nella progettazione dei circuiti, sarò felice di vedere i tuoi commenti sul design, quanto sia buono o cattivo tutto qui. È possibile lasciare questo miracolo collegato al lavoro senza paura di bruciare la stanza di notte?
C'è una striscia di alluminio come radiatore, tra questa e i transistor (non sbatterla troppo forte se hai mentito sui nomi degli elementi, ho completamente dimenticato il TOE dell'istituto) non ci sono tracce di pasta termica. L'ho rivestito con colla a caldo e l'ho riavvitato.
Con questo si conclude la recensione, spero che qualcuno la trovi utile ed interessante. L'alimentatore svolge onestamente i compiti assegnati, sono contento che, se necessario, possa alimentare quasi tutti i dispositivi. È vero, gli adattatori in dotazione non sono adatti a tutti i laptop, ad esempio il mio Samsung non andava bene. Ma tutto questo può essere risolto se le mani sono al posto giusto.
Hai notato un errore? Scrivi nei commenti, lo correggerò. C'è qualcosa di costruttivo da dire: sarò felice di leggerlo. Devo fare ulteriori test: scrivimi, ci proverò.
Grazie a tutti per aver letto!
PS La tensione sotto un carico di 2 A praticamente non diminuisce
L'obiettivo del progetto è costruire un alimentatore regolato universale che possa essere utilizzato per caricare batterie al nichel o al piombo e non solo batterie per auto. Il caricabatterie ti consentirà di caricare batterie con tensioni da 4 a 30 V.
La prima cosa di cui avrai bisogno per implementare questo progetto è un corpo. Adatto, ad esempio, da un inverter cinese 12-220 V. È monolitico e realizzato in alluminio.
Puoi prendere qualsiasi altra dimensione adatta, ad esempio dall'alimentatore di un computer.
Il secondo è un alimentatore switching di rete.
La tensione di uscita dell'unità utilizzata in questo progetto è 19 V con una corrente di circa 5 A.
Questo è un adattatore universale per laptop economico. È costruito su un controller PWM della famiglia UC38, dispone di stabilizzazione e protezione da cortocircuito.
Il terzo è un voltamperometro digitale o analogico. Il volt-amperometro mostrato qui è stato preso da uno stabilizzatore di tensione cinese (30 V, 5 A).
Il quarto riguarda alcuni componenti elettronici come terminali e cavo di alimentazione.
Il dispositivo è mostrato schematicamente nella seguente immagine:
Ora diamo un'occhiata allo schema dell'alimentatore. Il chip TL431 si trova vicino al fotoaccoppiatore. È questo microcircuito che imposta la tensione di uscita. Nel cablaggio sono presenti solo 2 resistori e selezionandoli è possibile ottenere la tensione di uscita desiderata.
In questo diagramma è designato come R13. Nel blocco esistente, la sua resistenza è di 20 kOhm. È necessario collegare in serie a questo resistore una variabile da 10 kOhm, più o meno come in figura:
Ruotando il resistore variabile, è necessario ottenere una tensione di uscita di circa 30 V. Quindi è necessario disattivare la "variabile" e misurare la sua resistenza, alla quale la tensione di uscita era di 30 V, e sostituire R13 con un resistore con una resistenza selezionata. Il risultato è stato di circa 27 kOhm. Questo completa la conversione dell'adattatore.
Per limitare la corrente, verrà utilizzato il metodo di controllo PWM, poiché la corrente in uscita dall'adattatore del laptop è molto piccola.
In generale, questo circuito è un regolatore di tensione PWM senza un'unità di limitazione di corrente separata. Questo generatore di onde quadre si basa sul timer NE555, che funziona a una frequenza specifica. I diodi servono a modificare costantemente il tempo di carica e scarica del condensatore di regolazione della frequenza. Grazie a questo fenomeno è possibile modificare il duty cycle degli impulsi in uscita. Poiché il transistor di potenza funziona in modalità interruttore (è aperto o chiuso), si può osservare un'efficienza abbastanza elevata. Un resistore variabile regola il ciclo di lavoro degli impulsi.
La corrente di carica richiesta può essere impostata modificando la tensione, ovvero ruotando un resistore variabile multigiro.
Letteralmente qualsiasi transistor andrà bene. Qui viene utilizzato un transistor ad effetto di campo a canale N con una tensione di 60 V e una corrente di 20 A.
A causa della modalità operativa chiave, il suo riscaldamento non sarà eccezionale, a differenza dei circuiti lineari, ma la rimozione del calore non interferirà. Questo progetto utilizza un involucro di alluminio come dissipatore di calore.
Il circuito del regolatore PWM è davvero semplice, economico ed affidabile, ma necessita anche di qualche piccola modifica. Il fatto è che, secondo la documentazione, il microcircuito NE555 ha una tensione di alimentazione massima consentita di 16 V. E all'uscita dell'adattatore convertito, la tensione è quasi 2 volte superiore e quando il circuito è collegato, il timer lo farà bruciarsi definitivamente.
Esistono diverse soluzioni a questa situazione. Dai un'occhiata a 3 di loro:
- Utilizzare un regolatore lineare, ad esempio da 5 a 12 V della famiglia 78xx o
costruire un semplice stabilizzatore secondo il seguente schema:
La soluzione più semplice sarebbe quella di introdurre nel circuito uno stabilizzatore lineare, ad esempio 7805. Ma va ricordato che la tensione di alimentazione massima, a seconda del produttore, varia da 24 a 35 V. In questo progetto viene utilizzato uno stabilizzatore KA7805 con un tensione di ingresso massima di 35 V secondo la scheda tecnica. Se non riesci a procurarti un chip del genere, puoi costruire uno stabilizzatore da sole tre parti.
Dopo il montaggio, è necessario controllare il regolatore PWM.
Sulla scheda adattatore sono presenti 2 componenti attivi soggetti a riscaldamento: il transistor di potenza del circuito ad alta tensione del convertitore e un doppio diodo all'uscita del circuito. Sono stati saldati e fissati ad un alloggiamento in alluminio. In questo caso è necessario isolarli dal corpo principale.
Il pannello frontale è costituito da un pezzo di plastica.
Il circuito dell'adattatore è dotato di protezione da cortocircuito, ma non di protezione da inversione di polarità. Ma questo può essere risolto.
Poiché durante il test la tensione di uscita dell'adattatore ha superato i 30 V, il voltmetro digitale si è bruciato. Non superare la tensione nemmeno di 1 V. Dovrai farne a meno. La corrente di carica verrà visualizzata utilizzando un multimetro.
Il caricabatterie si è rivelato buono: carica anche le batterie con un cacciavite senza problemi.
Files allegati:
Come realizzare un semplice Power Bank con le tue mani: schema di un Power Bank fatto in casa
Condividerò la mia esperienza nella modifica di questo alimentatore per le mie esigenze:
Avevo bisogno di un alimentatore da 12 V per questo progetto (foto dal sito del venditore):
Il design è una matrice strappata da un laptop non funzionante collegato a una scheda di espansione. La scheda ha un sintonizzatore TV analogico e una serie di connettori. Il design può essere utilizzato come TV o monitor.
Dopo aver frugato nel ventre, ho trovato un alimentatore adatto per l'alimentazione di un laptop TOSHIBA che era inattivo. Contrassegni sul corpo del PA2450U. La tensione di uscita era 15V 3A. Si è deciso di rifarlo abbassando la tensione di uscita ai 12V richiesti. In effetti, non comprarne uno nuovo, soprattutto perché ridurre la tensione di 3 volt non è poi così tanto.
Senza esitazione, il blocco è stato smontato. Ecco i suoi interni:
Dopo aver esaminato attentamente la scheda, arriviamo alla conclusione che IC2 non è altro che TL431. Cerchiamo su Google e troviamo uno schema tipico per accenderlo.
Vediamo che la tensione di uscita Vo è regolata dal rapporto tra i resistori R1 e R2. Troviamo questi resistori nel nostro alimentatore controllando. E ora, per ridurre la tensione di uscita a 12V, è necessario ridurre la resistenza del resistore che va su “+” (R1). Nel mio caso si è rivelato essere R24:
Ho selezionato sperimentalmente e saldato una resistenza di 33 kOhm al resistore R24 in parallelo e si è scoperto esattamente 12 V all'uscita dell'alimentatore.
Sicuro. Allo stesso modo è possibile regolare la tensione di uscita di molti alimentatori a commutazione che dispongono di un chip TL431 nel feedback. È vero, non è consigliabile modificarlo oltre il 20%. E se si adatta un resistore variabile, è anche possibile regolare la tensione di uscita.
Un alimentatore è un dispositivo utilizzato per convertire (abbassare o aumentare) la tensione di rete alternata in una determinata tensione continua. Gli alimentatori si dividono in: trasformatore e impulsivo. Inizialmente, sono stati creati solo progetti di trasformatori di alimentatori. Erano costituiti da un trasformatore di potenza alimentato da una rete domestica a 220 V, 50 Hz e da un raddrizzatore con filtro e stabilizzatore di tensione. Grazie al trasformatore, la tensione di rete viene ridotta ai valori richiesti, seguita dalla rettifica della tensione da parte di un raddrizzatore costituito da diodi collegati in un circuito a ponte. Dopo il raddrizzamento, la tensione pulsante costante viene attenuata da un condensatore collegato in parallelo. Se è necessario stabilizzare accuratamente il livello di tensione, vengono utilizzati stabilizzatori di tensione sui transistor.
Lo svantaggio principale di un alimentatore a trasformatore è il trasformatore. Perché? Tutto a causa del peso e delle dimensioni, poiché limitano la compattezza dell'alimentatore, mentre il loro prezzo è piuttosto elevato. Ma questi alimentatori hanno un design semplice e questo è il loro vantaggio. Tuttavia, nella maggior parte dei dispositivi moderni, l'uso di alimentatori a trasformatore è diventato irrilevante. Sono stati sostituiti da alimentatori switching.
Gli alimentatori switching includono:
1) filtro di rete (induttanza di ingresso, filtro elettromeccanico per la reiezione del rumore, fusibile di rete);
2) raddrizzatore e filtro di livellamento (ponte a diodi, condensatore di accumulo);
3) inverter (transistor di potenza);
4) trasformatore di alimentazione;
5) raddrizzatore di uscita (diodi raddrizzatori collegati in un circuito a semiponte);
6) filtro di uscita (condensatori di filtro, induttanze di potenza);
7) unità di controllo inverter (controller PWM con cablaggio)
L'alimentatore switching fornisce tensione stabilizzata tramite l'uso del feedback. Funziona come segue. La tensione di rete viene fornita a un raddrizzatore e a un filtro livellatore, dove la tensione di rete viene raddrizzata e le increspature vengono attenuate mediante l'uso di condensatori. In questo caso viene mantenuta un'ampiezza di circa 300 volt. Nella fase successiva, l'inverter è collegato. Il suo compito è generare segnali rettangolari ad alta frequenza per il trasformatore. Il feedback all'inverter viene effettuato tramite l'unità di controllo. Dall'uscita del trasformatore vengono forniti impulsi ad alta frequenza al raddrizzatore di uscita. A causa del fatto che la frequenza degli impulsi è di circa 100 kHz, è necessario utilizzare diodi Schottke a semiconduttore ad alta velocità. Nella fase finale, la tensione sul condensatore del filtro e sull'induttore viene livellata. E solo dopo, al carico viene fornita una tensione di un determinato valore. Questo è tutto, basta teoria, passiamo alla pratica e iniziamo a realizzare un alimentatore.
Alloggiamento dell'alimentatore
Ogni radioamatore che si occupa di radioelettronica, volendo progettare i propri dispositivi, si trova spesso ad affrontare il problema di dove procurarsi l'alloggiamento. Anche questo problema mi ha colpito, il che a sua volta mi ha spinto a pensare, perché non risolvere il caso con le mie mani. E poi è iniziata la mia ricerca... La ricerca di una soluzione già pronta su come realizzare una carrozzeria non ha portato a nulla. Ma non disperavo. Dopo averci pensato un po', mi è venuta un'idea: perché non realizzare una custodia da una scatola di plastica per la posa dei cavi. Era della misura giusta per me e ho iniziato a tagliare e incollare. Guarda le immagini qui sotto.
Le dimensioni della scatola sono state scelte in base alla dimensione del quadro di alimentazione. Guarda l'immagine qui sotto.
Inoltre, l'alloggiamento dovrebbe ospitare anche un indicatore, cavi, un regolatore e un connettore di rete. Guarda l'immagine qui sotto.
Per installare gli elementi di cui sopra, sono stati praticati i fori necessari nell'alloggiamento. Guarda le immagini sopra. E infine, per conferire un aspetto estetico alla custodia dell'alimentatore, è stata verniciata di nero. Guarda le immagini qui sotto.
Dispositivo di misurazione
Dirò subito che non ho dovuto cercare a lungo un misuratore, la scelta è caduta subito sul voltamperometro digitale combinato TK1382. Guarda le immagini qui sotto.
I campi di misura del dispositivo riguardano tensione 0-100 V e corrente fino a 10 A. Il dispositivo dispone inoltre di due resistori di calibrazione per la regolazione di tensione e corrente. Guarda l'immagine qui sotto.
Per quanto riguarda lo schema di collegamento, presenta alcune sfumature. Guarda le immagini qui sotto.
Schema di alimentazione
Per misurare corrente e tensione, utilizzeremo il circuito 2, vedere la figura sopra. E così via in ordine. Per l’alimentatore del portatile che ho, troviamo innanzitutto uno schema elettrico. La ricerca deve essere effettuata utilizzando un controller PWM. In questo alimentatore è CR6842S. Vedere il diagramma qui sotto.
Ora tocchiamo le modifiche. Poiché verrà realizzato un alimentatore regolabile, il circuito dovrà essere rifatto. Per fare ciò apporteremo delle modifiche al diagramma; queste aree sono cerchiate in arancione. Guarda l'immagine qui sotto.
La sezione del circuito 1.2 fornisce alimentazione al controller PWM. Ed è uno stabilizzatore parametrico. La tensione dello stabilizzatore di 17,1 V è stata scelta a causa delle caratteristiche operative del controller PWM. In questo caso, per alimentare il controller PWM, impostiamo la corrente attraverso lo stabilizzatore su circa 6 mA. “La particolarità di questo controller è che per accenderlo è necessaria una tensione di alimentazione superiore a 16,4 V, un consumo di corrente di 4 mA” estratto dal datasheet. Convertendo l'alimentazione in questo modo è necessario abbandonare l'avvolgimento di autoalimentazione in quanto il suo utilizzo non è consigliabile a basse tensioni di uscita. Nella foto qui sotto potete vedere questa unità dopo la modifica.
La sezione 3 del circuito prevede la regolazione della tensione; con questi valori nominali degli elementi, la regolazione viene effettuata entro 4,5-24,5 V. Per tale modifica, è necessario dissaldare i resistori contrassegnati in arancione nella figura seguente e al loro posto saldare una variabile Resistenza per regolare la tensione.
Questo completa l'alterazione. E puoi fare una prova. IMPORTANTE!!! Dato che l'alimentatore è alimentato da una rete da 220 V, è necessario fare attenzione a non esporsi alla tensione di rete! QUESTA È LA VITA PERICOLOSA!!! Prima di dare alimentazione per la prima volta è necessario verificare la corretta installazione di tutti gli elementi, quindi collegarlo ad una rete a 220 V tramite una lampadina ad incandescenza da 220 V, 40 W per evitare guasti agli elementi di potenza dell'apparecchio. Alimentazione elettrica. Potete vedere il primo lancio nella foto qui sotto.
Inoltre, dopo il primo avvio, controlleremo i limiti superiore e inferiore della regolazione della tensione. E come previsto rientrano nei limiti specificati di 4,5-24,5 V. Vedere le figure seguenti.
E infine, durante il test con un carico di 2,5 A, il case ha iniziato a riscaldarsi bene, il che non mi andava bene e ho deciso di praticare dei fori nel case per il raffreddamento. La posizione per la perforazione è stata scelta in base alla posizione di maggior riscaldamento. Per forare la cassa ho realizzato 9 fori del diametro di 3 mm. Guarda l'immagine qui sotto.
Per evitare la penetrazione accidentale di elementi conduttori nell'alloggiamento, sul retro del coperchio è incollata a breve distanza una linguetta di sicurezza. Guarda l'immagine qui sotto.
