Weiterentwicklung des Netzteils SY-002-5-12. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Netzteile

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Um Festplatten, SSD-Speichergeräte, CD-Leser und -Brenner mit digitalen Multimedia-Geräten zu verbinden, können Sie JSB2-IDE/SATA-Controller verwenden, die an einen freien JSB1.1/JSB2/JSB3-Port eines Computers, Laptops, Tablet-Computers, DVD-Players angeschlossen sind. Player, Fernseher. Diese Methode ist praktisch für den seltenen Anschluss verschiedener Informationsspeichergeräte, deren Prüfung und Reparatur. Zu diesem Zweck wurden zwei solcher in China hergestellten Controller angeschafft.

Beim Testen des Geräts begann nach 10 Minuten der Geruch von verbranntem Kunststoff aus dem mitgelieferten Netzteil (PSU) Modell SY-002-5-12 (Abb. 1) zu strömen und sein Gehäuse wurde sehr heiß (die Last war). eine alte Quantum Fireball-Festplatte). Nach 10 Stunden weiterer Tests wurde beschlossen, das genannte Netzteil zu modifizieren. Begünstigt wurde diese Entscheidung dadurch, dass sich die drei verfügbaren Netzteile, die ebenfalls für einen Laststrom von 2 A für beide Ausgangsspannungen (5 und 12 V) ausgelegt waren und Container für externe Festplatten versorgen sollten, praktisch nicht erhitzten.

Reis. 1. Netzteilmodell SY-002-5-12

Das Kunststoffgehäuse des Netzteils, bestehend aus zwei mit ein paar Tropfen Kleber zusammengehaltenen Hälften, lässt sich mit einem scharfen Messer und einem breiten Schlitzschraubendreher leicht demontieren. Nach Überprüfung der Installation wurden keine Fehler festgestellt

Basierend auf der Temperatur der Elemente wurde auf der Leiterplatte ein Schaltplan der Stromversorgung erstellt, dessen Analyse die Grundlage für die nachfolgend beschriebene Modifikation bildete. Das Diagramm des modifizierten Geräts ist in Abb. dargestellt. 2. Die Nummerierung der Elemente entspricht der auf der Platine angegebenen, die Positionsbezeichnungen neuer Teile beginnen mit dem Präfix 1, ihre Nummerierung setzt die Werksnummer fort. Wie Sie sehen, ist die Geräteschaltung insgesamt typisch für ein Impulsnetzteil mit Transistorwandler. Der Hauptunterschied besteht darin, dass anstelle eines herkömmlichen einzelnen Bipolartransistors ein Analogon eines auf den Transistoren Q2, Q3 aufgebauten Niederleistungsthyristors in der Ausgangsspannungsstabilisierungs- und Überlastschutzschaltung installiert ist.

Reis. 2. Schema des modifizierten Geräts (zum Vergrößern anklicken)

Der im Netzteil verwendete leistungsstarke Hochspannungs-Feldeffekttransistor CEF02N6A (Q1) weist einen relativ hohen offenen Kanalwiderstand auf, sodass stattdessen ein leistungsstärkerer und zuverlässigerer STP4NK60ZFP mit eingebauter Schutz-Zenerdiode verbaut wurde. Der Widerstand R5 (1,5 kOhm) wird durch einen Widerstand mit einem Widerstandswert von 910 Ohm ersetzt, der Kondensator C4 (2200 pF) wird durch einen Kondensator mit einer Kapazität von 3300 pF ersetzt. Auf der Stromversorgungsplatine befand sich kein Kondensator C2; anstelle der Diode 1500N2000 (D1) wurde ein Hochspannungs-Keramikkondensator mit einer Kapazität von 4007 pF und einer Nennspannung von 6 V im Auswahlverfahren für den niedrigsten Stromverbrauch eingebaut , was optisch fragwürdig war, wurde eine ultraschnelle JF4007-Diode verwendet. Der Widerstand 1R1 ist mit dem offenen Stromkreis der Wicklung II des Impulstransformators T15 verbunden, die Anschlussposition des Widerstands R4 wurde geändert: Sein oberer (gemäß Diagramm) Anschluss ist jetzt nicht mit dem Verbindungspunkt des Widerstands R6 mit der Diode D6 verbunden und Kondensator C2, aber an die positive Platte von Kondensator C1, und sein Wert beträgt nicht 680 kOhm, sondern 1 MOhm. Nach diesen Änderungen verringerte sich die Stromaufnahme des Geräts bei angeschlossener Last um 20 %.

Um die Zuverlässigkeit der Stromversorgung zu erhöhen, wurden darüber hinaus noch einige weitere Verbesserungen vorgenommen. Parallel zum Oxidkondensator C5 ist ein Keramikkondensator 1C9 verbaut, ein Miniaturkondensator CF (2200 pF x 1000 V) wird durch einen Hochspannungs-Keramikkondensator normaler Größe mit einer Kapazität von 1000 pF bei einer Nennspannung von 2000 V ersetzt. Im Minuspolkreis der Gleichrichterbrücke D1-D4 ist ein Thermistor 1RK1 mit negativem TCR enthalten, der den Anlaufstrom des Netzteils reduziert. Sofern keine wesentlichen Einbaueinschränkungen bestehen, empfiehlt es sich, diesen Thermistor in Reihe mit dem Sicherungseinsatz F1 zu schalten. Um die Empfindlichkeit des Netzteils gegenüber Impulsrauschen zu reduzieren, sind zusätzlich eine 1L1-Induktivität und ein 1RJ1-Varistor verbaut.

Die Oxidkondensatoren C6 und C7 mit einer Kapazität von jeweils 470 μF werden durch Kondensatoren mit einer Kapazität von 1500 μF ersetzt, und parallel dazu sind oberflächenmontierte Keramikkondensatoren (1S11 bzw. 1S10) enthalten (direkt an ihre Anschlüsse gelötet). Es stellte sich heraus, dass C6 zum Zeitpunkt der Modifikation teilweise fehlerhaft war: Der Leckstrom betrug etwa 100 mA bei 16 V, die Ausgangsspannungswelligkeit betrug 250 mV. Nach dem Austausch verringerte sich die Welligkeitsamplitude bei angeschlossener Last auf 30 mV. Ersatz-Oxidkondensatoren müssen für den Betrieb bei Umgebungstemperaturen von bis zu 105 °C ausgelegt sein ^оC.

Zum Schutz vor Schäden an an dieses Netzteil angeschlossenen Geräten bei Fehlfunktion oder Impulsrauschen sind im Netzwerk eine Schutzdiode 1D10 und eine Zenerdiode 1D11 eingebaut. An den Kathodenanschluss der Schottky-Diode D9 ist ein Messingkühlkörper mit einer Kühlfläche von 3 cm2 angelötet; so kann das Netzteil zum Betreiben und Laden der Akkus von Tablet-Computern genutzt werden. Parallel zum Widerstand R8 wurde ein 1R16-Widerstand eingebaut, der die Ausgangsspannung des Netzteils im Ruhezustand von 5,36 auf 5,2 V reduzierte. Die grüne LED (leider kaum wahrnehmbar) wurde durch eine rote LED (vermutlich L-1553-Serie) ersetzt ).

Die Drossel 1L1 ist eine kleine, industriell hergestellte Drossel, die auf einen H-förmigen Ferrit-Magnetkern gewickelt ist und einen Gleichstrom-Wicklungswiderstand von 1 Ohm aufweist. Jedes ähnliche Modell mit einer Induktivität von bis zu 100 μH und einem DC-Wicklungswiderstand von bis zu 3 Ohm reicht aus. Alle neu installierten Widerstände sind klein, von beliebigem Typ und haben die im Diagramm angegebene Verlustleistung.

Der Varistor FNR-07K471 (RU1) kann durch jeden der Typen FNR-10K471, FNR-10K561, TVR10471, MYG10-471, INR14D471, INR10D511 ersetzt werden. Vor der Installation wird ein Stück Schrumpfschlauch auf den Körper gelegt. Das gleiche Rohr wird zur Isolierung des CF-Kondensators verwendet. Der Thermistor SCK083 (1RK1) mit einem Widerstand von etwa 12 Ohm bei Raumtemperatur kann durch einen beliebigen mit negativem TCR und einem Widerstand von 4...33 Ohm ersetzt werden. Anstelle der Diode UF4007 (D6) ist jede der Dioden UF4006, FR157, 1N4937GP, 1 N5399, KD247D, KD258D geeignet und anstelle der Schutzdiode RbKE15A - 1.5KE15A oder Zenerdiode 1 N5352. Die Ansicht der modifizierten Platine ist in Abb. dargestellt. 3.

Reis. 3. Ansicht der modifizierten Platine

Zur Kühlung des Feldeffekttransistors Q1 verwendete der Hersteller einen Aluminiumkühlkörper in Form einer Platte mit den Abmessungen 25x15x1 mm (dies ist auf dem Foto zu sehen). Die Temperatur des Transistorgehäuses mit diesem Kühlkörper erreichte selbst bei geöffnetem Netzteilgehäuse 90 °C ^оC. Ein etwas besseres Ergebnis wurde erzielt, nachdem der Transistor auf einem L-förmigen Aluminiumkühlkörper mit den Abmessungen 55 x 22 x 2 mm installiert wurde (letzterer wurde so positioniert, dass er größtenteils eng an der oberen Abdeckung des Gerätegehäuses anliegt) - Die Temperatur des Transistorgehäuses sank auf 56 °C ^оC. Dies ist ein zufriedenstellendes Ergebnis, da die Erwartungen höher waren, das Beste möglicherweise aufgrund der schlechten Qualität des Impulstransformators T1 nicht erreicht werden konnte. Um die Lufttemperatur im Inneren des Netzteilgehäuses durch natürliche Belüftung zu senken, wurden 70 Löcher mit einem Durchmesser von 3 mm in die Seitenwände gebohrt, und echte Löcher mit einem Durchmesser von 1,8 mm wurden in die obere Wand gebohrt, an Stellen, an denen die Belüftung gewährleistet ist Löcher wurden simuliert. An der Bodenwand des Netzteilgehäuses sind vier 4 mm hohe Gummifüße angeklebt.

Stellen Sie das Netzteil und das daran angeschlossene Gerät während des Betriebs nicht gestapelt auf. Um das über das Gerät mit Strom versorgte Gerät zusätzlich zu schützen und die Qualität seiner Stromversorgung zu verbessern, können Sie den im Artikel des Autors „Stromfilter für HDD“ (Radio, 2014, Nr. 2, S. 26-28) beschriebenen Filter verwenden. Trennen Sie vor dem Anschließen oder Trennen von Geräten, die an das Gerät angeschlossen sind, die Stromversorgung vom 230-V-Wechselstromnetz.

Autor: A. Butov

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