Quale alimentatore non è la Cina? Adattatori di impulsi cinesi - alimentatori. difficilmente può essere definito uno stabilizzatore

Sergej Leonov

Pochi giorni fa ho ricevuto una lettera da un rappresentante di AMD. Permettimi di citarti. “Avete confermato ciò di cui parlavamo da tempo, e... poco a poco gli assemblatori cominciano a stupirsi nello scoprire che per una piattaforma a doppio processore caricata di dischi, spesso è sufficiente un alimentatore da 300 W con correnti normali. E quando mostriamo sistemi con alimentatori da 150 W, la gente non ci crede." Non ci credono invano, l’unica domanda è quale unità di misura si intende, ≈ SI watt o cinese.

La lettera del rappresentante AMD riguardava principalmente un confronto tra i consumi del P4 e dell'Athlon, ma spero di ritornare su questo argomento nel prossimo futuro, e questa volta finiremo finalmente con gli alimentatori. Il "watt cinese" è un'unità non standard e non è uguale al watt generalmente accettato. Quando uso qui la parola "cinese", non intendo il paese di origine: molti normali dispositivi elettronici vengono assemblati in Cina, ma ci sono anche molti falsi economici.

Come determinare se il “watt cinese” è troppo alto? Ahimè, da aspetto, molto probabilmente, per niente. A meno che tu non conosca bene gli alimentatori di una particolare marca e ne abbia fiducia (o, al contrario, non ne sia sicuro). Forse l'unico segno è la marcatura dei fili. L'ultima volta ho menzionato che i cavi di alimentazione da 12 volt e 5 volt da 20 AWG sono quasi esauriti e le unità più grandi di 200 W devono utilizzare cavi di alimentazione da 18 AWG (nero, rosso, giallo, arancione).

Se apri la custodia dell'alimentatore (che di solito dice "Nessuna parte interna riparabile dall'utente" - ma se ci sei già entrato, dovresti capire il perché), puoi trovare molte cose interessanti.

Innanzitutto, presta attenzione alle dimensioni trasformatore di potenza e una valvola a farfalla toroidale "equalizzante". Maggiori sono le dimensioni del nucleo, maggiore è il margine di corrente di saturazione. Per un trasformatore, entrare in saturazione è irto di un forte calo di efficienza e della probabilità di guasto degli interruttori ad alta tensione, per un'induttanza: una forte dispersione di tensione nei canali principali. Nella foto 1 c'è un trasformatore di un normale alimentatore, nella foto 2 c'è un trasformatore di un vero e proprio cinese (è inclusa una moneta per il confronto delle dimensioni).

Foto 5.

Anche la valutazione dei condensatori di accumulo ad alta tensione può dirti qualcosa (nella foto 6 c'è un'unità normale, nella foto 7 c'è un'unità cinese). Per oltre la metà del periodo della frequenza di rete, la tensione sui condensatori diminuisce di un valore determinato dalla capacità di questi condensatori e dalla potenza del carico. Ad esempio, per il valore di 235 W indicato su molte unità con una capacità del condensatore di 470 μF, i “buchi” saranno di circa 30 V, e per 330 μF - 50 V (un buco di 60-70 volt può causare un breve ripartizione a termine operazione normale convertitore o passaggio alla modalità di protezione da sovraccarico).

"Incontro sui vestiti" in questo caso corrisponde alla realtà: le foto 8 e 9 mostrano gli oscillogrammi della tensione +5 V all'uscita di un normale alimentatore e di uno cinese (una divisione sullo schermo dell'oscilloscopio corrisponde a una tensione di 10 mV ) quando si lavora in condizioni reali. Come puoi vedere, i cinesi, oltre a picchi di potenza quasi quattro volte maggiori rispetto al blocco normale, hanno anche rumore ad alta frequenza non filtrato.

Foto 8.

Foto 9.

La fonte di alimentazione può anche essere valutata indirettamente dalla diffusione della tensione nei canali che hanno una regolazione generale. Tutti gli alimentatori standard utilizzano una regolazione generale del canale di +3,3, +5, +12 e -12 volt (-5 volt sono generalmente ottenuti da uno stabilizzatore lineare separato da -12 volt e questa tensione non è un indicatore per valutare la qualità dell'unità). Installane uno normale monitor del sistema dalla scheda madre (un programma che mostra la temperatura, la velocità della ventola e la tensione di alimentazione). Gli elementi principali che influenzano la diffusione della tensione nei canali sono, ancora una volta, il trasformatore e l'induttore. Se il monitor mostrava valori di 12,1-12,2 V sul canale a 12 volt per entrambe le unità, la deviazione nel canale a 5 volt (il mio computer è basato su AMD Athlon e il consumo principale è lungo il canale a 5 V circuito) si è rivelato significativo: per un'unità normale - 4,89 V, per una cinese - 4,65 V. Per i sistemi basati su P4, è vero il contrario: la tensione del canale a 5 volt è troppo alta e la tensione del canale a 12 volt è troppo basso.

E ora la cosa più importante: le foto e gli oscillogrammi mostrati sono stati presi da unità le cui etichette dicono “200W” per normale e “235W” per cinese. Penso che non sia necessario spiegare quale cifra corrisponde alla realtà.

Tutti sanno che esiste un'operazione come la preparazione prevendita della merce. Un’azione semplice ma assolutamente necessaria. Per analogia con esso, utilizzo da tempo la preparazione pre-uso di tutti i prodotti di fabbricazione cinese acquistati. C'è sempre la possibilità di modifica in questi prodotti, e noto che è davvero necessaria, il che è una conseguenza del fatto che il produttore risparmia su materiale di alta qualità per i suoi singoli elementi o non li installa affatto. Permettetemi di essere sospettoso e suggerire che tutto ciò non è casuale, ma è un elemento integrante della politica del produttore volta in definitiva a ridurre la durata del prodotto fabbricato, con conseguente aumento delle vendite. Avendo deciso uso attivo massaggiatore elettrico in miniatura (ovviamente made in China) ho subito notato il suo alimentatore, che sembra un caricabatterie cellulare e anche con l'iscrizione CARICATORE DEL CORRIERE- caricatore mobile. Avere un'USCITA di 5 volt e 500 mA. Senza nemmeno essere convinto della sua funzionalità, l'ho smontato e ho guardato il contenuto.

I componenti elettronici installati sulla scheda e soprattutto il diodo zener in uscita indicavano che si trattava effettivamente di un alimentatore. A proposito, non considero una cosa positiva l'assenza di un ponte a diodi.

Il carico collegato, sotto forma di due lampadine da 2,5 V in serie, con un consumo di corrente di 150 mA, ha rilevato in uscita 5,76 V. Il dispositivo è progettato per essere alimentato da tre batterie AA - 4,5 V, ritengo accettabile, e 5 V dall'adattatore, ma qualsiasi altra cosa, in questo caso particolare, è chiaramente inutile.

Dopo aver cercato uno schema su Internet, ho scelto di disegnare, partendo da una foto scattata in anticipo, un circuito stampato su cui sono posizionati i componenti elettronici.

Circuito adattatore e conversione

L'immagine del circuito stampato ha permesso di disegnare il circuito di alimentazione esistente. L'accoppiatore ottico a transistor CHY 1711, i transistor C945, S13001 e altri componenti non mi hanno permesso di chiamare il circuito primitivo, ma con le valutazioni esistenti di alcuni componenti e l'assenza di altri, non mi andava bene.

Nel nuovo circuito è stato introdotto un fusibile da 160 mA e al posto del raddrizzatore esistente è stato introdotto un ponte a diodi composto da 4 diodi 1N4007. Il valore del diodo zener VD3 che controlla l'accoppiatore ottico è stato modificato da 4V6 a 3V6, il che dovrebbe ridurre la tensione di uscita al livello desiderato.

Sul tabellone c'era abbastanza spazio libero in modo che non fosse difficile implementare le modifiche pianificate. L'alimentatore appena assemblato aveva una tensione di uscita di quasi 4,5 volt.

E corrente in uscita fino a 300 mA compresi.

Di conseguenza, alcuni componenti elettronici aggiuntivi e il tempo dedicato a lavori interessanti mi hanno dato l'opportunità di avere un alimentatore decente che spero funzionerà fedelmente per molto tempo. Babay è stato coinvolto nel debug dell'alimentatore.

In questo articolo voglio raccontarvi e mostrare nella foto il mio alimentatore da laboratorio, che ho assemblato blocco per blocco, utilizzando moduli già pronti di Aliexpress. Di questi stessi moduli ho già parlato separatamente sul sito. Volevo realizzare un'unità semplice, affidabile, economica, con i parametri necessari e dimensioni ridotte. Ho guardato un paio di video su Internet a riguardo blocchi simili, ho ordinato i moduli necessari e l'ho assemblato da solo. Inizialmente, come fonte di alimentazione veniva utilizzato un alimentatore per computer convertito. Ma poiché ancora non riuscivo a farlo funzionare correttamente (faceva abbastanza caldo ed era leggermente al di sotto della corrente massima calcolata), ho deciso di acquistarlo da Aliexpress. La tensione operativa massima dell'unità nella maggior parte dei casi è 0-30 V, anche se c'era l'idea di portarla da 0 a 50 V. La fonte di alimentazione che ho utilizzato fornisce 36 V e una corrente fino a 5 Ampere. Una potenza di 180 watt è più che sufficiente per i miei compiti. L'ho usato come regolatore di tensione e corrente (limitazione). Il modulo funge da indicatore e come alloggiamento è stato utilizzato un normale alloggiamento in plastica del tipo Z1 (70x188x197 mm). In linea di principio, questi moduli sono già sufficienti per costruire un laboratorio, ma qui ne ho aggiunto uno in più per fornire 5 Volt ai connettori USB situati sul pannello frontale. Ovviamente abbiamo anche bisogno di una coppia di resistori variabili da 10K remoti, un interruttore a levetta per accendere/spegnere l'alimentazione, una coppia di prese USB (ho preso una doppia presa) e una coppia di prese a banana per collegare il cavo di uscita . Fissiamo i moduli all'interno della custodia, segniamo e foriamo il pannello frontale.

Quindi dissaldiamo entrambi i resistori di sintonia dal modulo e saldiamo al loro posto resistori variabili su fili di lunghezza sufficiente (ho messo un altro 1 K in serie con i resistori da 10 K, per ritocchi, tuttavia, ciò non ha avuto molto effetto). Bene, allora colleghiamo tutti i moduli secondo lo schema.

Se lo fai con USB, non dimenticare di impostare il modulo LM2596 su 5V. E tieni presente che il cavo di alimentazione USB negativo non viene prelevato dal modulo LM2596, ma dalla terra di uscita dell'alimentatore (dalla "banana" negativa). Ciò è necessario affinché quando colleghi qualcosa al blocco USB, puoi vedere la corrente consumata. Nel mio blocco puoi vedere un altro modulo nella foto - anche questo è DC-DC, volevo lasciarlo al posto dell'LM2596 per il ruolo di alimentazione USB, ma consuma abbastanza energia in modalità inattiva, quindi ho lasciato l'LM modulo. Ho anche un ventilatore. Se si desidera dotare l'unità anche di un ventilatore, selezionarne uno adatto per dimensioni e per una tensione di 5 V. È collegato al più e al meno del modulo LM2596 (in questo caso il meno è preso da modulo, altrimenti la corrente consumata dal ventilatore verrà costantemente visualizzata sull'indicatore). Consiglio vivamente di accenderlo per la prima volta tramite una lampada ad incandescenza da 40-60 W. Se qualcosa non va, in questo caso eviterai i fuochi d'artificio. La mia unità ha funzionato immediatamente e finora non si sono verificati problemi.

Molto spesso, durante i test, è necessario alimentare varie imbarcazioni o dispositivi. E usare le batterie, selezionando la tensione adeguata, non era più una gioia. Pertanto, ho deciso di assemblare un alimentatore regolato. Tra le varie opzioni che mi sono venute in mente, ovvero: convertire un alimentatore ATX per computer, o assemblarne uno lineare, o acquistare un kit KIT, o assemblare da moduli già pronti, ho scelto quest'ultima.

Questa opzione di assemblaggio mi è piaciuta per la sua conoscenza poco impegnativa dell'elettronica, la velocità di assemblaggio e, se succede qualcosa, la rapida sostituzione o aggiunta di qualsiasi modulo. Il costo totale di tutti i componenti era di circa $ 15 e la potenza era di circa 100 Watt, con una tensione di uscita massima di 23 V.

Per creare questo alimentatore regolato avrai bisogno di:

1. Alimentatore switching 24V 4A
2. Convertitore buck per XL4015 da 4-38 V a 1,25-36 V 5 A
3. Volt-amperometro 3 o 4 caratteri
4. Due convertitori step-down su LM2596 da 3-40 V a 1,3-35 V
5. Due potenziometri e manopole da 10K per loro
6. Due terminali per banane
7. Tasto on/off e connettore di alimentazione 220V
8. Ventola da 12V, nel mio caso sottile 80mm
9. Qualsiasi corpo tu voglia
10. Supporti e bulloni per il montaggio di schede
11. I cavi che ho usato provenivano da un alimentatore ATX guasto.

Dopo aver reperito e acquistato tutti i componenti, procediamo al montaggio secondo lo schema sottostante. Utilizzandolo otterremo un alimentatore regolabile con variazione di tensione da 1,25V a 23V e limite di corrente a 5A, oltre a ulteriore opportunità dispositivi di ricarica tramite Porte USB, la quantità di corrente consumata, che verrà visualizzata sul misuratore V-A.

Per prima cosa contrassegniamo e ritagliamo i fori per un volt-amperometro, manopole del potenziometro, terminali e uscite USB sul lato anteriore del case.

Usiamo un pezzo di plastica come piattaforma per collegare i moduli. Proteggerà da cortocircuiti indesiderati sull'alloggiamento.

Contrassegniamo e foriamo la posizione dei fori della scheda, quindi avvitiamo i rack.

Avvitiamo il cuscinetto di plastica al corpo.

Dissaldiamo il terminale dell'alimentatore e saldiamo tre fili su + e -, la lunghezza pretagliata. Una coppia andrà al convertitore principale, la seconda al convertitore per alimentare la ventola e il volt-amperometro, la terza al convertitore per le uscite USB.

Installiamo un connettore di alimentazione da 220 V e un pulsante di accensione/spegnimento. Saldare i fili.

Avvitiamo l'alimentatore e colleghiamo i cavi 220V al terminale.

Abbiamo risolto la fonte di alimentazione principale, ora passiamo al convertitore principale.

Saldiamo i terminali e le resistenze di taglio.

Saldiamo i fili ai potenziometri responsabili della regolazione della tensione e della corrente e al convertitore.

Saldiamo il filo rosso spesso dal misuratore VA e l'uscita plus dal generatore principale al terminale positivo di uscita.

Stiamo preparando un'uscita USB. Colleghiamo la data + e - per ciascuna USB separatamente in modo che il dispositivo collegato possa essere caricato e non sincronizzato. Saldare i fili ai contatti di potenza + e - in parallelo. È meglio prendere fili più spessi.

Saldare il filo giallo dal misuratore VA e il filo negativo dalle uscite USB al terminale di uscita negativo.

Colleghiamo i cavi di alimentazione della ventola e del misuratore VA alle uscite del convertitore aggiuntivo. Per la ventola è possibile montare un termostato (schema sotto). Avrai bisogno di: un transistor MOSFET di potenza (canale N) (l'ho preso dal cablaggio di alimentazione del processore sulla scheda madre), un trimmer da 10 kOhm, un sensore di temperatura NTC con resistenza da 10 kOhm (termistore) (l'ho preso da un alimentatore ATX rotto). Fissiamo il termistore con colla a caldo al microcircuito del convertitore principale o al radiatore su questo microcircuito. Usando un trimmer, lo impostiamo su una certa temperatura quando la ventola funziona, ad esempio 40 gradi.

Saldiamo il plus delle uscite USB all'uscita plus di un altro convertitore aggiuntivo.

Prendiamo una coppia di fili dall'alimentatore e la saldiamo all'ingresso del convertitore principale, quindi la seconda all'ingresso aggiuntivo. convertitore per USB per fornire tensione in ingresso.

Avvitiamo la ventola con la griglia.

Saldare la terza coppia di fili dall'alimentatore all'extra. convertitore per ventilatore e misuratore VA. Avviciniamo tutto al sito.

Colleghiamo i fili ai terminali di uscita.

Avvitiamo i potenziometri sul lato anteriore dell'alloggiamento.

Alleghiamo le uscite USB. Per un fissaggio affidabile, è stato realizzato un fissaggio a forma di U.

Regoliamo le tensioni di uscita su ulteriori. convertitori: 5,3 V, tenendo conto della caduta di tensione quando si collega un carico a USB e 12 V.

Stringiamo i fili per un aspetto interno ordinato.

Chiudere l'alloggiamento con un coperchio.

Incolliamo le gambe per stabilità.

L'alimentatore regolato è pronto.

Versione video della recensione:

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L'opzione migliore è acquistare e utilizzare un alimentatore di alta qualità. Ma se non c'è l'opportunità e/o c'è il desiderio di migliorare l'unità che già si possiede, allora si possono ottenere buoni risultati modificando un alimentatore economico (budget).

I progettisti cinesi, di regola, realizzano circuiti stampati secondo il criterio della massima versatilità, cioè in modo tale che, a seconda della quantità elementi installati sarebbe possibile variare la qualità e, di conseguenza, il prezzo.
Pertanto, se installi le parti su cui il produttore ha risparmiato e modifichi alcune altre cose, otterrai un'unità nella categoria di prezzo medio. Naturalmente, non può essere paragonato a copie costose, dove la topologia circuiti stampati, la progettazione del circuito e tutti i dettagli sono stati inizialmente calcolati per ottenere un'alta qualità.

Qualunque cosa tu faccia con il tuo alimentatore, lo fai a tuo rischio e pericolo!
Se non hai qualifiche sufficienti, allora non leggere ciò che è scritto qui e tanto meno fare qualsiasi cosa!
Ma per il computer medio questa è un'opzione completamente accettabile.

Prima di tutto bisogna aprire l'alimentatore e stimare le dimensioni del trasformatore più grande; se ha un cartellino con i numeri 33 o superiori all'inizio e ha dimensioni di 3x3x3 cm o più, ha senso armeggiare. Altrimenti, difficilmente otterrai un risultato accettabile.

Nella foto 1 c'è un trasformatore di un normale alimentatore, nella foto 2 c'è un trasformatore di un vero e proprio cinese.

Dovresti anche prestare attenzione alle dimensioni dello strozzatore di stabilizzazione del gruppo. Maggiori sono le dimensioni del trasformatore e dei nuclei dell'induttore, maggiore è il margine per le correnti di saturazione.
Per un trasformatore, entrare in saturazione è irto di un forte calo di efficienza e della probabilità di guasto degli interruttori ad alta tensione, per un'induttanza: una forte dispersione di tensione nei canali principali.

Riso. 1 Tipico Blocco cinese Alimentatore ATX, senza filtro di linea.

I dettagli più critici in un alimentatore sono:
.Condensatori ad alta tensione
.Transistori ad alta tensione
.Diodi raddrizzatori ad alta tensione
.Trasformatore di potenza ad alta frequenza
.Gruppi raddrizzatori a diodi a bassa tensione

Revisione:
1.Per prima cosa è necessario sostituire i condensatori elettrolitici di ingresso, sostituirli con condensatori capacità maggiore, in grado di adattarsi ai sedili. In genere, le unità economiche hanno una tensione nominale di 220 µF x 200 V o, nella migliore delle ipotesi, 330 µF x 200 V. Lo modifichiamo a 470 µF x 200 V o meglio a 680 µF x 200 V. Questi condensatori influiscono sulla capacità dell'unità di resistere a una perdita a breve termine della tensione di rete e della potenza fornita dall'alimentatore.

Riso. 2 Condensatori elettrolitici di ingresso e parte ad alta tensione dell'alimentatore, incluso un raddrizzatore, inverter a mezzo ponte, elettroliti a 200 V (330 µF, 85 gradi).

Successivamente, è necessario installare tutte le induttanze nella parte a bassa tensione dell'alimentatore e l'induttanza del filtro di linea (il luogo per la sua installazione).
Gli strozzatori possono essere avvolti da soli su un anello di ferrite con un diametro di 1-1,5 cm utilizzando filo di rame con isolamento in vernice con una sezione trasversale di 1,0-2,0 mm, 10-15 spire. Puoi anche prendere induttanze da un alimentatore difettoso. È inoltre necessario saldare i condensatori di livellamento negli spazi vuoti nella parte a bassa tensione. La capacità del condensatore dovrebbe essere selezionata quanto più possibile, ma in modo che possa adattarsi alla sua posizione standard.
Di solito è sufficiente inserire condensatori da 2200μF a 16V serie Low ESR 105 gradi, nel circuito +3,3V, +5V, +12V.

Nei moduli raddrizzatori dei raddrizzatori secondari sostituiamo tutti i diodi con altri più potenti.
Il consumo energetico dei computer negli ultimi anni è aumentato in misura maggiore sul bus +12V ( schede madri e processori), quindi prima di tutto devi prestare attenzione a questo modulo.

Tipi tipici di diodi raddrizzatori:

1. - Gruppo diodi MBR3045PT (30A) - Installato in alimentatori costosi;

2. - gruppo diodi UG18DCT (18A) - meno affidabile;

3. - diodi invece dell'assemblaggio (5A) - l'opzione più inaffidabile, soggetta a sostituzione obbligatoria.

Canale +5V in attesa- Sostituiamo il diodo di standby FR302 con 1N5822. Installiamo lì anche l'induttanza del filtro mancante e aumentiamo il primo condensatore del filtro a 1000μF.

Canale +3,3 V- modifichiamo il gruppo S10C45 in 20C40 (20A/40V), alla capacità esistente di 2200uF/10V, aggiungiamo altri 2200uF/16V e l'induttore mancante. Se il canale +3,3 V è implementato su un dispositivo di campo, installare un transistor con una potenza di almeno 40 A/50 V (IRFZ48N).

Canale +5V- Cambiamo il gruppo diodi S16C45 in 30C40S. Invece di un elettrolita da 1000uF/10V, impostiamo 3300uF/10V + 1500uF/16V.

Canale +12V- Sostituiamo il gruppo diodi F12C20 con due in parallelo UG18DCT (18A/200V) o F16C20 (16A/200V). Invece di un condensatore da 1000uF/16V, mettiamo 2 pezzi da 2200μF/16V.

Canale -12V- Invece di 470μF/16V, impostalo su 1000μF/16V.

Quindi, installiamo 2 o 3 gruppi di diodi MOSPEC S30D40 (il numero dopo D è la tensione - più siamo, più calmi) o F12C20C - 200 V e simili nelle caratteristiche, 3 condensatori 2200 μF x 16 volt, 2 condensatori 470 μF x 200 V. Elettroliti, installa solo quelli a bassa impedenza della serie 105 gradi! - 105*C.

Riso. 3 Parte a bassa tensione dell'alimentatore. Raddrizzatori, condensatori elettrolitici e induttanze, alcuni mancanti.

Se i radiatori di alimentazione sono realizzati sotto forma di piastre con petali tagliati, pieghiamo questi petali in direzioni diverse per massimizzarne l'efficienza.

Riso. Alimentatore 5 ATX con radiatori di raffreddamento modificati.

L'ulteriore perfezionamento dell'alimentatore si riduce a quanto segue... Come è noto nell'alimentatore, i canali +5 volt e +12 volt sono stabilizzati e controllati simultaneamente. Con +5 volt impostati, la tensione effettiva sul canale +12 è 12,5 volt. Se il computer ha un carico pesante sul canale +5 (sistema basato su AMD), la tensione scende a 4,8 volt, mentre la tensione sul canale +12 diventa pari a 13 volt. Nel caso di un sistema basato su Pentium, il canale +12 volt è maggiormente caricato e accade il contrario. Dato che il canale +5 volt nell'alimentatore è di qualità molto superiore, anche un'unità economica alimenterà senza problemi un sistema basato su AMD. Considerando che il consumo energetico del Pentium è molto più elevato (specialmente a +12 volt) e l'economico alimentatore deve essere migliorato.
Una tensione eccessiva sul canale da 12 volt è molto dannosa per i dischi rigidi. Fondamentalmente, il riscaldamento dell'HDD si verifica a causa dell'aumento della tensione (più di 12,6 volt). Per ridurre la tensione a 13 volt, è sufficiente saldare nello spazio del filo giallo che alimenta l'HDD diodo potente, ad esempio KD213. Di conseguenza, la tensione diminuirà di 0,6 volt e sarà pari a 11,6 - 12,4 V, il che è abbastanza sicuro per il disco rigido.

Di conseguenza, aggiornando in questo modo un alimentatore ATX economico, puoi ottenere un buon alimentatore computer di casa, che si scalderà anche molto meno.