Projeto de circuitos de fontes de alimentação para tiras de LED e muito mais. Fonte de alimentação de comutação simples Circuito 200 12 da fonte de alimentação

17.07.2023

Você já quis ligar a TV, centro de música ou outro equipamento quando você está no carro ou relaxando na natureza? Um inversor deve resolver este problema. Ele transforma tensão constante 12 V AC 120 V. Dependendo da potência dos transistores Q1 e Q2 utilizados, bem como do “grande” tamanho do transformador T1, o inversor pode ter uma potência de saída de 1 W a 1000 W.

Diagrama esquemático

Lista de elementos

Elemento	Quantidade	Descrição
		Capacitores de tântalo 68 µF, 25 V
		Resistores 10 Ohm, 5 W
		Resistores 180 Ohm, 1 W
		Diodos de silício HEP 154
		transistores npn 2N3055 (ver "Notas")
		Transformador de 24 V com derivação no meio do enrolamento secundário (ver "Notas")
		Fios, caixa, soquete (para tensão de saída)

Notas

Os transistores Q1 e Q2, assim como o transformador T1, determinam a potência de saída do inversor. Com Q1, Q2 = 2N3055 e T1=15A, o inversor tem potência de saída de 300 Watts. Para aumentar a potência, os transistores e o transformador devem ser substituídos por outros mais potentes.
O mais simples e maneira barata pegue um transformador grande - rebobine o transformador do forno de micro-ondas. Esses transformadores têm uma potência de saída de até 1000 watts e boa qualidade. Vá a uma oficina ou vá a um ferro-velho e escolha o maior micro-ondas. Quanto maior o forno, maior será o transformador. Remova o transformador. Faça isso com cuidado, não toque no terminal do capacitor de alta tensão, que ainda pode estar carregado. Você pode verificar o transformador, mas eles geralmente estão bem. Cuidado para não danificar o enrolamento primário, remova o enrolamento secundário (2.000 V). Deixe o principal no lugar. Agora enrole 24 voltas de fio esmaltado sobre o enrolamento primário com uma torneira do meio do enrolamento. O diâmetro do fio dependerá da corrente necessária. Isole o enrolamento com fita isolante. O transformador está pronto. Escolha transistores Q1 e Q2 mais potentes. As peças 2N3055 listadas têm classificação de apenas 15A.
Lembre-se que ao alimentar uma carga potente, o circuito consome uma grande quantidade de corrente. Não deixe sua bateria morrer.
Desde tensão de saída Conversor 120V, deve ser colocado em uma caixa.
Somente capacitores de tântalo devem ser usados como C1 e C2. Os capacitores eletrolíticos convencionais superaquecem e explodem devido à sobrecarga constante. A capacidade do capacitor pode ser de apenas 68 µF – sem alteração.
Pode haver algumas dificuldades na execução deste esquema. Se houver um erro na instalação do circuito, no projeto do transformador ou se os componentes forem substituídos incorretamente, o conversor poderá não funcionar.
Se quiser obter uma tensão de 220/240 V na saída do conversor, é necessário utilizar um transformador com enrolamento primário de 220/240 V (de acordo com o circuito é secundário). O resto do circuito permanece inalterado. A corrente que o inversor consumirá de uma fonte de 12 V com uma tensão de saída de 240 V será duas vezes maior que com uma tensão de 120 V.

Como reparar e modificar uma fonte de alimentação chaveada de 12 volts de fabricação chinesa

Quero começar dizendo que cheguei em minhas mãos com várias fontes de alimentação 220/12 V queimadas e já “consertadas” por alguém. Todas as unidades eram do mesmo tipo - HF55W-S-12, portanto, tendo entrado. o nome no mecanismo de busca, esperava encontrar um circuito. Mas além das fotografias aparência, parâmetros e preços para eles, não encontrei nada. Portanto, eu mesmo tive que desenhar o circuito da placa. O diagrama foi desenhado não para estudar o princípio de funcionamento da fonte de alimentação, mas apenas para fins de reparo. Portanto, o retificador da rede não está desenhado, e também não vi transformador de pulso e não sei onde é feito o tap (início-fim) no enrolamento 2 do transformador. Além disso, C14 -62 Ohm não deve ser considerado um erro de digitação - há marcações na placa para um capacitor eletrolítico (+ é mostrado no diagrama), mas em todos os lugares em seu lugar havia resistores com valor nominal de 62 Ohm.

Ao reparar tais dispositivos, eles precisam ser conectados através de uma lâmpada (lâmpada incandescente de 100-200 W, em série com a carga), para que em caso de curto-circuito na carga, o transistor de saída não falhe e o as trilhas no quadro não queimam. E sua família se sentirá mais segura se as luzes do apartamento não se apagarem repentinamente.
O principal mau funcionamento é a quebra do Q1 (FJP5027 - 3 A, 800 V, 15 MHz) e, como consequência, a quebra dos resistores R9, R8 e a falha do Q2 (2SC2655 50 V\2 A 100 MHz). Eles estão destacados em cores no diagrama. Q1 pode ser substituído por qualquer transistor adequado para corrente e tensão. Eu instalei MAS11, BU508. Se a potência de carga não ultrapassar 20 W, você pode até instalar o J1003, que pode ser encontrado na placa de uma lâmpada economizadora queimada. Um bloco estava faltando completamente VD-01 (diodo Schottky STPR1020CT -140 V\2x10 A), instalei MBR2545CT (45 V\30 A), o que é típico, ele não aquece com uma carga de 1,8 A ( usamos uma lâmpada de carro 21 W\12 V). E em um minuto de operação (sem radiador), o diodo original esquenta tanto que é impossível tocá-lo com a mão. Verifiquei a corrente consumida pelo aparelho (com lâmpada de 21 W) com o diodo original e com o MBR2545CT - a corrente (consumida da rede, tenho tensão de 230 V) caiu de 0,115 A para 0,11 A. A potência diminuiu 1,15 W, acredito que foi exatamente isso que foi dissipado no diodo original.
Não havia nada para substituir o Q2, então encontrei o transistor C945 em mãos. Tive que “alimentá-lo” com um circuito com transistor KT837 (Figura 2). A corrente permaneceu sob controle e ao comparar a corrente com o circuito nativo no 2SC2655, houve uma redução uniforme no consumo de energia com a mesma carga a 1 W.

Como resultado, com uma carga de 21 W e ao operar por 5 minutos, o transistor de saída e o diodo retificador (sem radiador) aquecem até 40 graus (ligeiramente quentes). Na versão original, após um minuto de operação sem radiador, eles não podiam ser tocados. O próximo passo para aumentar a confiabilidade dos blocos feitos de acordo com este esquema é substituir o capacitor eletrolítico C12 (propenso a secar o eletrólito com o tempo) por um convencional não polar - não eletrolítico. O mesmo valor nominal de 0,47 µF e uma tensão de pelo menos 50 V.
Com essas características da fonte de alimentação, agora você pode conectar tiras de LED com segurança, sem medo de que a eficiência da fonte de alimentação prejudique a eficiência da iluminação LED.

As fontes de alimentação chaveadas (SMPS) são geralmente dispositivos bastante complexos, razão pela qual os rádios amadores novatos tendem a evitá-los. Porém, graças à proliferação de controladores PWM integrados especializados, é possível construir projetos bastante simples de entender e repetir, com alta potência e eficiência. A fonte de alimentação proposta tem potência de pico de cerca de 100 W e é construída de acordo com a topologia flyback (conversor flyback), e o elemento de controle é o microcircuito CR6842S (análogos compatíveis com pinos: SG6842J, LD7552 e OB2269).

Atenção! Em alguns casos, você pode precisar de um osciloscópio para depurar o circuito!

Especificações

Dimensões do bloco: 107x57x30 mm (dimensões bloco finalizado do Aliexpress, desvios são possíveis).
Tensão de saída: versões para 24 V (3-4 A) e 12 V (6-8 A).
Poder: 100 W.
Nível de ondulação: não mais que 200 mV.

No Ali é fácil encontrar muitas opções de blocos prontos de acordo com este esquema, por exemplo, por meio de consultas como "Fonte de alimentação de artilharia 24V 3A", "Fonte de alimentação XK-2412-24", "Fonte de alimentação comutada Eyewink 24V" e assim por diante. Em portais de rádio amador este modelo já foi apelidado de “folk” devido à sua simplicidade e confiabilidade. As opções de circuito 12V e 24V diferem ligeiramente e possuem uma topologia idêntica.

Exemplo de fonte de alimentação finalizada da Ali:

Prestar atenção! Neste modelo de fonte de alimentação, os chineses apresentam um percentual muito elevado de defeitos, portanto, ao adquirir um produto acabado, antes de ligá-lo, é aconselhável verificar cuidadosamente a integridade e polaridade de todos os elementos. No meu caso, por exemplo, o diodo VD2 estava com polaridade errada, por isso depois de três partidas a unidade queimou e tive que trocar o controlador e o transistor chave.

A metodologia para projetar SMPS em geral, e esta topologia específica em particular, não será considerada aqui em detalhes devido ao excesso de informações - consulte artigos separados.

Bloqueio de pulso Fonte de alimentação de 100 W no controlador CR6842S.

Finalidade dos elementos do circuito de entrada

Consideraremos o diagrama de blocos da esquerda para a direita:

F1	Fusível normal.
5D-9	O termistor limita o pico de corrente quando a fonte de alimentação é ligada. À temperatura ambiente possui uma pequena resistência, o que limita os picos de corrente quando a corrente flui, aquece, o que provoca uma diminuição da resistência e, portanto, não afeta posteriormente o funcionamento do dispositivo;
C1	Capacitor de entrada para suprimir ruído assimétrico. É permitido aumentar ligeiramente a capacitância; é desejável que seja um capacitor supressor de interferência; X2 ou tinha uma grande margem (10-20 vezes) de tensão operacional. Para uma supressão de interferência confiável, ele deve ter ESR e ESL baixos.
eu 1	Filtro de modo comum para suprimir interferência simétrica. Consiste em dois indutores com o mesmo número de voltas, enrolados em um núcleo comum e conectados em fase.
KBP307	Ponte de diodo retificador.
R5, R9	Circuito necessário para executar o CR6842. Através dele, a carga primária do capacitor C 4 é realizada até 16,5V. O circuito deve fornecer uma corrente de disparo de pelo menos 30 µA (máximo, de acordo com a folha de dados) em toda a faixa de tensão de entrada. Além disso, durante a operação, este circuito controla a tensão de entrada e compensa a tensão na qual a chave fecha - um aumento na corrente que flui para o terceiro pino causa uma diminuição na tensão limite para fechar a chave.
R 10	Resistor de temporização para PWM. Aumentar o valor deste resistor reduzirá a frequência de comutação. O valor nominal deve estar na faixa de 16 a 36 kOhm.
C2	Capacitor de suavização.
R 3, C 7, VD 2	Um circuito amortecedor que protege o transistor chave das emissões reversas do enrolamento primário do transformador. É aconselhável utilizar R 3 com potência de pelo menos 1W.
C3	Um capacitor que desvia a capacitância entrelaçada. Idealmente, deve ser do tipo Y ou ter uma grande margem (15-20 vezes) de tensão operacional. Serve para reduzir interferências. A classificação depende dos parâmetros do transformador; é indesejável torná-la muito grande;
R 6, VD 1, C 4	Este circuito, alimentado pelo enrolamento auxiliar do transformador, forma o circuito de potência do controlador. Este circuito também afeta o ciclo operacional da chave. Funciona da seguinte forma: para o correto funcionamento, a tensão no sétimo pino do controlador deve estar na faixa de 12,5 - 16,5 V. A tensão de 16,5 V neste pino é o limite no qual o transistor chave abre e a energia começa a fluir. ser armazenado no núcleo do transformador (neste momento o microcircuito é alimentado por C 4). Quando cai abaixo de 12,5 V, o microcircuito desliga, então o capacitor C 4 deve fornecer energia ao controlador até que a energia seja fornecida pelo enrolamento auxiliar, portanto sua classificação deve ser suficiente para manter a tensão acima de 12,5 V enquanto a chave estiver aberta. O limite inferior da classificação C 4 deve ser calculado com base no consumo do controlador de cerca de 5 mA. O tempo que leva para carregar este capacitor até 16,5 V depende de chave privada e é determinado pela corrente que o enrolamento auxiliar pode fornecer, enquanto a corrente é limitada pelo resistor R 6. Entre outras coisas, através deste circuito o controlador fornece proteção contra sobretensão em caso de falha do circuito opinião- se a tensão ultrapassar 25V, o controlador desligará e não começará a funcionar até que a alimentação do sétimo pino seja removida.
R 13	Limita a corrente de carga da porta do transistor chave e também garante sua abertura suave.
DC 3	Proteção de porta transistorizada.
R8	Puxar a veneziana até o chão executa diversas funções. Por exemplo, se o controlador estiver desligado e o pull-up interno estiver danificado, este resistor garantirá a descarga rápida da porta do transistor. Além disso, com o layout correto da placa, proporcionará um caminho mais curto da corrente de descarga da porta para o terra, o que deverá ter um efeito positivo na imunidade ao ruído.
BT 1	Transistor chave. Instalado no radiador através de uma junta isolante.
R7, C6	O circuito serve para suavizar as flutuações de tensão no resistor de medição de corrente.
R1	Resistor de medição de corrente. Quando a tensão nele excede 0,8 V, o controlador fecha o transistor chave, ajustando assim o tempo chave pública. Além disso, como mencionado acima, a tensão na qual o transistor será fechado também depende da tensão de entrada.
C8	Capacitor de filtro do optoacoplador de feedback. É permitido aumentar um pouco a denominação.
PC817	Opto-isolamento do circuito de feedback. Se o transistor do acoplador óptico fechar, isso causará um aumento na tensão no segundo terminal do controlador. Se a tensão no segundo pino exceder 5,2 V por mais de 56 ms, isso fará com que o transistor chave feche. Isto fornece proteção contra sobrecarga e curto-circuito.

Neste circuito, o 5º pino do controlador não é utilizado. Porém, de acordo com a ficha técnica do controlador, você pode anexar um termistor NTC a ele, o que garantirá que o controlador desligue em caso de superaquecimento. A corrente de saída estabilizada deste pino é 70 μA. A tensão de resposta da proteção de temperatura é de 1,05 V (a proteção será ativada quando a resistência atingir 15 kOhm). A classificação recomendada do termistor é 26 kOhm (a 27°C).

Parâmetros do transformador de pulso

Como um transformador de pulso é um dos elementos mais difíceis de projetar em um bloco de pulso, o cálculo de um transformador para cada topologia de bloco específica requer um artigo separado, portanto descrição detalhada Não haverá aqui metodologia, porém, para repetir o projeto descrito, deverão ser indicados os principais parâmetros do transformador utilizado.

Deve-se lembrar que uma das regras mais importantes no projeto é a correspondência entre a potência total do transformador e a potência de saída da fonte de alimentação, portanto, antes de mais nada, em qualquer caso, escolha núcleos adequados à sua tarefa.

Na maioria das vezes, este projeto é fornecido com transformadores feitos em núcleos do tipo EE25 ou EE16, ou similares. Não foi possível coletar informações suficientes sobre o número de voltas neste modelo SMPS, pois diferentes modificações, apesar de circuitos semelhantes, utilizam núcleos diferentes.

Um aumento na diferença no número de voltas leva a uma redução nas perdas de chaveamento do transistor chave, mas aumenta os requisitos para sua capacidade de carga. tensão máxima fonte de drenagem (VDS).

Por exemplo, vamos nos concentrar em núcleos padrão do tipo EE25 e no valor máximo de indução Bmax = 300 mT. Neste caso, a relação de voltas do primeiro-segundo-terceiro enrolamento será igual a 90:15:12.

Deve ser lembrado que a relação de espiras indicada não é ideal e as relações podem precisar ser ajustadas com base nos resultados dos testes.

O enrolamento primário deve ser enrolado com um condutor com diâmetro não inferior a 0,3 mm. É aconselhável fazer o enrolamento secundário com fio duplo de 1 mm de diâmetro. Uma pequena corrente flui através do terceiro enrolamento auxiliar, portanto um fio com diâmetro de 0,2 mm será suficiente.

Descrição dos elementos do circuito de saída

A seguir, consideraremos brevemente o circuito de saída da fonte de alimentação. Em geral, é totalmente padrão e difere minimamente de centenas de outros. Apenas a cadeia de feedback no TL431 pode ser interessante, mas não a consideraremos em detalhes aqui, porque há um artigo separado sobre cadeias de feedback.

DC 4	Diodo retificador duplo. Idealmente, selecione com margem de tensão/corrente e com queda mínima. Instalado no radiador através de uma junta isolante.
R 2 , C 12	Circuito amortecedor para facilitar a operação do diodo. É aconselhável utilizar R2 com potência de pelo menos 1W.
C 13, L 2, C 14	Filtro de saída.
C 20	Capacitor cerâmico, capacitor shunt de saída RF C 14.
R 17	Resistor de carga fornecendo carga sem carga. Também descarrega os capacitores de saída em caso de partida e posterior desligamento sem carga.
R 16	Resistor limitador de corrente para LED.
C 9, R 20, R 18, R 19, TLE431, PC817	Circuito de realimentação em uma fonte de alimentação de precisão. Os resistores definem o modo de operação do TLE431 e o PC817 fornece isolamento galvânico.

O que pode ser melhorado

O circuito acima geralmente é fornecido pronto, mas se você mesmo montar o circuito, nada impede que você melhore um pouco o design. Os circuitos de entrada e saída podem ser modificados.

Se em suas tomadas o fio terra tiver conexão com um aterramento de qualidade (e simplesmente não estiver conectado a nada, como costuma acontecer), você poderá adicionar dois capacitores Y adicionais, cada um conectado ao seu próprio fio de rede e aterramento, entre L 1 e o capacitor de entrada C 1. Isto garantirá o equilíbrio dos potenciais dos fios da rede em relação ao invólucro e uma melhor supressão do componente de modo comum da interferência. Juntamente com o capacitor de entrada, dois capacitores adicionais formam os chamados. "triângulo protetor".

Após L 1 vale adicionar também outro capacitor tipo X, com a mesma capacidade de C 1.

Para proteger contra sobretensões de alta amplitude, é aconselhável conectar um varistor (por exemplo, 14D471K) em paralelo com a entrada. Além disso, caso possua aterramento, para proteção em caso de acidente na linha de alimentação, em que ao invés de fase e zero, a fase cai em ambos os fios, é aconselhável criar um triângulo de proteção dos mesmos varistores.

Quando a tensão sobe acima da tensão operacional, o varistor reduz sua resistência e a corrente flui através dele. Porém, devido à velocidade relativamente baixa dos varistores, eles não são capazes de contornar surtos de tensão com borda de subida rápida, portanto, para filtragem adicional de surtos de tensão rápidos, é aconselhável conectar também um supressor TVS bidirecional (por exemplo, 1,5 KE400CA) em paralelo com a entrada.

Novamente, se houver fio terra, é aconselhável adicionar mais dois capacitores Y de pequena capacidade à saída do bloco, conectados conforme o circuito “triângulo de proteção” em paralelo com C 14.

Para descarregar rapidamente os capacitores quando o dispositivo estiver desligado, é aconselhável adicionar um resistor megaohm em paralelo aos circuitos de entrada.

É aconselhável desviar cada capacitor eletrolítico via RF com cerâmicas de pequena capacidade localizadas o mais próximo possível dos terminais do capacitor.

Seria uma boa ideia instalar também um diodo TVS limitador na saída - para proteger a carga de possíveis sobretensões em caso de problemas com a unidade. Para a versão 24V, por exemplo, 1.5KE24A é adequado.

Conclusão

O esquema é simples o suficiente para ser repetido e estável. Se você adicionar todos os componentes descritos na seção “O que pode ser melhorado”, você obterá uma fonte de alimentação muito confiável e de baixo ruído.

No passado sobre fontes de alimentação mencionei que encomendei duas unidades para teste, hoje falarei sobre a segunda cobaia.
À sua maneira, é interessante e bem feito, mas tem suas deficiências.
Tudo mais informações detalhadas como sempre sob o corte.

Eu já tinha uma fonte com a mesma potência e mesma tensão, mas neste caso essas fontes são radicalmente diferentes, o que me levou a fazer o teste.
A revisão terá o mesmo formato de sempre, mas os comentários e conclusões serão completamente diferentes.

Vou começar hoje de uma forma inusitada, com embalagem :)))
A fonte de alimentação, como da última vez, tinha sua própria “casa” de papelão. Mas desta vez havia uma marcação na embalagem - Fonte de alimentação do Led, embora não tenha nada a ver com a alimentação dos LEDs, pois funciona como fonte de tensão e não de corrente, mas neste caso não importa muito.
Há também uma marcação de potência na lateral, e percebi imediatamente que a princípio estava destacada - 150 Watts, depois riscada e marcada - 180 Watts, mas voltaremos a isso mais tarde.

A primeira característica distintiva desta fonte de alimentação é o seu formato. A fonte de alimentação é feita com base em um chassi de alumínio em forma de U que atua como radiador. Geralmente as fontes de alimentação são feitas em forma de L com caixa perfurada;
Este projeto deve melhorar o resfriamento dos elementos de potência e reduzir o tamanho do bloco, mas o teste de aquecimento virá mais tarde.

As dimensões da fonte de alimentação são muito modestas, comprimento 200 mm, largura 59 mm e altura 36 mm.

Nas extremidades do bloco existem conectores para conexão de alimentação 220 Volts + aterramento e saída 12 Volts.
Os terminais de saída são duplos, com dois contatos para cada polaridade.
Isso é causado por uma corrente de saída bastante grande, de até 15 Amps, nesta opção é mais conveniente conectar a carga;

Cada bloco de terminais possui uma tampa protetora. Em um teste anterior da fonte de alimentação de 180 Watts, me perguntaram se a tampa abria totalmente, pois alguém teve problemas com ela.
A tampa, embora tenha travas bastante apertadas, abre a 90 graus.

O fabricante afirma as seguintes características:
Tensão de entrada - 110/220 Volts ± 15% (o que é estranho já que a fonte não possui interruptor de tensão)
Tensão de saída - 12 Volts
Corrente de saída - 15 Amperes.

Como não havia mais nada de interessante lá fora, entrei.
O aparelho é extremamente fácil de desmontar; existem quatro parafusos nas laterais, desparafusando os quais você pode remover facilmente a tampa superior.
A primeira coisa que me chamou a atenção foi que a fonte de alimentação foi montada usando circuito de ciclo único.
No meu visão pessoal Uma fonte de alimentação com potência de 180 Watts montada de acordo com este esquema já está na fronteira do bem e do mal.
O fato é que em baixas potências esse circuito funciona perfeitamente, mas em altas potências os push-pull, bridge ou half-bridge já “dominam” (esse circuito é usado na maioria das fontes de alimentação de computadores).
Esta BP está localizada aproximadamente na fronteira da divisão de “esferas de influência”.

A fonte de alimentação sobreviveu à primeira ligação normalmente, o que por si só é agradável :)
Inicialmente estava ajustado para 12,21 Volts (só mais tarde entendi o porquê).
A faixa de ajuste não é muito grande, mínimo 11,75, máximo 12,63.
Depois de verificar a faixa de ajuste, configurei a fonte de alimentação para os 12 Volts indicados.

Várias fotos dos principais componentes da fonte de alimentação.
1. Filtro de sobretensão, desta vez tem um termistor que protege contra sobretensão de corrente quando a fonte é ligada, tem lugar para um varistor de proteção, mas “esqueceram” de soldá-lo.
2. O capacitor de entrada tem capacidade de 150 μF, parece mais proprietário e foi projetado para uma temperatura máxima de 105 graus. Se não fosse a capacidade reduzida, diria que é excelente, mas fora isso é simplesmente bom.
3. O transistor de alta tensão é pressionado usando uma placa em forma de L. há uma pasta e parece silicone.
4. Dois conjuntos de diodos são instalados na saída, também pressionados com uma placa de metal através da pasta, mas na outra parede da caixa.

Vamos dar uma olhada mais de perto. A placa é aparafusada em um parafuso de montagem, inserido nas ranhuras da própria caixa, e só pode ser inserida e removida junto com um inserto dielétrico.
Você pode ver que a placa está quase vazia; apenas elementos grandes estão instalados em cima dela;
É assim que geralmente são feitas fontes de alimentação de marca (pelo menos é disso que me lembro).

PCB.

Algumas fotos mais detalhadas da placa de circuito impresso.
No lado secundário, são usados resistores precisos, isso é bom, a fiação do circuito de realimentação também é interessante, é claro que ainda pensaram no roteamento. Aliás, a fonte de alimentação é do mesmo fabricante da anterior para 24 Volts.

Lado primário.

Um desconhecido para mim foi usado como controlador PWM.
Mas notei que o fabricante colocou um capacitor cerâmico paralelo ao eletrólito no circuito de alimentação deste microcircuito. Isso acontece raramente, mas em vão.
A derivação de medição de corrente é feita na forma de seis resistores conectados em paralelo.

O diagrama do circuito é ligeiramente diferente da fonte de alimentação anterior.
No diagrama, algumas posições possuem uma designação do formato - 22 (11) e um número de série do elemento composto por vários números. Isto significa que vários elementos paralelos estão instalados; o valor total é dado entre parênteses.

Fotografias selecionadas dos principais componentes da fonte de alimentação.
1. Elementos de filtro de potência de entrada, capacitor de supressão de ruído e indutor.
2. Um termistor para limitar a corrente de partida e uma ponte de diodos, desta vez uma ponte de diodos de 4 Ampere 600 Volts.
3. Capacitores adicionais de supressão de ruído, tipo Y correto.
4. Transistor de alta tensão. O transistor está em uma caixa isolada, projetada para corrente de até 12 Amperes e tensão de até 650 Volts. Na minha opinião poderia ter sido instalado com mais potência, mas o teste mostrou que estava tudo em ordem.

1. O capacitor de entrelaçamento também é do tipo Y correto, que em ultimamente raridade.
Ao lado há um espaço vazio para instalação do mesmo capacitor, conectando o negativo do circuito de saída à caixa da fonte de alimentação, mas também foi “esquecido”. Não direi que é muito importante, mas não seria supérfluo.
2. Conjuntos de diodos de saída, sem dúvidas, os parâmetros correspondem à corrente e tensão de saída da fonte de alimentação.
Algumas palavras sobre o transformador. Feito corretamente, fica claro que o enrolamento primário é composto por dois fios e está dividido em duas partes (isso é desejável para melhorar a conexão entre os enrolamentos). O enrolamento de saída é feito de quatro fios, embora nessas correntes um enrolamento Litz pareça melhor.

Os capacitores de saída são compostos de cinco peças. Antes do afogador, são instaladas três peças de 1000 μF para 25 Volts, após as quais são instaladas duas peças de 1000 μF para 16 Volts. Acho que valeu a pena instalar todos os capacitores em 25 Volts no mínimo. E idealmente, antes do afogador, 35 Volts, depois - 25 Volts, mas isso raramente é encontrado mesmo em fontes de alimentação de marca.
A bobina de saída foi dessintonizada; a localização permite instalar uma bobina com maior indutância e projetada para uma corrente mais alta. Eu recomendaria substituí-lo por um mais adequado.
Uma pequena medição da capacitância dos capacitores mostrou que a capacitância indicada e a real correspondiam.

Bem, na verdade, terminamos a revisão do design e da base elementar, agora podemos prosseguir com segurança para os testes.
Para tanto, foi montado o mesmo “stand” da revisão anterior. Incluía:
Fonte de alimentação experimental.
Carga eletrônica
Osciloscópio
Multímetro
Termômetro sem contato

A metodologia de teste é quase padrão.
Ligue, carregue, aqueça por 20 minutos, aumente a corrente de carga, aqueça por 20 minutos, etc. até atingirmos a corrente máxima ou até que a fonte de alimentação faça seu último barulho.
O divisor de ponta de prova do osciloscópio estava na posição 1:1, o preço da divisão do osciloscópio foi definido para 0,1 Volt.
1. Primeiro verifique em marcha lenta, a tensão de saída é 11,98 Volts.
2. Aumentando a corrente de carga para 3 Amperes, a tensão caiu drasticamente para 11,65 Volts.

Depois de ver que a tensão de saída caiu drasticamente sob uma carga relativamente leve, lembrei-me imediatamente que ela estava originalmente definida para 12,21 Volts.
Aparentemente resistores de carga, localizados na saída do bloco, não atendem bem à sua função e a tensão de saída aumenta em marcha lenta.
Tive que ajustar a tensão de saída para 11,99 Volts com uma corrente de 3 Amps.
Não toquei mais no regulador.

1. Corrente de carga 6 Amperes, tensão 12 Volts, ondulações ocorrem com uma tensão de cerca de 0,4 Volts
2. Corrente de carga 9 Amperes, tensão 11,92 Volts, a faixa de ondulações permaneceu quase inalterada, mas tornaram-se mais frequentes.

1. Corrente de carga de 12 Amperes, tensão de 11,84 Volts, tensão de ondulação de cerca de 0,5 Volts
2. A corrente de carga é de cerca de 14 amperes (a carga não fornece mais), a tensão caiu para 11,8 Volts, mas as ondulações já aumentaram significativamente e chegaram a 0,65 Volts.

Como escrevi acima, os dados de temperatura dos componentes foram coletados a cada 20 minutos.
O primeiro valor fica ocioso após aproximadamente 20-30 segundos de operação sob uma corrente de 10 Amperes (foi assim que aconteceu), os próximos foram obtidos antes do próximo aumento de corrente.
O último valor é um aquecimento adicional de 20 minutos para avaliar a dinâmica do aumento da temperatura. O tempo total do teste foi de 2 horas.
Temperaturas medidas:
Transistor de alta tensão, transformador, diodos de saída, capacitores de saída.
A temperatura do diodo de saída foi considerada o valor com a temperatura mais alta (um conjunto tinha uma temperatura vários graus mais alta).

Quase na corrente de carga máxima, a fonte de alimentação superaquece visivelmente, portanto, durante a operação, você não deve contar com uma corrente superior a 12 Amperes.

Ao final do experimento tirei uma foto do aquecimento de toda a fonte de alimentação como um todo, infelizmente ainda não tenho termovisor, então é o único jeito;

Retomar.
Prós
Design bonito e bem pensado.
Ter um filtro de potência com os tipos corretos de capacitores.
A maioria dos componentes é selecionada corretamente e de acordo com a potência da fonte de alimentação.

Contras
O alto nível de ondulação pode ser melhorado substituindo o indutor de saída.
Infelizmente, o grande aquecimento na corrente máxima não pode ser corrigido por simples modificações.

Minha opinião. Logo no início escrevi que voltaria para falar sobre a potência da fonte, que estava originalmente indicada na embalagem. Acredito que os 150 Watts inicialmente indicados sejam a potência na qual esta fonte pode operar com bastante segurança.
Fiquei satisfeito com o bom design, a presença de um filtro de potência completo e os capacitores corretos (afeta a segurança). Mas eu estava chateado alta temperatura, e se for familiar para semicondutores, é perigoso para o transformador e os capacitores de saída.
A capacidade do capacitor, na minha opinião, está um tanto subestimada e também é mais adequada para uma potência de 150 watts do que para 180.
O resultado total é uma fonte de alimentação completamente normal e bem feita com potência de 144 Watts, ou seja, 12 Volts 12 Amps.

Espero que a revisão tenha sido útil e permita que você faça a escolha certa.

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Para conectar consumidores de energia elétrica na Rússia, os padrões atuais prevêem uma rede AC 220/380V 50Hz. Porque comida Tiras de LED realizado a partir de uma fonte pulsada estabilizada com tensão de 24 ou 12V, é necessário um dispositivo que converta alta tensão alternada em baixa.

Lida com sucesso com esta tarefa fonte de alimentação para faixa de LED (PSU) . A estabilidade e a duração da retroiluminação são garantidas por uma escolha competente da fonte de alimentação.

Qualquer um dos modelos disponíveis no mercado permite a operação da retroiluminação em uma ampla faixa de temperatura, suaviza bem o ruído de impulso e possui uma caixa que protege os elementos internos contra danos mecânicos.

Circuito de alimentação de faixa de LED - circuito de alimentação

Conectar energia a uma faixa de LED com suas próprias mãos não é tão difícil. O principal é seguir rigorosamente os conselhos descritos a seguir.

Antes de adquirir um ou outro modelo de retificador, você precisa entender a questão de como conectar a faixa de LED à fonte de alimentação.

Tiras de LED podem ser conectadas a uma fonte de energia de várias maneiras. Se o circuito de alimentação das tiras de LED for rigorosamente seguido, mesmo um dispositivo poderoso pode fornecer a operação de uma ou de várias luzes de fundo.

Para o funcionamento ininterrupto de um circuito utilizando uma fonte de alimentação, é importante cumprir a condição - a potência da unidade deve ser pelo menos 30% maior que a carga total.

Para conectar uma segunda faixa de LED em paralelo a uma unidade, você precisará cabo de extensão adicional- um fio com seção transversal de pelo menos 1,5 mm. Observando a polaridade, uma extremidade é conectada à saída da fonte de alimentação, a segunda - à tira nº 2. Neste caso, a corrente será fornecida não pelos trilhos da primeira retroiluminação, mas pelo fio conectado.

Quando o uso de uma fonte de alimentação grande e poderosa é inaceitável, são usadas fontes de alimentação de baixa potência para tiras de LED de 12 volts. O diagrama de conexão prevê a presença fonte de alimentação separada para cada tira de diodos. Aqui você também vai precisar extensão- um fio conectado a uma rede de 220 V e a uma fita específica, mas sua seção transversal pode ser menor - 0,75 mm é suficiente. Embora neste caso a instalação seja mais complexa, um diagrama de conexão semelhante é frequentemente utilizado na prática, pois envolve a utilização de fontes de alimentação de pequeno porte.

Onde esconder a fonte de alimentação da faixa de LED?

A localização da fonte de alimentação é selecionada levando em consideração:

diagrama de conexão utilizado;
número de dispositivos retificadores;
dimensões do bloco.

Superdimensionado bloco poderoso A fonte de alimentação de uma faixa de LED em um apartamento é difícil de tornar invisível - é necessário equipar um nicho especial.

As opções adequadas para colocar uma grande fonte de alimentação podem ser um orifício especialmente feito no móvel ou uma prateleira separada na parede, equipada no lado não visível da mesa.

No caso de fontes de alimentação de pequeno porte(não mais que 250x150x100 mm) tudo é muito mais simples:

pode ser escondido sob o acabamento do teto;
corte um local especial na parede de gesso cartonado;
instale a fonte de alimentação em um nicho de parede.

Fonte de alimentação para faixa de LED - tipos e recursos

Unidades de 100 W não seladas ou abertas são usados para alimentar consumidores em instalações residenciais e não residenciais fechadas. Dispositivos deste tipo são fáceis de identificar: via de regra, diferem o mais tamanhos grandes e peso, estão devidamente marcados como IP20.

As paredes da caixa são perfuradas para garantir a dissipação do calor e são feitas de plástico ou chapa metálica. Âmbito de aplicação: fonte de alimentação do equipamento. Colocação: armários especiais ou nichos de ferragens.

Deve-se lembrar que aparelhos não lacrados não são protegidos da umidade, portanto não são recomendados para uso em ambientes com alta umidade, por exemplo, em banheiros.

Adequado para uso externo fonte de alimentação para fita LED 12V, caixa selada que é feito de chapa de alumínio. Embora tal dispositivo tenha peso e dimensões significativos (mais de 1 kg), ele remove bem o calor e tem boa proteção contra efeitos adversos fatores naturais(sol, geada, chuva, neve) e marcação IP66. 100 watts de potência dessa fonte de alimentação serão suficientes para operar a luz de fundo de duas tiras. Âmbito de aplicação: iluminação de sinalização rodoviária.

Fontes de alimentação semi-herméticas (para todos os climas) pode ser classificado como um dispositivo universal. Os dispositivos são usados tanto em ambientes internos quanto externos. A unidade é utilizada para alimentar uma faixa de LED de 12V, possui grau de proteção IP54 e caixa em chapa metálica.

A melhor solução hoje é fonte de alimentação selada para fita LED com caixa de plástico . A potência do aparelho não ultrapassa 75 W, é totalmente protegido da umidade e possui pequenas dimensões e peso. Mesmo utilizando duas fontes de alimentação de 50 W deste tipo para alimentar duas faixas de LED, elas podem ser facilmente escondidas do olhar humano em qualquer canto da sala. Local de aplicação: iluminação interior.

Como calcular a potência de uma fonte de alimentação?

A potência da fonte de alimentação da faixa de LED depende da carga conectada a ela. Se para pequenos consumidores uma fonte de alimentação de 40 W for suficiente, então para projetos mais substanciais você pode precisar de um dispositivo cuja potência chegue a 0,5 kW.

Para calcular corretamente a potência de uma fonte de alimentação, você precisa saber:

número de LEDs utilizados para iluminação;
a carga (consumo de energia) gerada por 1 metro de faixa de LED é retirada da mesa;
comprimento total da fita (tamanho padrão - de 1 a 5 m);
fator de segurança kз = 1,2.

1. Determinando a carga total. Para isso, multiplique o consumo de energia de 1 metro pelo metro da faixa de LED.

2. Para calcular com precisão a potência da fonte de alimentação Multiplicamos a carga total pelo fator de segurança kз.

Pbp = Ptot × kz

Como o diagrama de conexão contém um elemento como Controlador RGB, o parâmetro final da fonte de alimentação é determinado levando em consideração a potência do controlador - seu valor geralmente não ultrapassa 5 W.

Modelos populares de fontes de alimentação para conectar tiras de LED

A indústria moderna oferece aos consumidores ampla escolha fontes de alimentação para conectar tiras de LED. A fonte de alimentação para conexão de grupos de LEDs é selecionada levando-se em consideração os parâmetros de tensão necessária para o funcionamento da retroiluminação (12 ou 24 V, respectivamente), a potência necessária e o local de operação.

Modelo PV-15.

A fonte de alimentação chaveada de menor potência para uma faixa de LED de 12 V com potência de 15 W é usada para conectar uma faixa projetada para uma tensão de 12 volts. Possui uma caixa de alumínio à prova d'água e um protetor contra surtos integrado que protege contra picos de tensão. O tempo estimado de operação ultrapassa 200 mil horas. A melhor opção para colocação ao ar livre. O preço do produto é de 560 rublos. por peça.

Modelo PV-40.

O design é semelhante ao PV-15 com parâmetros de potência aumentados - 40 W. Projetado para conectar tiras de LED operando em 24/12 volts. PV-40 - unidade de faixa de LED com preço de 1.000 rublos.

Modelo LV-50.

A característica do design é uma caixa de plástico selada. A fonte de alimentação chaveada é protegida contra picos de tensão e curtos-circuitos na rede e foi projetada para uso em condições externas.

O filtro de sobretensão integrado garante uma operação estável da unidade nas condições russas. redes elétricas. Opera em temperaturas de menos 25 a mais 40 graus Celsius. Tempo de operação - mais de 200 mil horas. O preço do produto é de 1.050 rublos.

Modelo LPV-100.

Fonte de alimentação chaveada de média potência - 100 W. Projetado para conectar fitas com tensão de 24/12 volts, possui design vedado e caixa de alumínio. O produto é caracterizado pela proteção contra sobretensão, sobrecarga, curto-circuito. Ideal para operação estável em redes elétricas russas. O período estimado de operação é de mais de 200 mil horas. LPV-100 é uma fonte de alimentação de alta qualidade para faixa de LED, cujo preço não excede 2.250 rublos.

Modelo SUN-400.

Uma fonte de alimentação chaveada de alta potência é uma excelente solução para garantir o funcionamento de tiras de LED. Possui proteção contra curto-circuitos e picos de tensão. O princípio de resfriamento é a convecção de ar livre. Fornece operação de fitas projetadas para tensão de 24/12 volts em espaços fechados, potência - 400 W. Passou com sucesso nos testes de desempenho em redes elétricas russas. O preço do produto é de 3.600 rublos.