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.

Share on vk
Share on facebook
Share on twitter
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on skype
Share on linkedin
Share on odnoklassniki
Share on print
Share on email
Share on facebook

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

2 × 2 =

Пролистать наверх