Терминология: блок питания — стабилизированный по заданным параметрам с комплексом защит конечный блок питания, работающий на конечное устройство потребления электро энергии. Блок питания, в свою очередь, получает энергию в частично подготовленном виде у источника питания. Источник питания в том или ином конкретном случае может выступать и как блок питания, питая конечных потребителей. В данном Проекте компьютерные блоки питания, помещённые в изготовленные нами корпуса выступают источниками питания для Проекта № 3 «Лабораторный блок питания», и также выступают в качестве блоков питания локального освещения, тестера, осциллографа и т.д. Лабораторный блок питания может ограничивать потребление по заранее установленному напряжению и/или току, что крайне важно при ремонте и настройке радиоэлектронных устройств, а также проведения образовательных лабораторных работ.

Цель проекта — обеспечение каждого учебного места лаборатории радиоэлектроники источником питания (ИП) с исчерпывающим комплексом защит. Требования к ИП:

  1. Стабилизированные безопасные напряжения 12В. и 24В.
  2. Защита от короткого замыкания.
  3. Защита от перегрузки.
  4. Защита от перегрева.
  5. Полное отсутствие свободного доступа к высоковольтной части схем в т.ч. через вентиляционные отверстия.
  6. Минимальная пульсация выходного напряжения до 100 мВ.
  7. Устойчивость к различным скачкам напряжения рабочей сети 230В.
  8. Создавать минимальные согласно действующим стандартам помехи в силовую линию 230В. 
previous arrow
next arrow
Full screenExit full screen
previous arrownext arrow
Shadow
Slider

Для изготовления ИП используются один в случае с 12В. и два, подключенные последовательно (12В. + 12В. = 24В.), компьютерных ATX блока питания (ATX БП), как не дорогие, мощные, а главное с полным комплексом защит и фильтраций входного и выходного напряжения. Напряжения и токи указаны на корпусах ATX БП, соответственно, в случае необходимости можно использовать 3,5В. и 5В. (с таким же комплексом защиты и фильтрации) для питания шуруповёртов и других потребителей. Фактически в нашей лаборатории используется напряжение 12В. для питания шуруповёртов рассчитанных на 12В. и у которых отсутствуют аккумуляторы, дополнительного освещения из светодиодных лент,  тестеров и т.п. устройств. В нашем случае для питания паяльников типа T-12 требуется напряжение до 24В. Это же напряжение используем для питания лабораторных блоков питания. 

Для последовательного соединения двух ATX БП и получения 24В. необходимо:

  1. От блока, №2 «выдающего +24В.» отключить землю на разъёме 230В., т.к. минус, он же корпус, он же земля подключается последовательно на +12В. ATX БП №1.  Плюс 12В. этого ATX БП №2 соединяется со штекерными  разъёмами +24В.
  2. Исключить электрический контакт металлических корпусов ATX БП между собой, т.к. минус блока №2 п.1 — соединён с корпусом, а он соединяется с плюсом +12В. БП №1.
  3. Заменить выпрямляющие силовые сборки диодов Шотки линии 12В., установленные на радиаторах, со 100В. на 200В., за одно и увеличив их мощность (на некоторых платах есть возможно параллельно установить ещё одну сборку диодов Шотки). Этот пункт не обязателен, но т.к. в цепи 24В. — существует требование 4-х кратного запаса по напряжению. Из практики замена одной диодной сборки на более мощную или на две — заметно снижает нагрев радиатора.
  4. При нагреве входного моста заменить на более мощный или установить радиатор.
  5. В нашем случае использовались восстановленные ATX БП. Замерены и при необходимости замены высоковольтные конденсаторы и конденсаторы выходных цепей. 
  6. В нашем случае использовались весьма качественные восстановленные ATX БП DIP компоновки, соответственно, платы полностью пропаивались и тщательно промывались.
  7. Не использованные провода откусывались «под корень» платы. В нашем случае большая часть проводов чёрных (-) и жёлтых (+12В.) была явно со стальной составляющей и немного полностью медных мягких проводов. Разумеется, необходимо использовать в первую очередь медные.
  8. Зелёный провод ATX колодки при подключению к минусу запускает работу ATX БП. Его в паре с чёрным (-) выводим на тумблер.
  9. Для индикации включения использовали любой светодиод подобрав ему последовательно сопротивление и подключив к +12В. Желательно использовать два тумблера и светодиода для каждого АТХ БП, т.к. при срабатывании защиты будет видно какой ATX БП ушёл в защите и соответствующим тумблером перезапустить его работу.
  10. Т.к. корпус ATX БП не удовлетворительно защищает от внешнего проникновения к опасным высоковольтным элементам, и служит для крепления и эффективного принудительного охлаждения внутри корпуса компьютера, то было принято решение поместить оба ATX БП в общий самостоятельно изготовленный корпус с лабиринтами подачи и отвода воздуха исключающими механическое проникновение к высоковольтным цепям. Целесообразно, как в нашем случае использовать штатные вентиляторы на своих штатных местах не только обдува радиаторов ATX БП, а так же использовать их для всасывания и удаления воздуха в большом общем корпусе. Подача и отвод воздуха организованы параллельно, т.е. холодный воздух поступает одновременно к обоим АТХ БП. Таким образом общий корпус разделён блоками питания на две герметичные области и имеет на одном торце отверстия входного воздушного лабиринта и на противоположном торце отверстия выходного воздушного лабиринта.

К данным источникам питания (изготовлено 5 штук) подключались одновременно два шуруповёрта, освещение и прочие потребители, — существенного нагрева не наблюдалась. В АТХ БП применяется адаптивное принудительное активное охлаждение и на холостом ходу у вентиляторов минимальные обороты, которые существенной нагрузке не сильно не увеличивали обороты и горячий воздух из выпускных отверстий не наблюдался. АТХ БП использовались абсолютно идентичные на 350Вт. и 450Вт. попарно. Необходимо отметить, что подключение шуруповёртов к БП, а не использование аккумуляторов снижает мощность шуруповёртов, что вполне достаточно для наших задач и служит более безопасному их использованию.

ATX БП самые распространённые, не дорогие из-за объёмов производств и надёжные из блоков питания вместе с ноутбучными, соответственно, имеют выверенную на протяжении 30-ти лет схемотехнику и специально разработанную элементную базу с исчерпывающим много контурным комплексом защит и фильтров. Например, мной используется ATX БП без активного охлаждения (специальная серия без вентилятора) с 10-летней гарантией производителя и с КПД в некоторых режимах до 98%.

ИП для домашней лобаратории учащиеся используют ноутбучные или от других устройств.

Поделиться в vk
Поделиться в facebook
Поделиться в twitter
Поделиться в telegram
Поделиться в whatsapp
Поделиться в skype
Поделиться в linkedin
Поделиться в odnoklassniki
Поделиться в print
Поделиться в email
Поделиться в facebook

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.