Светодиоды заменяют таким типы источников света, такие как люминесцентные лампы и лампы накаливания. Практически в каждом доме уже есть светодиодные лампы, они потребляют гораздо меньше двух своих предшественников (до 10 раз меньше чем лампы накаливания и от 2 до 5 раз меньше, чем КЛЛ или энергосберегающие люминесцентные лампы). В ситуациях, когда необходим длинный источник света, или нужно организовать подсветку сложной формы в ход идёт .

Led лента идеальна для целого ряда ситуаций, главное её преимущество перед отдельными светодиодами и светодиодными матрицами являются источники питания. Их легче найти в продаже почти в любом магазине электротоваров, в отличие от драйверов для мощных светодиодов, к тому же подбор блока питания осуществляется только по потребляемой мощности, т.к. подавляющее большинство светодиодных лент имеют напряжение питания в 12 Вольт.

В то время как для мощных светодиодов и модулей при выборе источника питания нужно искать именно источник тока с требуемой мощностью и номинальным током, т.е. учитывать 2 параметра, что усложняет подбор.

В этой статье рассмотрены типовые схемы блоков питания и их узлы, а также советы по их ремонту для начинающих радиолюбителей и электриков.

Типы и требования к источникам питания для светодиодных лент и 12 В led ламп

Основное требование к источнику питания как для светодиодов, так и для светодиодных лент - качественная стабилизация напряжения/тока, вне зависимости от скачков сетевого напряжения, а также низкие выходные пульсации.

По типу исполнения блоки питания для LED продукции различают:

Герметичные. Они сложнее в ремонте, корпус не всегда поддаётся аккуратной разборке, а внутри и вовсе может быть залит герметиком или компаундом.

Негерметичные, для применения в помещении. Лучше поддаются ремонту, т.к. плата изымается после откручивания нескольких винтов.

По типу охлаждения:

Пассивное воздушное. Блок питания охлаждается за счёт естественной конвекции воздуха через перфорацию его корпуса. Недостаток - невозможность достигнуть высоких мощностей сохранив массогабаритные показатели;

Активное воздушное. Блок питания охлаждается с помощью кулера (небольшого вентилятора, как устанавливают на системных блоках ПК). Такой тип охлаждения позволяет достичь большей мощности при аналогичных размерах с пассивным блоком питания.

Схемы блоков питания для светодиодных лент

Стоит понимать, что нет в электронике такого понятия как «блок питания для светодиодной ленты», в принципе к любому устройству подойдёт любой блок питания с подходящим напряжением и током большим чем потребляемый прибором. Это значит, что информация описанная ниже применима к практически любым блокам питания.

Однако в обиходе проще говорить о блоке питания по его предназначению для конкретного устройства.

Общая структура импульсного блока питания

Для питания светодиодных лент и другой техники последние десятилетия применяются импульсные блоки питания (ИБП). Они отличаются от трансформаторных тем, что работают не на частоте питающего напряжения (50 Гц), а на высоких частотах (десятки и сотни килогерц).

Поэтому для его работы нужен генератор высокой частоты, в дешевых и рассчитанных на малые токи (единицы ампер) блоках питания часто встречается автогенераторная схема, она применяется в:

электронных трансформаторах;

электронных балластах для люминесцентных ламп;

зарядных устройствах для мобильного телефона;

дешевых ИБП для светодиодных лент (10-20 вт) и других устройствах.

Схему подобного блока питания можно увидеть на рисунке (для увеличения нажмите на картинку):

Его структура следующая:

В состав ОС включена оптопара U1, с её помощью в силовую часть автогенератора поступает сигнал с выхода и поддерживается стабильное выходное напряжение. В выходной части может отсутствовать напряжение из-за обрыва диода VD8, часто это сборка Шоттки, подлежит замене. Также часто вызывает проблемы вздутый электролитический конденсатор C10.

Как вы видите всё работает с гораздо меньшим количеством элементов, надёжность соответствующая…

Более дорогие и блоки питания

Схемы, которые вы увидите ниже часто встречаются в блоках питания для светодиодных лент, DVD-проигрывателей, магнитол и других маломощных устройств (десятки Ватт).

Прежде чем перейти к рассмотрению популярных схем, ознакомьтесь со структурой импульсного блока питания с ШИМ-контроллером.

Верхняя часть схемы отвечает за фильтрацию, выпрямление и сглаживание пульсаций сетевого напряжения 220, по сути аналогична как в предыдущем типе, так и в последующих.

Самое интересное - это блок ШИМ, сердце любого достойного блока питания. ШИМ-контроллер - это устройство управляющие коэффициентом заполнения импульсов выходного сигнала на основании уставки, определенной пользователем или обратной связи по току или напряжению. ШИМ может управлять как мощностью нагрузки с помощью полевого (биполярного, IGBT) ключа, так и полупроводниковым управляемым ключом в составе преобразователя с трансформатором или дросселем.

Изменяя ширину импульсов при заданной частоте - вы изменяете и действующее значение напряжение, сохраняя при этом амплитудное, вы можете проинтегрировать его с помощью C- и LC-цепей для устранения пульсаций. Такой метод называется Широтно-Импульсное Моделирование, то есть моделирование сигнала за счёт ширины импульсов (скважности/коэффициента заполнения) при постоянной их частоте.

На английском языке это звучит, как PWM-controller, или Pulse-Width Modulation controller.

На рисунке изображен биполярный ШИМ. Прямоугольные сигналы - это сигналы управления на транзисторах с контроллера, пунктиром изображена форма напряжения в нагрузке этих ключей - действующее напряжение.

Более качественные блоки питания малой средней мощности часто построены на интегральных ШИМ-котроллерах со встроенным силовым ключом. Преимущества перед автогенераторной схемой:

Рабочая частота преобразователя не зависит ни от нагрузки, ни от напряжения питания;

Более качественная стабилизация выходных параметров;

Возможность более простой и надежной настройки рабочей частоты на этапе проектирования и модернизации блока.

Ниже будут расположены несколько типовых схем блоков питания (для увеличения нажмите на картинку):

Здесь RM6203 - и контроллер и ключ в одном корпусе.

То же самое, но на другой микросхеме.

Обратная связь осуществляется с помощью резистора, иногда оптопары подключенной к входу с названием Sense (датчик) или Feedback (обратная связь). Ремонт таких блоков питания в общем аналогичен. Если все элементы исправны, и напряжение питания поступает на микросхему (ножка Vdd или Vcc), значит дело скорее всего в ней, более точно просмотрев сигналы на выходе (ножка drain, gate).

Практически всегда заменить такой контроллер можно любым аналогом с подобной структурой, для этого нужно сверить datasheet на тот, что установлен на плате и тот, что у вас в наличии и впаять, соблюдая распиновку, как это изображено на следующих фотографиях.

Или вот схематически изображена замена подобных микросхем.

Мощные и дорогие блоки питания

Блоки питания для светодиодных лент, а также некоторые блоки питания для ноутбуков выполняются на ШИМ-контроллере UC3842.

Схема более сложная и надежная. Основным силовым компонентом является транзистор Q2 и трансформатор. При ремонте нужно проверить фильтрующие электролитические конденсаторы, силовой ключ, диоды Шоттки в выходных цепях и выходные LC-фильтры, напряжения питания микросхемы, в остальном методы диагностики аналогичны.

Однако более подробная и точная диагностика возможна лишь с использованием осциллографа, в противном случае - проверьте короткие замыкания платы, пайку элементов и обрывы дороже. Может помочь замена подозрительных узлов на заведомо рабочие.

Более совершенные модели источников питания для светодиодных лент выполнены на практически легендарной микросхеме TL494 (любые буквы с цифрами «494») или её аналоге KA7500. Кстати на этих же контроллерах построено большинство компьютерных блоков питания AT и ATX.

Вот типовая схема блока питания на этом ШИМ-контроллере (нажмите на схему):

Такие блоки питания отличаются высокой надёжностью и стабильностью работы.

Краткий алгоритм проверки:

1. Запитываем микросхему согласно распиновки от внешнего источника питания 12-15 вольт (12 ножка - плюс, а на 7 ножку - минус).

2. На 14 ножки должно появиться напряжение 5 Вольт, которое будет оставаться стабильным при изменении питания, если оно «плавает» - микросхему под замену.

3. На 5 выводе должно быть пилообразное напряжение «увидеть» его можно только с помощью осциллографа. Если его нет или форма искажена - проверяем соответствие номинальным значениям времязадающей RC-цепи, которая подключена к 5 и 6 выводам, если нет - на схеме это R39 и C35, их под замену, если после этого ничего не изменилось - микросхема вышла из строя.

4. На выходах 8 и 11 должны быть прямоугольные импульсы, но их может не быть из-за конкретной схемы реализации обратной связи (выводы 1-2 и 15-16). Если выключить и подключить 220 В, на какое-то время они там появятся и блок снова уйдёт в защиту - это признак исправной микросхемы.

5. Проверить ШИМ можно закоротив 4 и 7 ножку, ширина импульсов увеличится, а закоротив 4 на 14 ножки - импульсы исчезнут. Если у вас получились другие результаты - проблема в МС.

Это наиболее краткая проверка данного ШИМ-контроллера, о ремонте блоков питания на их основе есть целая книга «Импульсные блоки питания для IBM PC».

Хоть и посвящена она компьютерным блоками питания, но там много полезной информации для любого радиолюбителя.

Вывод

Схемотехника блоков питания для светодиодных лент аналогична любым блокам питания с подобными характеристиками, довольно хорошо поддаётся ремонту, модернизации и перестройки на необходимые напряжения, разумеется, в разумных пределах.

делятся на два класса. К первому классу относятся одноцветные светодиодные ленты. Эти ленты могут светить светом одного цвета в любом участке видимого спектра. Ко второму классу принадлежат так называемые полноцветные или RGB светодиодные ленты. Они идеально подходят для создания динамического освещения, так как могут излучать свет разного цвета. Это достигается изменением яркости свечения разных светодиодов. Учитывая то, что светодиодные светильники достаточно новы, у многих возникает вопрос: «Как самостоятельно подключить светодиодные ленты?» Начнем с того, что светодиодные ленты нельзя подключить к сети с напряжением 220В. Эти источники света работают от напряжения 12В или 24В, поэтому для их подключения нужно использовать специальный блок питания, понижающий напряжение с 220В до нужного уровня и обеспечивающий защиту светильника от перепадов напряжения. При выборе блока питания светодиодов нужно обратить особенное внимание на его мощность. Она должна соответствовать суммарной мощности подключенных к ней светильников плюс 20%. Эти 20% обеспечат необходимый запас мощности блока питания.

Подключение блока питания к сети напряжением 220 вольт.

Перед подключением сетевого адаптера необходимо подвести электрическую проводку как можно ближе к тому месту, где вы планируете монтировать светодиодные ленты и установить там розетку.

Многие блоки питания имеет в комплекте поставки сетевой шнур с вилкой, для подключения к розетке, на одном конце и штекером для подключения к сетевому адаптеру на другом. В этом случае все просто и перепутать ничего нельзя. Нужно только вставить штекер в специальное гнездо адаптера.

Однако нередко получатся так, что шнур в комплекте отсутствует и подключать блок питания нужно самостоятельно. В этом случае потребуется кабель, на одном конце которого установлена вилка, а на втором - очищенные от изоляции несколько миллиметров провода. В качестве сетевого шнура можно использовать кабель, с сечением жилы от 1,5мм, например, ВВГНГ 2х1,5 или ВВГ 2х2,5.

Зачищенные концы кабеля необходимо вставить в гнезда сетевого адаптера и закрутить винтом до достижения ощутимого сопротивления. Подключение производится к разъемам, обозначенным латинскими буквами L и N по следующему правилу: к разъему L (фаза) подключается коричневый провод, к разъему N (ноль) - синий провод. Схема подключения приведена на рисунке 1.

Подключение к адаптеру одной светодиодной ленты.

Светодиодные ленты работают от постоянного тока, поэтому их нужно подключать с учетом полярности. Иначе говоря, у таких светильников есть плюс и минус, и подключение проводится плюс к плюсу, минус к минусу. Перепутать контакты очень трудно, на каждой светодиодной ленте и на каждом блоке питания все провода и контакты промаркированы соответствующим образом. На ленте это маркировка «+» и «-», а на блоке питания - «+V» и «-V». Впрочем, даже если вы перепутаете контакты, ничего страшного не произойдет. Большинство современных светодиодных светильников имеют довольно надежную защиту и не перегорают при неправильном подключении. Это значит, что ошибку можно всегда исправить. Такое свойство можно использовать и для того, чтобы подобрать контакты методом проб и ошибок в случае, если маркировка клемм отсутствует, например, при подключении ленты через сетевой адаптер.

Однако отсутствие маркировки на светодиодной ленте или блоке питания должно стать причиной для сомнений в качестве данного устройства.

В целом подключение довольно легко осуществляется, достаточно вставить каждый провод ленты в соответствующее гнездо адаптера и закрутить имеющийся там винт отверткой.

Сечение проводов, которыми светодиодная лента подключается к адаптеру (независимо от типа и количества лент) должно быть не меньше 1,5мм. При меньших сечениях может произойти значительное падение напряжения, что снизит яркость светодиодов.

Подключение нескольких светодиодных лент.

При подключении нескольких светодиодных лент к одному адаптеру необходимо неукоснительно соблюдать два простых правила:

1. Каждая подключаемая лента должна иметь длину не более 5 метров, так как в противном случае могут перегореть токопроводящие дорожки ленты. Однако при этом каждая лента может состоять из нескольких отрезков, например 3 метра и 2 метра, важно лишь, чтобы их суммарная длина была не более 5 метров..
2. Каждая лента (5 метров) должна подключаться к адаптеру параллельно, а не последовательно.(см. рисунок 3),

При подключении нескольких светодиодных лент необходимо соблюдать полярность, так же, как и в случае подключения одной ленты. В целом схема подключения нескольких светодиодных лент показана на рисунке 4.

Если вы хотите использовать светодиодную ленту меньшей длины, то вам нужно разрезать ленту ножницами между имеющимися на ленте специальными площадками для пайки. Они расположены на довольно небольших расстояниях, так что вы можете получить ленту такой длины, какой захотите.

Для того, чтобы соединить несколько светодиодных лент в одну необходимо сложить их одна к другой местами для пайки и спаять их паяльником. Паяльник должен быть прогрет до температуры не более 260°С. Длительность пайки не должна превышать 10 секунд.

Подключение одной или нескольких полноцветных (RGB) светодиодных лент.

Что касается подключения RGB светодиодных лент, то для их нормальной работы нужно дополнительно использовать специальный трехканальный контроллер. Это устройство, предназначенное для управления яркостью свечения соответствующих светодиодов. Именно оно управляет тем, светодиод какого цвета включится, и с какой яркостью он будет светиться. В светодиодные контроллеры также заложены программы (до нескольких десятков), которые управляя питанием светодиодов, позволяют достичь самых разных визуальных эффектов, повышающих эстетическую ценность светодиодных лент.

На светодиодной ленте имеется 4 провода, а на контроллере 4 контакта. Кроме, положительного контакта и провода («+») имеются еще три провода/контакта, обычно маркированные цветом или буквами (R - красный, G - зеленый и B - синий). Контакты RGB служат для передачи сигнала от трехканального контроллера к светодиодам соответствующего цвета. Схема подключения одной или нескольких RGB светодиодных лент показана на рисунке 5.

Подключение нескольких RGB светодиодных лент осуществляется по тем же правилам, что и для подключения нескольких одноцветных светодиодных лент.

При подключении полноцветных светодиодных лент также нередко используется пульт дистанционного управления, позволяющий управлять светодиодной лентой с расстояния нескольких метров.

И наконец, нужно помнить, что контроллер, как любое электронное устройство, также потребляет электроэнергию. Это нужно учесть при выборе блока питания, прибавив к расчетной мощности (с учетом запаса) еще 5Вт.

Led7 - Future Lighting

(или БП) выполняет снабжение электричеством всех остальных компонентов компьютера. Поэтому без блока питания ничего не будет работать.

Подключение блока питания – не самая сложная задача при сборке или ремонте компьютера. Однако многих пользователей ПК она ставит в тупик. Все из-за того что из блока питания идет много кабелей, и пользователи опасаются что-то напутать и подключить неправильно. В данной статье мы расскажем о том, как подключить блок питания и вы сможете убедиться, что это очень просто и доступно любому желающему.

Блок питания – это небольшая стальная коробка, которая устанавливается внутри системного блока. В зависимости от конструкции , блок питания может устанавливаться вверху или внизу корпуса. От блока питания к остальным компонентам компьютера идут кабели. В недорогих моделях блоков питания эти кабели просто выходят из специального отверстия в блоке, в более продвинутых моделях кабели нужно подключать в специальные разъемы на одной из сторон блока.

Если вы решили заменить старый блок питания на новый, то первое, что вам нужно сделать это снять старый блок питания. Сделать это довольно просто.

Шаг № 1. Полностью обесточьте компьютер. Отключите провод питания на задней стороне системного блока. После того как вы отключили провод питания необходимо подождать 2-3 минуты, перед тем как приступать к работе с компьютером.

Шаг № 2. Отключите провода, которые иду от блока компьютера к другим компонентам компьютера. Откройте боковую крышку системного блока и аккуратно отсоедините все провода, которые идут от блока компьютера. Как правило, это: питание материнской платы и процессора, питание , питание видеокарты и других устройств.

Шаг № 3. Демонтируйте старый блок питания. Блок питания фиксируется на 4 винтах, которые закручиваются с задней стороны системного блока. Аккуратно открутите винты и медленно вытащите блок питания. В большинстве случаев, блок питания можно снять без снятия других компонентов компьютера.

Как подключить новый блок питания

Процесс подключения блока питания мало чем отличается от отключения. Все те же действия только в обратном порядке.

Шаг № 1. Установите новый блок питания в корпус. Аккуратно установите блок питания на его место. При установке нужно следить за тем, чтобы острые углы блока питания не поцарапали материнскую плату или другие компоненты компьютера. После того как блок питания установлен его необходимо зафиксировать с помощью четырех винтов на задней стороне компьютерного корпуса.

Шаг № 2. Подключите компоненты компьютер к блоку питания. Подключите все компоненты, которые требуют отдельного питания к блоку питания. При подключении не стоит опасаться, что вы можете подключить что-то не так. Все коннекторы имеют уникальную форму. Поэтому вставить коннектор не в тот разъем просто физически не возможно. Пройдемся коротко по всех основных коннекторах:

Самый большой коннектор, подключается к , состоит из 20+4 контактов.

Подключается к материнской плате, состоит из 4 или 6 контактов.

Выглядит также как и коннектор для питания процессора, но состоит из 6 или 8 контактов, подключается к видеокарте.

Питание жестких дисков. Узкий и длинный разъем, с разъемом SATA.

Для старых PATA дисков используется четырех контактный MOLEX разъем.

Если ваш жесткий диск использует SATA питание, а блок питания имеет только MOLEX выходы, то вы можете использовать переходник из MOLEX на SATA питание.

Небольшой четырех контактный разъем, используется для подключения FDD или кардридера.

Шаг № 3. Включайте компьютер. После того как вы подключили все разъемы внутри системного блока, можно подключать питания и включать компьютер.

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

1. 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).
2. Не устанавливайте источники питания в помещениях с высокой температурой, рядом с источниками тепла (температура корпуса не должна быть выше 50 0 C ).
3. 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.
4. Не располагайте источники вплотную друг к другу.
5. 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.
6. Не соединяйте параллельно выходы блоков питания
7. Не размещайте источники питания там, где может скапливаться вода. Это вызывает разрушительные электрохимические процессы.
8. 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).

1. Убедитесь, что у блока питания нет видимых повреждений, а выходное напряжение и мощность источника питания соответствуют подключаемой нагрузке
2. 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.
3. 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.

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.

Заключение

Схема достаточно проста для повторения и стабильна. Если добавить все, описанные в разделе "Что можно улучшить", компоненты, получится весьма надёжный и малошумящий блок питания.