در این پست شماتیک منبع تغذیه های سویچینگ 12 ولت زنبوری مرسوم در بازار قرار دادم.همانطور که میدانید تکنیک تحلیل برد، کار عیب یابی رو اسان تر میکند.
از این منابع تغذیه برای روشنایی led،دوربین مدار بسته و شارژر باطری،پرینتر های 3 بعدی،تغذیه امپلی فایر و… استفاده میشود.
اصول طراحی پاورهای زنبوری تقریبا یکسان بوده و از توپولوژی half bridge در ان ها به کار گیری شده است.در بخش اسیلاتور pwm از 2 ای سی مرسوم ka7500 و tl494 استفاده شده است. فرکانس اسیلاتور معمولا حوالی 50 کیلوهرتز میباشد.
*در سویچینگ های، 10 و 15 و 20 امپر از معمولا ترانزیستورهای منفی (npn) 13007 و 13005 در بخش سویچ قدرت استفاده میشود و در 30 امپر ها از ترانزیستور 13009 استفاده میشود.
**در سویچینگ های 10 و 15 و 20 امپر خازن های ورودی 220 میکرو، , و در 30 امپر ها از خازن های 480 میکرو یا 680 میکرو 200 یا 250 ولت استفاده شده است.
**** در تمامی این سویچینگ ها پتانسیومتر کوچکی جهت تنظیم ولتاژ خروجی وجود دارد که در نوع 12 ولت میتوان تقریبا خروجی را از 10 تا 15 ولت تغییر داد.
***در بخش سویچ ترانس پالس، از دو ترانزیستور 2sc1815 در مدل های 10 امپر و در مدل های 20 امپر و 30 امپر از ترانزیستور 2sc2655 استفاده میشود.
****در این منابع تغذیه مدار محافظ بار(اضافه بار)، اتصال کوتاه،محافظ ولتاژ و مدار راه انداز ارام نیز تعبیه شده اند.
****در مدل های فن دار یک خروجی مجزا از ترانس اصلی برای بخش فن تعبیه شده است.
****در بعضی مدل ها در بخش فیدبک از ای سی TL431 و همچنین اپتوکوپلر استفاده شده است
تصویر زیر بلوک دیاگرام کلی یک منبع تغدیه سویچینگ نشان میدهد:
شماتیک سویچینگ 12 ولت 33 امپر – 400 وات:
لینک دانلودشماتیک منبع تغذیه سویچینگ 12 ولت با رزولیشن بالا و فرمت pdf:
https://s33.picofile.com/file/8483188426/s_400_12_supply.pdf.html
یکی از دوستان روسی اقای Konstantin Grigoriadis لطف کردن با پیامی که من به ایشون دادم شماتیک رو ایمیل کردن:
شماتیک ها شبیه هم هستند.
شماتیک منبع تغذیه سویچینگ 12 ولت 30 امپر 360 وات:
لینک دانلود با رزولیشن بالا و فرمت pdf:
https://s33.picofile.com/file/8483233284/CN_S_360_12_KA7500_12V_30A_360W_SMPS.rar.html
در ادامه نقشه منبع تغذیه سویچینگ meanwell یکی از برندهای بسیار با کیفیت و با استاندارد جهانی:
منبع تغذیه 350 وات و 24 ولت میباشد.
بلوک دیاگرام منبع تغذیه سویچینگ meanwell:
شماتیک منبع تغذیه سویچینگ 24 ولت 10 امپر، 240 وات مرسوم چینی:
شماتیک منبع تذیه سویچینگ 24 ولت 10 امپر:
شماتیک منبع تغذیه سویچینگ meanwell مدل 24 ولت 360 وات:
مدل: lrs-360-24
تولید کننده های چینی منبع تغذیه های سویچینگ را با قیمت های متفاوتی میسازند(با کیفیت مختلف!) ، برند مین ول یک از برند های معتبر با استاندارد جهانی بوده که قیمت بیشتری دارند!
برند دیگری که تولید داخل میباشد برند با کیفیت گرین(green) هست.
به طور مثال منبع تغذیه سویچینگ 12 ولت 20 امپر فن دار چینی حدود 400 تا 600 قیمت دارد اما سویچینگ برند meanwell با جریان 17.5 امپر و 12 ولت قیمتی حدود 1.5 میلیون تومان دارد!
در تصاویر پایین تفاوت در طراحی دیده میشود.
علت پایین بودن قیمت بعضی مدل ها:(چطور تشخیص دهیم مدل های با کیفیت تر را)
امپر خروجی کمتر از میزان واقعی بوده و همچنین طول عمر پایین تری دارند که با باز کردن ترانس میتوان ان را تشخیص داد:
1.استفاده از قطعات بی کیفیت به مانند خازن های غیر برند(در نتیجه طول عمر پایین دستگاه)
2.ترانس کوچک تر(در امپر مشابه اما ارزان بررسی شد که اندازه ترانس کوچکتر میباشد)(سیم پیچ با قطر پایین و ضعیف تر)
3.مدل های 30 امپر واقعی ترانزیستور ترانس درایو 2655 است اما در ارزان ها از 1815 استفاده که جریان خروجی ضعیف تری به ترانس اصلی اعمال میکند.
4.خازن های ورودی با ظرفیت کمتر(در مدل های 30 امپر واقعی خازن ها 680 میکرو 250 ولت یا 200 ولت هستند و در مدل های ارزان تر 480 میکرو استفاده شده است.)
5.در بعضی مدل ها ار ترمیستور ntc در ورودی استفاده نشده!(برای محدود سازی جریان شارژ خازن ها)(در بعضی مدل ها از دو ntc هم استفاده شده)
6.در بعضی مدل ها مدار حفاظت اتصال کوتاه و اضافه بار اصلا وجود ندارد!
7.سلف ترویید در خروجی در 30 امپر های واقعی با دو هسته اهنی است اما در ارزان ها تک هسته میباشد.
8.در بعضی مدل ها از رادیاتوری مجزا در داخل برد هم برای ترانزیستور های قدرت و هم برای دیود های دوبل شاتکی استفاده شده است و مسبب دفع حرارتی بالا تر و طول عمر بیشتر این قطعات خواهد شد.
9.در مدل های ارزان تر خازن های خروجی ظرفیت پایین تر داشته و یا تعداد ان کم است و از همه مهمتر از خازن با ولتاژ کاری 16 ولت به جای 25 ولت استفاده شده است.خازن های 16 ولت طول عمر کمتری نیست به 25 ولت خواهند داشت.(مخصوصا اگر پاور بر روی ولتاژ 15 ولت تنظیم گردد!)
10.در بعضی مدل ها از وریستور جهت جلوگیری از اسیب در صورت نوسانات ولتاژ استفاده شده
11.در مدل های با کیفیت از ترموسویچ برای راه اندازی اتوماتیک فن در دمای بالا استفاده شده(در اکثر مدل ها این مورد وجود نداشته که البته خیلی هم مهم نیست ولی فن یکسره کارخواهد کرد)(کاهش طول عمر فن)
12.ترانس سویچینگ ممکن است با سیم پیچ مس خالص ساخته نشده باشد و طول عمر کمتری داشته و تلفات گرمایی بیشتری خواهد داشت.
چه منبع تغذیه سویچینگی انتخاب کنیم؟
ما باید در ابتدا بدانیم مصرف کننده ما چه جریانی در 12 ولت مصرف میکنند میتوانیم ان را حساب کنیم در غیر اینصورت هم میتوان از یک منبع تغذیه امپر بالا استفاده کرد و با امپر متر جریان مصرفی رو اندازه گرفت و سپس از یک سویچینگ با امپر معقول استفاده کرد.
مثلا شما محاسیه میکنید که ال ای دی های شما 10 شاخه هستند و هرکدام 1 امپر جریان مصرفی دارند.شما نباید سویچینگ 10 امپر انتخاب کنید باید حداقل از سویچینگ 15 تا 20 امپر استفاده کنید درست است که قیمت بالاتری دارند اما سویچینگ شما نباید از حداکثر توان ان استفاده شود به صورت دایم!وقتی شما از حداکثر توان و جریان خروجی ان بهره میگیرد هم توان تلفاتی ان بیشتر میشود و هم قطعات سویچ قدرت بسیار گرم تر شده و طول عمر کمتری خواهند داشت و در زمان کوتاه تری میسوزند!
انتظاری که از یک سویچنگ 10 امپر داریم حدود 7 امپر است یا در 20 امپر ها حدود 17 امپر،هرگز نباید از 100 درصد توان سویچینگ بهره برد و بهتر است سویچینگ با جریان بالاتری انتخاب شود که هم قطعات کمتر تحت فشار و تحت تاثیر دما بوده و هم تلفات توان به صورت گرمایی نداشته باشیم که موجب افزایش مصرف برق نیز میشود!این نکته بسیار مهمی درانتخاب منابع تغذیه سویچینگ هست.
***ضمنا توصیه میشود از منبع تغذیه های سوچینگ فن دار استفاده شود.معمولا 10 تا 15 امپر ها بدون فن هستند.20 و 30 امپر ها فن دار می باشد.
چطور طول عمر منبع تغذیه سویچینگ رو افزایش بدهیم؟
در ابتدا باید با توجه به نیاز از منبع تغذیه با امپر کمی بالاتر یا دوبل امپر مورد نیاز استفاده شود تا منبع تغذیه سویچینگ همیشه در پیک عملکردی خود نباشد.با این حال رعایت موارد زیر تاثیر گذار است.
1.عدم قرار گیری در محل گرم و ضمن اینکه برای تهویه بهتر و دفع حراری گرما میتوان ان را بر روی پایه ای نصب کرد که هوا از زیر منبع تغذیه سویچینگ گردش داشته باشد!
2.سالی یک بار مجدد تمیز کردن پشت ترانزیستورهای سویچ و دیود های شاتکی و مجدد زدن خمیر سیلیکون یا چسب سیلیکون جدید!(خمیر سلیکون و چسب سیلیکون خاصیت دفع حرارتی ان ها افت میکند و خشک میشوند بهتر است این کار رو انجام داد)
3.هر 6 ماه یا سالی یک بار باد گرفتن دستگاه برای از بین برد گرد و خاک و پرزهایی که درون دستگاه هست این ها الکتریسیته ساکن ایجاد کرده و اثر منفی بر قطعات داشته و رو دفع حرارت نیز اثر گذارند.
4.هر 6 ماه بررسی فن،فن ها نیاز به روغن کاری دارند.ضمنا بررسی شود که فن کار میکند یا خیر فن بسوزد دستگاه به عملکرد خود ادامه میدهد.دفع حرارتی انجام نشده و قطعات میسوزند.
5.استفاده از تمام ترمینال ها،در این منابع تغذیه سویچینگ در مدل های مثلا 20 و 30 امپر از 3 ترمینال خروجی مثبت و 3 ترمینال خروجی منفی داریم.اکثرا مشاهده کردم فقط از یک ترمینال مثبت و یک ترمینال منفی استفاده میشود واز ان مجدد کلی انشعاب گرفته میشود،بهتر از برای جلوگیری از اب شدن ترمینال ها در طول زمان بر اثر گرما حتما سیم مجزا کشیده شود در صورت امکان و تمام خروجی های مثبت و منفی منبع تغذیه سویچینگ استفاده شود.(البته این مورد ربطی به طول عمر دستگاه ندارد برای جلوگیری از اب شدن ترمینال ها گفته شد)
6.میتوان از فن قوی تری برای تهویه برد استفاده کرد.فن خود دستگاه 100 میلی امپر و 12 ولت است میتوان از خروجی دستگاه جدا برای تغذیه گرفت و از فن های دور بالا 12 ولت که 1 امپر هستند استفاده کرد به این شکل تهویه هوا بهتری خواهیم داشت . طول عمر ترانزیستورهای سویچ بالاتر میرود اکا میدانید که فن قوی تر صدای بیشتری ایجاد میکند.
7.درست است که بدنه دستگاه فلزی است و گرما دفع میشود اما میتوان از هیت سینک رادیاتوری در خارج برد استفاده کرد و به پیچ اتصال ترانزیستور های قدرت و دیود شاتکی متصل کرد با این کار دفع حرارتی بهتر خواهد شد.
این پست قرار بود 3 سال پیش قرار بگیرد(یادش بخیر در دهه 80 قصد تولید این مدل سویچینگی رو داشتم) ، امروز با بررسی در نت و سایت های فارسی متوجه شدم این نقشه ها موجود نیست بنابراین تمام نقشه ها که در ارشیو بودند قرار داده شدند.
