Для подключения потребителей электрической энергии в России действующими стандартами предусмотрена сеть переменного тока 220/380V 50Гц. Поскольку питание светодиодных лент осуществляется от импульсного стабилизированного источника с напряжением 24 или 12V, необходим прибор, преобразующий высокое переменное напряжение в более низкое.
С этой задачей успешно справляется блок питания для светодиодной ленты (БП) . Стабильность и продолжительность работы подсветки обеспечивается грамотным выбором блока питания.
Любая из имеющихся в продаже моделей допускает эксплуатацию подсветки в широких температурных пределах, хорошо сглаживает импульсные помехи и имеет корпус, защищающий внутренние элементы от механических повреждений.
Схема питания светодиодных лент — схема блока питания
Подключить питание светодиодной ленты своими руками не так уж и сложно. Главное - в точности следовать советам, изложенным ниже.
Перед покупкой той или иной модели выпрямителя (БП) необходимо разобраться с вопросом как подключить светодиодную ленту к блоку питания.
Светодиодные ленты можно подключить к источнику электроэнергии различными способами. При точном соблюдении схемы питания светодиодных лент даже один мощный прибор способен обеспечить работу как одной, так и нескольких подсветок.
Для бесперебойного функционирования схемы с использованием одного БП важно соблюдать условие - мощность блока должна минимум на 30% превышать суммарную нагрузку.
Для параллельного подключения второй светодиодной полоски к одному блоку потребуется дополнительный удлинитель - провод, сечение которого составляет не менее 1,5 мм. Соблюдая полярность, один его конец подключается к выходу БП, второй - к полосе №2. В этом случае ток будет подаваться не по дорожкам первой подсветки, а по подсоединенному проводу.
Когда применение крупногабаритного мощного БП неприемлемо, используются маломощные блоки питания для светодиодных лент 12 вольт. Схема подключения предусматривает наличие отдельного БП для каждой полосы диодов . Здесь также понадобится удлинитель - провод, подключаемый к сети 220 V и к конкретной ленте, но его сечение может быть меньше - достаточно 0,75 мм. Хотя в данном случае монтаж более сложный, подобная схема подключения часто применяется на практике, поскольку предусматривает использование БП небольших габаритов.
Куда спрятать блок питания светодиодной ленты?
Место для размещения БП подбирается с учетом:
- используемой схемы подключения;
- количества приборов-выпрямителей;
- габаритов блоков.
Крупногабаритный мощный блок питания для светодиодной ленты в квартире сложно сделать незаметным - необходимо оборудовать специальную нишу.
Подходящими вариантами для размещения крупного БП могут быть специально проделанное отверстие в мебели или отдельная полка на стене, оборудованная с не просматриваемой стороны стола.
В случае с малогабаритными блоками питания (не более 250х150х100 мм) все намного проще:
- можно спрятать под обшивку потолка;
- вырезать специальное место в гипсокартонной стене;
- установить БП в стеновой нише.
Блок питания для светодиодной ленты - виды и особенности
Негерметичные или открытые блоки мощностью в 100 Вт используются для питания потребителей в закрытых жилых и нежилых помещениях. Приборы этого типа легко определить: как правило, они отличаются самыми большими размерами и весом , имеют соответствующую маркировку IP20.
Стенки корпуса предусматривают перфорацию, обеспечивающую отвод тепла, изготавливаются из пластика или листового металла. Область применения: питание аппаратуры. Место для размещения: специальные шкафы или аппаратные ниши.
Следует помнить, что негерметичные приборы не имеют защиты от попадания влаги, поэтому их не рекомендуется применять в помещениях с повышенной влажностью, например, в ванных комнатах.
Полугерметичные (всепогодные) БП можно отнести к разряду универсальных приспособлений. Приборы используются как в закрытых помещениях, так и на улице. Блок применяется дляпитания для светодиодной ленты 12в,имеет степень защиты IP54 и корпус из листового металла.
Лучшее решение на сегодняшний день - герметичный блок питания для светодиодной ленты с корпусом из пластика . Мощность прибора не превышает 75 Вт, он полностью защищен от попадания влаги, имеет малые габариты и вес. Даже используя для питания двух светодиодных лент два БП этого типа по 50 Вт, их легко скрыть от человеческих глаз в любом уголке помещения. Место применения: подсветка интерьеров.
Как рассчитать мощность блока питания?
Мощность блока питания для светодиодной ленты зависит от подключаемой к нему нагрузки. Если для небольших потребителей достаточно БП на 40 Вт, то для более солидных конструкций может понадобиться прибор, мощность которого достигает 0,5 кВт.
Для грамотного расчета мощности БП необходимо знать:
- число светодиодов, задействованных для подсветки;
- нагрузку (потребляемую мощность), создаваемую 1 метром полосы светодиодов - берется из таблицы;
- общую длину ленты (стандартный размер - от 1 до 5 м);
- коэффициент запаса kз = 1,2.
1. Определяем общую нагрузку . Для этого потребляемую мощность 1 метра умножаем на метраж светодиодной ленты.
2. Для точного расчета мощности БП
общую нагрузку умножаем на коэффициент запаса kз.
Pбп = Pобщ × kз
Поскольку в схеме подключения присутствуеттакой элемент, как RGB контроллер , конечный параметр мощности БП определяется с учетом мощности контролера - ее значение обычно не превышает 5 Вт.
Популярные модели блоков питания для подключения светодиодных полос
Современная промышленность предлагает потребителю широкий выбор блоков питания для подключения светодиодных полос. Блок питания для подключения групп светодиодов подбирается с учетом параметров напряжения, необходимого для работы подсветки (12 или 24 V соответственно), требуемой мощности и места эксплуатации.
Модель PV-15.
Самый маломощный импульсный блок питания для светодиодной ленты 12в мощностью 15 Вт, используется для подключения ленты, рассчитанной на напряжение 12 вольт. Имеет влагозащищенный алюминиевый корпуси встроенный сетевой фильтр, защищающий от перепадов напряжения. Расчетное время эксплуатации превышает 200 тысяч часов. Оптимальный вариант для размещения на улице. Цена изделия составляет 560 руб. за штуку.
Модель PV-40.
По конструкции - аналог PV-15 с увеличенными параметрами мощности - 40 Вт. Предназначен для подключения лент светодиодов, работающих от напряжения24/12 вольт. PV-40 - блок светодиодной ленты по ценев пределах 1000 рублей.
Модель LV-50.
Особенность конструкции - герметичный пластиковый корпус. Импульсный блок питания имеет защиту от перепадов напряжения, короткого замыкания в сети и предназначен для эксплуатации в уличных условиях.
Встроенный сетевой фильтр обеспечивает устойчивую работу блока в условиях российских электрических сетей. Эксплуатируется при температурах от минус 25 до плюс 40 градусов по Цельсию. Время наработки - более 200 тысяч часов. Цена изделия - 1050 рублей.
Модель LPV-100.
Импульсный блок питания средней мощности - 100 Вт. Предназначен для подключения лент с напряжением 24/12 вольт, имеет герметичную конструкцию и корпус из алюминия. Для изделия характерна защита от перенапряжения, перегрузки, КЗ. Идеально подходит для устойчивой работы в условиях российских электрических сетей. Расчетный период эксплуатации - более 200 тысяч часов. LPV-100- качественный блок питания для светодиодной ленты, цена которого не превышает 2250 рублей.
Модель SUN-400.
Блок питания повышенной мощности импульсного типа - отличное решение для обеспечения работы светодиодных лент. Обладает защитой от КЗ, перепадов напряжения. Принцип охлаждения - свободная конвекция воздуха. Обеспечивает работу лент, рассчитанных нанапряжение24/12 вольт в закрытых помещениях, мощность - 400 Вт. Успешно прошел испытания на работоспособность в условиях российских электрических сетей. Цена изделия - 3600 рублей.
- не правильный монтаж и подключение с ошибками
Вот основные три правила и ошибки, на которые нужно обращать внимание в первую очередь.
1 правило
Светодиодная лента подключается параллельно, отрезками не более чем по 5 метров каждый.
Она даже продается катушками этого метража. А что если вам нужно подключить 10 или 15м? Казалось бы, подсоединил конец первого куска с началом второго и готово. Однако такое подключение запрещается. Почему так принято?
Потому что пять метров – это расчетная длина, которую могут выдержать токоведущие дорожки ленты. При большей длине, нагрузка будет превышать допустимую и лента обязательно выйдет из строя. Кроме того, будет наблюдаться неравномерность свечения. В начале ленты светодиоды будут светить ярко, а в конце гораздо тусклее.
Вот так будет выглядеть схема параллельного подключения светодиодных лент длиной превышающих допустимую: 
При этом подключать ленту можно как с двух сторон, так и с одной. Подключение с двух сторон позволяет уменьшить нагрузку на токовые дорожки, а также помогает избежать неравномерности свечения в начале и конце ленты.
Особенно это важно на мощной ленте – свыше 9,6Вт/метр. Именно так советуют подключать профессионалы, которые занимаются установкой светодиодной продукцией долгие годы. Единственный жирный минус – приходится тащить дополнительные провода вдоль всего освещения.
2 правило
Светодиодная лента должна обязательно монтироваться на алюминиевый профиль, который выполняет роль теплоотвода.
Во время работы лента нагревается, и эта температура отрицательно влияет на сами светодиоды. Они попросту перегреваются и начинают терять яркость, постепенно деградируя и разрушаясь.
Таким образом лента, которая могла бы спокойно проработать 5-10 лет, без профиля перегорит у вас через год, а может даже и раньше. Поэтому использование алюминиевого профиля в светодиодной подсветке обязательно.
Единственная лента, где можно обойтись без него – это SMD 3528. Она маломощная, всего 4,8Вт на 1м и не столь требовательна к теплоотводу.
Особенно нуждаются в теплоотводе ленты залитые сверху силиконом. В них теплоотдача происходит только через подложку, снизу. А этого бывает иногда недостаточно. Если вы еще наклеите ее на какой-нибудь пластик или дерево, то здесь вообще никакого охлаждения не будет.
3 правило
Правильный выбор блока питания это гарантия долговременной и безопасной работы всей подсветки.
Блок питания должен быть мощнее чем светодиодная лента на 30%.
Только в этом случае он будет работать нормально. Если вы подберете его впритык, ровно по мощности всех светодиодов, то блок будет постоянно трудиться на своем пределе. Естественно такая работа скажется на продолжительности эксплуатации. Поэтому всегда давайте ему запас.
Подключение светодиодной ленты
Для монтажа освещения с помощью светодиодной ленты вам понадобится:
Монтаж питания 220В
Если у вас не выполнены эл.монтажные работы, то предварительно необходимо подвести напряжение 220В к месту подключения ленты. Для этого штробите стену, либо укладываете кабельный канал и протягиваете по нему трехжильный кабель ВВГнг-Ls 3*1,5. Ведете его непосредственно до той распредкоробки, где будет подключаться питание светодиодной ленты.
Можно использовать существующую распаечную коробку, где подключено основное освещение. Главное чтобы место позволяло свободно подключить дополнительные провода и клеммники.
Выключатель на светодиодную ленту желательно устанавливать именно на провода 220 Вольт, а не перед лентой на отходящие 12-24В. В этом случае блок не будет работать постоянно. Тем более, импульсным блокам работать без нагрузки противопоказано. К тому же так будет выше уровень безопасности.
Предварительно проверьте и не перепутайте фазу, ноль и землю. Чаще всего, ноль бывает синего цвета, заземляющая жила – желто-зеленого, а фазная - любых других расцветок.
Но доверять только цветовой маркировке нельзя! Более подробно как без ошибок отличить ноль и фазу можно ознакомиться в статье "Как определить фазу и ноль в электропроводке".
Далее нужно от этой распредкоробки в штробе, гофрорукаве или в кабельном канале проложить кабель к будущему месту установки блока питания. Для его размещения монтируете удобную полочку. Изготовить ее можно из кусков фанеры или гипсокартона. Рядом размещаете и диммер.
Подключение блока питания
Протянув кабель до блока, можно приступать непосредственно к подключению проводов.
- фазный провод подсоединяете к разъему L
- жилу синего цвета - нулевую, к клемме N
- желто-зеленую - к клемме обозначенную как Pe или значком заземления
Подключение диммера
Теперь необходимо подключить диммер. Здесь применяйте гибкий монтажный провод ПуГВ 1,5мм2 разных цветов. Например черный (для минусовых контактов) и красный (для плюсовых).
- отмеряете и отрезаете необходимого размера провода
- зачищаете концы и опрессовываете их наконечниками НШВИ
В первую очередь подключаете концы со стороны блока питания. Минусовой провод (черного цвета) соединяете с клеммой имеющей маркировку –V
. Плюсовой провод (красного цвета) с клеммой промаркированной как +V
.
Оба провода должны подключаться к диммеру со стороны Power IN
(входное питание). Провод красного цвета подключаете на диммере к плюсовой клемме DC+
, а другой провод к клемме минус DC-
Далее опять идут монтажные работы по прокладке провода. Протягиваете его в гофре от диммера, до места подключения к светодиодной ленте. Используйте тот же самый ПуГВ. При превышении общей длины светодиодной ленты и подсветки более 5 метров, ленты подключаются параллельно. Причем к каждой из них подводится отдельное питание.
Приступаете к подключению проводов к клеммам диммера. Они обычно имеют надпись и обозначаются как Output Led. Для надежного контакта зачищенные концы жил лучше обжать наконечниками.
Монтаж и пайка проводов на светодиодной ленте
Можно переходить к монтажу самой ленты. Для этого ее нужно отмерить и разрезать на нужные куски. Сделать это можно не в любом месте, а только там, где нанесен пунктир или нарисованы ножницы.
После резки, провода можно припаять к специальным контактам на ленте. Для этих же целей, а также для соединения отдельных кусков ленты друг с другом можно применить и коннекторы.
Ищите минусовой контакт и подсоединяете туда провода черного цвета. К контакту плюс идет соответственно другой провод – красный. Не разогревайте паяльник до максимума, иначе легко пережжете подложку. Рекомендуемое время пайки - до 10 сек.
Противоположные концы также зачищаются и на них устанавливаются наконечники НШВИ.
Еще раз запомните, что для лучшего охлаждения укладывать светодиодную ленту нужно только на профиль из алюминия. Монтируется он заранее.
После всех этих работ все жилы проводов выводятся в одно место и подключаются к соответствующим питающим проводам, с соблюдением фазировки (плюсовых и минусовых контактов).
Подключение лучше всего выполнять через клеммы Wago.
Сегодня очень популярна светодиодная подсветка, выполненная на основе светодиодной ленты и источника питания 12/24V. Многие клиенты, решившие сделать себе такую подсветку самостоятельно, впервые сталкиваются с установкой блоков питания.
И поэтому не знакомы с важными правилами, которые следовало бы соблюдать, если вы хотите, чтобы ваша светодиодная подсветка работала надежно и долго.
Правила установки
- При покупке помните, что не все блоки питания можно устанавливать в помещениях с повышенной влажностью (для влажных помещений подходят блоки со степенью пылевлагозащиты от IP54 и выше).
- Не устанавливайте источники питания в помещениях с высокой температурой, рядом с источниками тепла (температура корпуса не должна быть выше 50 0 C ).
- Для нормального охлаждения необходимо обеспечить свободное пространство вокруг блока не менее 200 мм во все стороны (иначе он может выйти из строя из-за перегрева). Поэтому устанавливать источники питания в закрытые ниши не рекомендуется.
- Не располагайте источники вплотную друг к другу.
- Не нагружайте источник питания более, чем на 80% от указанной мощности. При работе температура корпуса не должна превышать 50 0 С. В противном случае резко снижается максимально допустимая нагрузка.
- Не соединяйте параллельно выходы блоков питания
- Не размещайте источники питания там, где может скапливаться вода. Это вызывает разрушительные электрохимические процессы.
- Не используйте источник питания в сети с диммерами на 220V.
Правила подключения
Самое главное при подключении блока питания - не перепутать вход с выходом . В противном случае он сразу бесповоротно сгорит (в случае же попытки обменять такой блок по гарантии вам будет отказано, так как неправильное подключение легко диагностируется).
- Убедитесь, что у блока питания нет видимых повреждений, а выходное напряжение и мощность источника питания соответствуют подключаемой нагрузке
- Внимательно проверьте правильность подключения к сети 220В:
Сетевое напряжение подается на входные провода (коричневый и синий) или клеммы, обозначенные как AC IN, INPUT, АС L, AC N .
Выходные провода (красный и черный) обозначены, как DC OUT, OUTPUT, V+, V- . Убедитесь, что они не замкнуты между собой. - Включите питание. Дайте поработать источнику питания 20 минут с подключенной нагрузкой. Температура корпуса не должна превышать 50 0 С.
Возможные неисправности источников питания и способы и устранения
| Проявление неисправности | Причина неисправности | Метод устранения |
|---|---|---|
| Источник питания не включается | Нет контакта в соединениях | Проверьте все соединения |
| Перепутаны вход и выход источника питания | В результате такого подключения источник напряжения сразу выходит из строя | |
| Неправильная полярность подключения нагрузки | Переподключите нагрузку, соблюдая полярность. Если проблема осталась, проверьте работоспособность нагрузки | |
| Самопроизвольное периодическое включения и выключение |
||
| В нагрузке присутствует короткое замыкание | Внимательно проверьте все цепи на короткое замыкание | |
| Температура корпуса более +50С |
Превышена максимально допустимая мощность нагрузки | Уменьшите нагрузку или замените блок питания на более мощный |
| Недостаточное отвещение тепла | Проверьте температуру среды, обеспечьте вентиляцию | |
| Выходное напряжение источника не стабильно или не соответствует номинальному значению | Электронная схема внутри источника неисправна | Не пытайтесь самостоятельно установить причину. Передайте блок питания в сервисный центр |
Похожие инструкции.
Передняя панель компьютера состоит из нескольких разъемов и индикаторов. Среди них есть , кнопка перезагрузки, usb порты, аудио разъемы, а также индикаторы активности жесткого диска и индикатор включения системного блока. Так вот Power led — это фишка, которая отвечает за включение индикатора работы системного блока. Когда вы запускаете системный блок, кнопка включения загорается и горит определенным цветом, а при выключении — тухнет. Так вот за ее свечение и отвечает разъем Power led.
Как и куда подключить Power led?
На любой материнской плате, как правило, в правом нижнем углу присутствует специальная контактная площадка для подключения кнопок и индикаторов передней панели системного блока.
Обычно все ее контакты подписаны. На материнских платах MSI она подписана как JFP1. Выглядит это вот так:
JFP1 — так подписана площадка для кнопок и индикаторов передней панели на мат. платах msi
Почти всегда подключение Power led происходит на крайние левые контакты, находящиеся на стороне ключа (места, где, как бы, не хватает одного контакта).
Расположение и подпись контактов на мат. плате для Power Led
Причем при подключении Power led нужно учитывать полярность. Цветной провод на фишке — это «+», черный или белый «-«.
На контактной дорожке обычно подписано где «+», а где «-«. Если нет, то «+» это крайний контакт, а «-» — соседний.
Также стоит учесть, что Power Led бывает 2 и 3-ех контактный. Сделано это для разных моделей материнских плат. На некоторых из них разъем под Power led выполнен в виде 2-ух контактного штекера, а в некоторых из 3-ех контактного. Поэтому одновременно подключать 2-ух и 3-ех контактные фишки Power led не нужно! К материнской плате должна быть подключена одна из них!
2 фишки power led. одна 2, вторая 3-ех контактная. Подключать нужно одну из них
Если подключить Power led не правильно?
Абсолютно ничего страшного не произойдет. Просто кнопка включения не будет гореть во время работы компьютера и вам нужно будет переключить ее наоборот.
А вообще, чтобы не ошибиться при подключении разъемов передней панели, нужно найти документацию к на официальном сайте или в коробке от нее и посмотреть там правильную распиновку всех разъемов.
Импульсные источники питания (ИИП) обычно являются достаточно сложными устройствами, из-за чего начинающие радиолюбители стремятся их избегать. Тем не менее, благодаря распространению специализированных интегральных ШИМ-контроллеров, есть возможность конструировать достаточно простые для понимания и повторения конструкции, обладающие высокими показателями мощности и КПД. Предлагаемый блок питания имеет пиковую мощность около 100 Вт и построен по топологии flyback (обратноходовой преобразователь), а управляющим элементом является микросхема CR6842S (совместимые по выводам аналоги: SG6842J , LD7552 и OB2269).
Внимание! В некоторых случаях для отладки схемы может понадобится осциллограф!
Технические характеристики
Размеры блока: 107х57х30 мм (размеры готового блока с Алиэкспресс, возможны отклонения) .Выходное напряжение: версии на 24 В (3-4 А) и на 12 В (6-8 А).
Мощность: 100 Вт.
Уровень пульсаций: не более 200 мВ.
На Али легко найти множество вариантов готовых блоков по этой схеме, например, по запросам вида "Artillery power supply 24V 3A" , "Блок питания XK-2412-24" , "Eyewink 24V switching power supply" и тому подобным. На радиолюбительских порталах данную модель уже окрестили "народной", ввиду простоты и надёжности. Схемотехнически варианты 12В и 24В различаются незначительно и имеют идентичную топологию.
Пример готового блока питания с Али:
Обратите внимание!
В данной модели БП у китайцев весьма высок процент брака, поэтому при покупке готового изделия перед включением желательно тщательно проверять целостность и полярность всех элементов. В моём случае, например, диод VD2 имел неверную полряность, из-за чего уже после трёх включений блок сгорел и мне пришлось менять контроллер и ключевой транзистор.
Подробно методология проектирования ИИП вообще, и конкретно этой топологии в частности, тут рассматриваться не будет, ввиду слишком большого объёма информации - см. отдельные статьи.
Импульсный блок питания мощностью 100Вт на контроллере CR6842S.
Назначение элементов входной цепи
Рассматривать схему блока будем слева-направо:| F 1 | Обычный плавкий предохранитель. |
| 5D-9 | Терморезистор, ограничивает бросок тока при включении блока питания в сеть. При комнатной температуре имеет небольшое сопротивление, ограничивающее броски тока, при протекании тока разогревается, что вызывает снижение сопротивления, поэтому в дальнейшем не влияет на работу устройства. |
| C 1 | Входной конденсатор, для подавления несимметричной помехи. Ёмкость допустимо немного увеличить, желательно чтобы он был помехоподавляющим конденсатором типа X2 или имел большой (10-20 раз) запас по рабочему напряжению. Для надёжного подавления помех должен иметь низкие ESR И ESL. |
| L 1 | Синфазный фильтр, для подавления симметричной помехи. Состоит из двух катушек индуктивности с одинаковым числом витков, намотанных на общем сердечнике и включенных синфазно. |
| KBP307 | Выпрямительный диодный мост. |
| R 5 , R 9 | Цепочка, необходимая для запуска CR6842. Через неё осуществляется первичный заряд конденсатора C 4 до 16.5В. Цепь должна обеспечивать ток запуска не менее 30 мкА (максимум, согласно даташиту) во всём диапазоне входных напряжений. Также, в процессе работы посредством этой цепочки осуществляется контроль входного напряжения и компенсация напряжения при котором закрывается ключ - увеличение тока, втекающего в третий пин, вызывает понижение порогового напряжения закрытия ключа. |
| R 10 | Времязадающий резистор для ШИМ. Увеличение номинала данного резистора уменьшит частоту переключения. Номинал должен лежать в пределах 16-36 кОм. |
| C 2 | Сглаживающий конденсатор. |
| R 3 , C 7 , VD 2 | Снабберная цепь, защищающая ключевой транзистор от обратных выбросов с первичной обмотки трансформатора. R 3 желательно использовать мощностью не менее 1Вт. |
| C 3 | Конденсатор, шунтирующий межобмоточную ёмкость. В идеале должен быть Y-типа, либо же должен иметь большой запас (15-20 раз) по рабочему напряжению. Служит для уменьшения помех. Номинал зависит от параметров трансформатора, делать слишком большим нежелательно. |
| R 6 , VD 1 , C 4 | Данная цепь, запитываясь от вспомогательной обмотки трансформатора образует цепь питания контроллера. Также данная цепь влияет на цикл работы ключа. Работает это следующим образом: для корректной работы напряжение на седьмом выводе контроллера должно находиться в пределах 12.5 - 16.5 В. Напряжение 16.5В на этом выводе является порогом, при котором происходит открытие ключевого транзистора и энергия начинает запасаться в сердечнике трансформатора (в это время микросхема питается от C 4). При понижении ниже 12.5В микросхема отключается, таким образом конденсатор C 4 должен обеспечивать питание контроллера пока из вспомогательной обмотки не поступает энергии, поэтому его номинала должно быть достаточно чтобы удерживать напряжение выше 12.5В пока ключ открыт. Нижний предел номинала C 4 следует рассчитывать исходя из потребления контроллера около 5 мА. От времени заряда данного конденсатора до 16.5В зависит время закрытого ключа и определяется оно током, который может отдать вспомогательная обмотка, при этом ток ограничивается резистором R 6 . Кроме всего прочего, посредством данной цепи в контроллере предусмотрена защита от перенапряжения в случае выхода из строя цепей обратной связи - при превышении напряжения выше 25В контроллер отключится и не начнёт работать пока питание с седьмого пина не будет снято. |
| R 13 | Ограничивает ток заряда затвора ключевого транзистора, а также обеспечивает его плавное открытие. |
| VD 3 | Защита затвора транзистора. |
| R 8 | Подтяжка затвора к земле, выполняет несколько функций. Например, в случае отключения контроллера и повреждения внутренней подтяжки данный резистор обеспечит быстрый разряд затвора транзистора. Также, при корректной разводке платы обеспечит более короткий путь тока разряда затвора на землю, что должно положительно сказаться на помехозащищённости. |
| BT 1 | Ключевой транзистор. Устанавливается на радиатор через изолирующую прокладку. |
| R 7 , C 6 | Цепь служит для сглаживания колебаний напряжения на токоизмерительном резисторе. |
| R 1 | Токоизмерительный резистор. Когда напряжение на нём превышает 0.8В контроллер закрывает ключевой транзистор, таким образом регулируется время открытого ключа. Кроме того, как уже говорилось выше, напряжение при котором будет закрыт транзистор также зависит от входного напряжения. |
| C 8 | Фильтрующий конденсатор оптопары обратной связи. Допустимо немного увеличить номинал. |
| PC817 | Опторазвязка цепи обратной связи. Если транзистор оптопары закроется это вызовет повышение напряжения на втором выводе контроллера. Если напряжение на втором выводе будет превышать 5.2В дольше 56 мс, это вызовет закрытие ключевого транзистора. Таким образом реализована защита от перегрузки и короткого замыкания. |
В данной схеме 5-й вывод контроллера не используется. Однако, согласно даташиту на контроллер, на него можно повесить NTC-термистор, который обеспечит отключение контроллера в случае перегрева. Стабилизированный выходной ток данного вывода - 70 мкА. Напряжение срабатывания температурной защиты 1.05В (защита включится при достижении сопротивления 15 кОм). Рекомендуемый номинал термистора 26 кОм (при 27°C).
Параметры импульсного трансформатора
Поскольку импульсный трансформатор это один из самых сложных в проектировании элементов импульсного блока, расчёт трансформатора для каждой конкретной топологии блока требует отдельной статьи, поэтому подробного описания методологии тут не будет, тем не менее для повторения описываемой конструкции следует указать основные параметры используемого трансформатора.Следует помнить, что одно из важнейших правил при проектировании - соответствие габаритной мощности трансформатора и выходной мощности блока питания, поэтому первым делом, в любом случае, выбирайте подходящие вашей задаче сердечники.
Чаще всего данная конструкция поставляется с трансформаторами, выполненными на сердечниках типа EE25 или EE16, либо аналогичных. Собрать достаточно информации по количеству витков в данной модели ИИП не удалось, поскольку в разных модификациях, несмотря на схожие схемы, используются различные сердечники.
Увеличение разницы в количестве витков ведёт к уменьшению потерь на переключение ключевого транзистора, но повышает требования к его нагрузочной способности по максимальному напряжению сток-исток (VDS).
Для примера, будем ориентироваться на стандартные сердечники типа EE25 и значение максимальной индукции Bmax = 300 мТ. В этом случае соотношение витков первой-второй-третьей обмотки будет равно 90:15:12.
Следует помнить, что указанное соотношение витков не является оптимальным и возможно потребуется корректировка соотношений по результатам испытаний.
Первичную обмотку следует наматывать проводником не тоньше 0.3мм в диаметре. Вторичную обмотку желательно выполнять сдвоенным проводом диаметром 1мм. Через вспомогательную третью обмотку течёт малый ток, поэтому провода диаметром 0.2мм будет вполне достаточно.
Описание элементов выходной цепи
Далее кратко рассмотрим выходную цепь источника питания. Она, в общем-то, совершенно стандартна, от сотен других отличается минимально. Интересна может быть лишь цепочка обратной связи на TL431, но её мы тут подробно рассматривать не будем, потому что про цепи обратной связи есть отдельная статья.| VD 4 | Сдвоенный выпрямительный диод. В идеале подбирать с запасом по напряжению\току и с минимальным падением. Устанавливается на радиатор через изолирующую прокладку. |
| R 2 , C 12 | Снабберная цепь для облегчения режима работы диода. R 2 желательно использовать мощностью не менее 1Вт. |
| C 13 , L 2 , C 14 | Выходной фильтр. |
| C 20 | Керамический конденсатор, шунтирующий выходной конденсатор C 14 по ВЧ. |
| R 17 | Нагрузочный резистор, обеспечивающий нагрузку для холостого хода. Также через него разряжаются выходные конденсаторы в случае запуска и последующего отключения без нагрузки. |
| R 16 | Токоограничивающий резистор для светодиода. |
| C 9 , R 20 , R 18 , R 19 , TLE431, PC817 | Цепь обратной связи на прецизионном источнике питания. Резисторы задают режим работы TLE431, а PC817 обеспечивает гальваническую развязку. |
Что можно улучшить
Вышеописанная схема обычно поставляется в готовом виде, но, если собирать схему самому, ничто не мешает немного улучшить конструкцию. Модифицировать можно как входные, так и выходные цепи.Если в ваших розетках земляной провод имеет соединение с качественной землёй (а не просто ни к чему не подключен, как это часто бывает), можно добавить два дополнительных Y-конденсатора, соединённых каждый со своим сетевым проводом и землёй, между L 1 и входным конденсатором C 1 . Это обеспечит симметрирование потенциалов сетевых проводов относительно корпуса и лучшее подавление синфазной составляющей помехи. Вместе с входным конденсатором два дополнительных конденсатора образуют т.н. «защитный треугольник».
После L 1 также стоит добавить ещё один конденсатор X-типа, с той же ёмкостью что у C 1 .
Для защиты от импульсных бросков напряжения большой амплитуды целесообразно параллельно входу подключать варистор (например 14D471K). Также, если у вас есть земля, для защиты в случае аварии на линии электроснабжения, при которой вместо фазы и нуля фаза попадаётся на оба провода, желательно составить защитный треугольник из таких же варисторов.
При повышении напряжения выше рабочего, варистор снижает своё сопротивление и ток течёт через него. Однако, ввиду относительно низкого быстродействия варисторов, они не способны шунтировать скачки напряжения с быстро нарастающим фронтом, поэтому для дополнительной фильтрации быстрых скачков напряжения желательно параллельно входу подключать также двунаправленный TVS-супрессор (например, 1.5KE400CA).
Опять же, при наличии земляного провода, желательно добавить на выход блока ещё два Y-конденсатора небольшой ёмкости, включенных по схеме «защитного треугольника» параллельно с C 14 .
Для быстрой разрядки конденсаторов при отключении устройства параллельно входным цепям целесообразно добавить мегаомный резистор.
Каждый электролитический конденсатор желательно зашунтировать по ВЧ керамикой малой ёмкости, расположенной максимально близко к выводам конденсатора.
Ограничительный TVS-диод будет не лишним поставить также и на выход - для защиты нагрузки от возможных перенапряжений в случае проблем с блоком. Для 24В версии подойдёт, например 1.5KE24A.