Zasilacz 12 V 5 A, czyli jak mógł być zbudowany.

Niedawno opublikowano tu już recenzję tego zasilacza, ale pochodzącego z innego sklepu.
Dostałem podobny zasilacz i oczywiście chciałem sprawdzić, co mają wspólnego, a czym się różnią. Będzie też mój przepis na zasilacz.
Jeśli kogoś to interesuje, zapraszam pod kreskę.

Zasilacz miał mi służyć do zasilania całej masy małych ładowarek, ale ponieważ ten projekt przeszedł w stan powolnego zamierania, postanowiłem po prostu opisać ten zasilacz.

Dostałem go nieco wcześniej, niż pojawiła się bardzo dobra recenzja kolegi ksimana, ale byłem zajęty i nie zabrałem się od razu za pisanie.
Chociaż po przeczytaniu wspomnianej recenzji miałem ochotę zajrzeć do tego, co do mnie przyszło.
Byłem niemal pewien, że są identyczne, ale „niemal” nie oznacza 100%.
W trakcie będę odsyłał do recenzji tego zasilacza. Mam nadzieję, że jej autor nie będzie miał mi tego za złe :)

Przejdźmy więc do samej recenzji. Po drodze opowiem, co ostatecznie dostałem.

Zasilacz przyszedł owinięty w folię. W zestawie był też adapter, choć do dziś nie rozumiem, jaki jest jego głębszy sens.
Ale dali, to dali — w domu się przyda. Może następnym razem zapomną go dołączyć, akurat wtedy, gdy będzie potrzebny.


W zestawie był sam zasilacz, przewód zasilający i wspomniany adapter.


Do wyglądu zasilacza nie mam zastrzeżeń — zasilacz jak zasilacz.
Na przewodzie wyjściowym nie ma też filtra ferrytowego. A właściwie z wyglądu jest, ale w środku nie ma nic, tylko plastik.


A oto pierwsza różnica.
Mój zasilacz ma oznaczenie XY1205, a w poprzedniej recenzji był to XY1205A.
Na spodzie mojego jest też oznaczenie CM-2, a w odpowiedniku CM-1. Nie wiem, co to znaczy, wybaczcie.


Podłączamy zasilacz do sieci.
Napięcie wyjściowe jest zawyżone: 12,54 V zamiast 12 V. Mieści się wprawdzie w typowej tolerancji 5%, ale ledwo.


Dostałem inny przewód zasilający — bez styku ochronnego.
Wcześniej jakoś nie trafiały mi się takie przewody, choć wiedziałem, że istnieją.


Przewód wygląda przy tym na cieńszy niż zwykły komputerowy, choć jest okrągły — coś w rodzaju przewodu PVS.


Najpierw chciałem przeciąć przewód i sprawdzić, co jest w środku. Ale potem pomyślałem: po co?
Zamiast tego po prostu zmierzyłem jego rezystancję.
Miernik pokazał 1,589 Ω. Po uwzględnieniu rezystancji styków można zaokrąglić wynik do 1,58 Ω.
Przewód ma około 1,08 m, czyli w obie strony daje to 2,16 m.
Po prostym obliczeniu wyszło mi 0,73 Ω na metr.
Potem zajrzałem do tabeli i sprawdziłem odpowiadający temu przekrój przewodu — wyszło aż 0,024 mm².
Dobrze, że przewód łatwo wymienić.


Potem postanowiłem jednak zajrzeć do środka.
Nie żebym nie wiedział, jak zbudowane są zasilacze. Po prostu lubię rozbierać różne rzeczy :)
Takie zasilacze otwiera się bardzo łatwo. W szczelinę między połówkami obudowy wkłada się ostrze noża, a następnie, stukając małym młotkiem, rozrywa miejsce sklejenia połówek.
Ogólnie rzecz biorąc, trudno i nie wiadomo, jak się do tego zabrać, tylko za pierwszym razem. Później jest to nieco trudniejsze niż odkręcenie śrub śrubokrętem. Szkoda tylko, że z powrotem można go złożyć wyłącznie za pomocą kleju.


Wnętrze zasilacza nieco różni się od tego z poprzedniej recenzji.
Przede wszystkim rzuca się w oczy brak filtra zasilania — tutaj nawet go nie przewidziano.
Są jednak i plusy: na wyjściu zamontowano kondensatory 1000×25, a nie 470×16.
Ogólnie rzecz biorąc, bilans jest taki, że poprawi się działanie, ale wzrosną zakłócenia.
Transformator wygląda nieco inaczej, ale jego wymiary są mniej więcej takie same.


Od spodu płytki zasilacze są bardzo podobne, ale oznaczenia jednak się różnią: w moim egzemplarzu jest D-32, a w poprzednim zasilaczu D-26. Być może mój zasilacz wyprodukowano później i dlatego ma inną wersję płytki.
Widać też, że kondensator snubbera przeniesiono na spód płytki. Nie spotkałem się wcześniej z takim rozwiązaniem — zwykle są montowane na górze i nie w wersji SMD.


Zasilaczem steruje nieznany mi kontroler 63D12.
Nie będę rysował schematu tego zasilacza, bo nie różni się on w zauważalny sposób od zasilacza opisanego w recenzji ksimana. Osobne podziękowania dla niego za tę pracę.


Tranzystor mocy jest taki sam: 4N60C


Zmieniono rozmieszczenie niektórych elementów, a pod transoptorem wykonano w płytce szczelinę izolacyjną. To kolejna przesłanka, że mamy do czynienia z nowszą wersją tego zasilacza.
Kondensator wejściowy również nie jest jednak unieruchomiony. Jego pojemność jest za mała jak na deklarowaną moc 60 W.



Podsumowanie.
Zalety.
Mimo wszystko działa :)
Na wyjściu zastosowano kondensatory na 25 V, a nie na 16 V, choć ich umieszczenie w pobliżu diody mocy jest dalekie od optymalnego.
Może się sprawdzić przy prądzie obciążenia 3–3,5 A, ale na wszelki wypadek ograniczyłbym prąd do 2,5–3 A (może jestem większym pesymistą :)).
W zasilaczu zastosowano sterownik PWM, a nie często spotykany układ z samowzbudnym generatorem.

Wady.
Nie można go używać przy 100% obciążenia.
Brak wejściowego filtra przeciwzakłóceniowego.
Dość duże tętnienia na wyjściu.
Kabel jest beznadziejny, od razu do wymiany.
Elementy wewnątrz zasilacza nie są zamocowane.

Moim zdaniem pacjent jest raczej żywy niż martwy. Czyli zasilacza można spokojnie używać, a jeśli jeszcze go „podrasować”, wymieniając kondensatory wyjściowe na niskoimpedancyjne i zwiększając pojemność kondensatora wejściowego przynajmniej do 68, a najlepiej do 100 µF, będzie całkiem nieźle. Ten zasilacz ma potencjał do modyfikacji. Nie polecałbym natomiast zasilacza o podobnej mocy z samowzbudnym generatorem, w żadnej postaci.
Nada się do zasilania różnych niewymagających odbiorników, takich jak taśmy LED itp.

Ten zasilacz został bezpłatnie udostępniony do eksperymentów i testów przez sklep gearbest.

Tak, zupełnie zapomniałem. Na początku recenzji pisałem o moim przepisie na zasilacz.
W każdym razie, kto dotarł do końca, niech zajrzy pod spoiler — dalszy ciąg :)

Montujemy transformator i dławik wyjściowy. Na razie nie montuję bezpiecznika — później będzie jasne dlaczego.




Płytka jest już w całości polutowana. Do lutowania używam spoiwa o średnicy 1 mm z topnikiem, nie dodaję dodatkowego topnika. Płytki zamówiłem w zakładzie od razu z cynowaniem.


Przy pierwszym uruchomieniu zamiast bezpiecznika wlutowuję małą żarówkę (15 W). Jeśli zasilacz jest zmontowany bez błędów, żarówka w ogóle się nie zaświeci albo będzie ledwo żarzyć.
Napięcie od razu wyszło takie, jakie zakładałem — nie trzeba było nawet nic regulować, ale możliwość regulacji się przyda.


Niedawno odbyła się krótka dyskusja na temat lutowania płytek.
Zrobiłem kilka zdjęć pokazujących, jak wygląda prawidłowe lutowanie przy użyciu większości spoiw.
Pozostałości topnika zmyłem wacikiem nasączonym acetonem.
Widok ogólny


Jeden z fragmentów z bliska. Jeśli się przyjrzeć, widać nawet moje odbicie :)))


Zasilacz zaprojektowałem na 15 V i 1,5 A. Do testu obciążę go więc prądem 1,5 A. Choć ten zasilacz nawet w obecnej postaci bez problemu odda 2 A.
Na płytce są dwie diody wyjściowe, bo zgodnie ze sztuką powinny być dobrane na trzykrotność obliczeniowego prądu wyjściowego. Zastosowałem diody 31DQ10 (100 V i 3 A), ponieważ obliczeniowy prąd wynosił 1,5 × 3 = 4,5 A.
Swoją drogą, trafiały mi się już podróbki diod o takim oznaczeniu. Mocniej się nagrzewają, więc uważajcie.


Przy okazji zarejestrowałem przebieg tętnień na wyjściu zasilacza przy takim obciążeniu. Przełącznik tłumienia sondy jest ustawiony w pozycji 1:1.


Po sprawdzeniu zasilacza pod obciążeniem przylutowuję przewody wejściowy i wyjściowy. W moim zastosowaniu będą krótkie i bez złączy.
Od razu zakładam też odciążki (najlepiej zrobić to przed lutowaniem) i dodatkowo mocuję przewody opaskami, żeby nie wysunęły się z obudowy.
Bezpieczeństwa nigdy za wiele, lepiej dmuchać na zimne.


Po przylutowaniu przewodów pokrywam płytkę lakierem ochronnym Plastik-70. Jest też trwalszy lakier — uretanowy, ale go nie używam, bo tworzy zbyt twardą powłokę.


Tak wygląda całkowicie zmontowana płytka, gotowa do umieszczenia w obudowie.


Widok od spodu. Prawie nie używałem elementów SMD, tylko kondensatory połączone równolegle z wyjściowymi kondensatorami elektrolitycznymi.


Zastosowałem obudowę Z-34B, czyli jej wyższą wersję. Płytka została zaprojektowana właśnie pod nią, dlatego przed montażem trzeba wyciąć dwa otwory na przewody i zrobić jeden otwór na diodę LED. Następnie należy przymocować płytkę w obudowie czterema małymi wkrętami (najlepiej wcześniej wywiercić w słupkach obudowy otwory o średnicy 1,5 mm).


Na koniec rozwiercam otwory w dolnej części obudowy i skręcam obie połówki.
Gotowe, zasilacz jest gotowy.


Jak mówią na kanale Discovery — teraz już wiecie, jak to zrobiono, a przynajmniej jak powinno być zrobione.
No i oczywiście archiwum ze schematem, projektem płytki i kartą katalogową.

Jeśli macie pytania, śmiało pytajcie — z przyjemnością odpowiem.