Niewielka naprawa trzech zasilaczy LRS-350-12 i przeróbka ich na ładowarki

W obecnej sytuacji, a mówiąc dokładniej — właśnie z powodu braku tego „światła” — pilnym problemem stało się ładowanie akumulatorów, najlepiej szybkie. Przy okazji pojawił się też pomysł zbudowania niewielkiego UPS-a do lodówki, a do niego również potrzebna jest ładowarka.
Do tego projektu kupiłem kilka zasilaczy LRS-350-12, ale jak się domyślacie, nie wszystko jest tak proste, jak by się chciało :)

Przypominam, że jeśli chcecie być na bieżąco z nowymi tematami na blogu, polecam obserwować mój Instagram. Będę tam publikować powiadomienia o nowych wpisach, a może też pisać po prostu o czymś ciekawym — link do konta

Można też subskrybować aktualizacje i nowe artykuły na kanale Telegram — https://t.me/KirichBlog

Jak się domyślacie, chciałem maksymalnie ograniczyć koszty, więc zajrzałem na OLX, gdzie znalazłem ofertę: ktoś sprzedawał za 500 UAH trzy zasilacze, które próbował przerobić. Ale takie drobiazgi nam niestraszne.
Niestety sprzedający kategorycznie zgadzał się wyłącznie na odbiór osobisty i nie chciał nawet trochę zejść z ceny. Najciekawsze było to, że do przeróbki wykorzystał mój własny schemat i oferował go tym, którzy kupią od niego zasilacz :)
Oczywiście wyjazd do Kijowa po zasilacze zupełnie nie wchodził w grę, ale ogromne podziękowania należą się koledze, który — jak się okazało — mieszka niedaleko sprzedającego. Krótko mówiąc, Kyryło spotkał się ze sprzedającym, kupił od niego trzy zasilacze i wysłał mi je Nową Pocztą, opłacając przy tym dostawę. Jeszcze raz dziękuję!

Odebrałem zasilacze i zabrałem się za oględziny.
Ich stan był, oczywiście, opłakany, choć nie tragiczny. Jeden zasilacz był mocno rozgrzebany, dwa pozostałe były w miarę w porządku. Osobno, w woreczku, leżały części i śrubki. W jednym zasilaczu wycięto też kratkę wentylatora, a sam wentylator zamontowano odwrotnie.


Zasilacze były właściwie rozebrane, a płytki nieprzykręcone, co częściowo nawet ułatwiło zadanie.


Na płytkach były zworki i wylutowane elementy, więc najpierw trzeba było przywrócić wszystko do pierwotnego stanu. Zacząłem oczywiście od dwóch mniej zniszczonych egzemplarzy.


Potem trochę je wyczyściłem, również z zewnątrz.


Pierwszy zasilacz uruchomił się od razu, ale drugi miał kilka niespodzianek.
Na początek: miał zworkę zamiast diody Zenera w obwodzie zasilania układu PWM, a część rezystorów w tym obwodzie była zwarta. Przywróciłem układ do pierwotnego stanu, ale okazało się, że kilka rezystorów jest uszkodzonych. Mierzone w układzie wyglądały dobrze, ale po wlutowaniu nie działały — uszkodzenia mechaniczne. Wymieniłem je.
Potem wyszło na jaw, że układ PWM jest uszkodzony. Wziąłem go z najbardziej rozgrzebanego zasilacza i układ ożył. Okazało się też, że zamiast potencjometru montażowego wstawiono rezystor stały. Na szybko wylutowałem potencjometr z tego samego rozgrzebanego zasilacza i wszystko zaczęło działać.


Trzeci zasilacz ucierpiał oczywiście najbardziej. Właściciel próbował przerobić go na zasilanie napięciem stałym 100 V. Teoretycznie da się to zrobić, ale wybrano niewłaściwy zasilacz. Spróbuję wyjaśnić dlaczego.
Ten zasilacz jest przetwornicą typu forward, więc zapas napięcia wejściowego nie jest zbyt duży. Gdyby był to zasilacz typu flyback, mógłby pracować w szerokim zakresie napięć.



Transformator ma dwa uzwojenia pierwotne połączone szeregowo. Zrobiono tak, aby poprawić sprzężenie między uzwojeniami, gdy uzwojenie wtórne jest umieszczone między dwiema połówkami uzwojenia pierwotnego.
Osoba, która przerabiała zasilacz, postąpiła zasadniczo prawidłowo, łącząc uzwojenia równolegle, ale jest jeden „szczegół”: nikt nie gwarantuje, że uzwojenia są identyczne. Jedno może mieć 56 zwojów, a drugie 55, więc połączenie ich równolegle da nam niezły bałagan.
Ostatecznie połączyłem uzwojenia z powrotem tak, jak były pierwotnie.

Jeśli zasilacz jest przystosowany do pracy od 180 V napięcia przemiennego albo od 240 V napięcia stałego, to po równoległym połączeniu uzwojeń teoretycznie powinien działać od 120 V napięcia stałego. Będzie na styk, ale powinno działać, być może z obniżoną mocą wyjściową.


Wymieniano też boczniki, wylutowywano termistory — jeden z nich gdzieś zaginął — usuwano diodę Zenera i wymieniano diody. Krótko mówiąc, niezły bałagan.


Przy okazji płytka wyglądała kiepsko, więc musiałem wszystko wyczyścić i wymienić jeszcze kilka drobiazgów. już nawet nie pamiętam.


Ponieważ dwa pierwsze zasilacze udało się uruchomić, a do trzeciego potrzebne były różne komponenty, także na wymianę tych, które sam z niego wymontowałem jako dawcę (kontroler PWM i potencjometr montażowy), zabrałem się za przeróbkę dwóch pierwszych.

Zostały mi akurat trzy płytki z jednego projektu, służące do dodania trybu CC do zwykłego zasilacza, więc właśnie ich użyję.


Układ adaptera jest bardzo prosty: źródło napięcia odniesienia na TL431 i dwa wzmacniacze operacyjne. Jeden odpowiada za sprzężenie zwrotne prądowe, a drugi za sygnalizację. Na ich wejścia podajemy odpowiednio napięcie z dzielnika napięcia odniesienia i z bocznika pomiarowego.


Miejsce wpięcia do zasilacza zaznaczyłem na czerwono. Tutaj również wszystko jest maksymalnie proste. Gdy prąd przekroczy ustawioną wartość, płytka podaje sygnał sprzężenia zwrotnego prądowego i zasilacz zaczyna stabilizować prąd.


Na płytce zasilacza wystarczy przeciąć jeden poligon i wywiercić cztery otwory. Następnie montujemy rezystory pomiarowe.


Płytka była projektowana do innego zasilacza, ale tak się złożyło, że niemal idealnie pasuje do zasilacza z serii LRS-350.


Miejsca wiercenia otworów i podłączenia styków płytki. Chociaż otwór pod styk +PSU może już być.


Tak wygląda płytka po zamontowaniu. Diodę LED przylutowałem później; w tej wersji świeci przez szczelinę między listwą zaciskową a obudową.


Włączamy i sprawdzamy. Do testu użyłem jednego z obciążeń, które sam wykonuję.


Fabrycznie te zasilacze mają napięcie 12 V, ale ponieważ chcemy ładować akumulator 12 V, ustawiamy na wyjściu typowe 13,8 V. Nie przejmujcie się tym, że napięcie jest wyższe niż podane na zasilaczu — fabrycznie można je regulować do 14,1 V. Zasilacze te mają też dodatkową zaletę: zabezpieczenie OVP. Dzięki temu, nawet jeśli coś stanie się z fabrycznym układem sprzężenia zwrotnego, zasilacz nie poda na wyjściu wysokiego napięcia, tylko przejdzie w tryb zabezpieczenia.


Niestety nie wziąłem pod uwagę, że napięcie mierzymy nie bezpośrednio na boczniku, a na stykach i samym poligonie występuje dodatkowy spadek napięcia. Dlatego rzeczywisty prąd znacznie różnił się od obliczonych 25-26 A.
Obciążenie pracowało w trybie CV, napięcie stabilizacji widać u góry. Później wyjaśnię, dlaczego prąd tak spada.


Aby skorygować prąd, zmniejszyłem wartość górnego rezystora dzielnika, podłączając równolegle do fabrycznego rezystora 10 kΩ jeszcze jeden, 39 kΩ.


Prąd wzrósł do 24,7 A. Widać, że przy napięciu CV 13,2 V prąd wynosi 24,7 A, a już przy 13,3 V spada do 23,98 A. Rzecz w tym, że jest to napięcie na zaciskach obciążenia, a na wyjściu zasilacza jest ono wyraźnie wyższe. W praktyce zasilacz utrzymuje więc 24,7 A aż do napięcia 13,8 V na wyjściu.
Sygnalizacja ładowania wyłącza się przy prądzie 4,9 A, a włącza przy 5 A.


W drugim zasilaczu dodatkowo wzmocniłem poligony w pobliżu rezystorów pomiarowych. Nieco zwiększyło to prąd, ale niewiele pomogło — musiałem tylko zastosować rezystor 56 kΩ zamiast 39 kΩ.
Tutaj prąd również wyniósł 24,7 A.

Od razu odpowiem na pytanie, dlaczego ustawiam około 25 A, a nie 29 A, jak podano na zasilaczu. To proste: moc zasilacza wynosi 350 W, a przy napięciu 13,8 V i prądzie 25 A moc wyniesie 13,8 × 25 = 345 W. Zostawiam więc niewielki zapas nawet na sam końcowy etap ładowania, a przez resztę czasu moc będzie jeszcze trochę niższa. Chodzi o to, żeby nie przekroczyć deklarowanych 350 W i zachować niewielki zapas.



Kiedy przerabiałem te dwa zasilacze, dotarły części do trzeciego. Zamawiałem je w Kosmodromie, a w zamówieniu znalazły się:
1. Kondensatory EEUFR1C102B firmy Panasonic — link
2. Tranzystory STF18N60M2 — link
3. Kontroler PWM NCP1252ADR2G — link
4. Silikonowe osłonki do obudów TO-220 — link
5. Diody SF38 - link

Tranzystory, układ PWM, diody i zaślepki kupiłem właśnie do naprawy. Kosztowało to około 100 UAH. Kondensatory kupiłem z myślą o modyfikacji i ewentualnej wymianie oryginalnych.



Układ PWM z oznaczeniem ADR, tranzystory w całkowicie izolowanej obudowie. Z diodami się pomyliłem: kupiłem porządne, szybkie, ale z jakiegoś powodu w dużej obudowie.


Przy zakupie układu PWM pojawił się problem: w sprzedaży znalazłem tylko wersje z oznaczeniami A i C, a oryginalny ma oznaczenie D. Z tabelki w nocie katalogowej wynika, że wersja C nie pasuje, bo ma maksymalne wypełnienie 65%. Wersja A ma 50%, co oczywiście jest znacznie bliższe 47,5% w wersjach D i E, więc musiałem ją kupić.


Kondensatory kupiłem zarówno na wypadek ewentualnej wymiany oryginalnych, bo zasilacze są jednak używane, jak i do modyfikacji. Tym bardziej że na płytce jest nawet na nie miejsce. Wybierałem takie o parametrach zbliżonych do oryginalnych.


Okazało się jednak, że nie trzeba ich wymieniać. U góry pomiary nowych przy częstotliwości 1 i 7,8 kHz, na dole stare z dwóch zasilaczy. W zasadzie stare są całkiem sprawne i nie ma sensu ich wymieniać. O modyfikacji napiszę nieco niżej.


Wlutowałem tranzystory, których początkowo brakowało, i wymieniłem boczniki. Oryginalne były w dołączonym woreczku.
Potencjometr montażowy znalazłem w zapasach, choć jest odwrotny, tzn. teraz w lewo oznacza więcej, a w prawo mniej. Zamontowałem też termistor na wejściu; początkowo były tam zworki, a w zestawie był tylko jeden z dwóch. Musiałem dobrać zamiennik: jeden, ale o większej mocy, odpowiedniej rezystancji i prądzie.


Najpierw włączamy przez żarówkę, ale wszystko działa, od razu.


Na wszelki wypadek sprawdziłem cały zakres napięcia wyjściowego. Regulacja również bez zastrzeżeń.


Podczas przywracania zasilaczy do sprawności zauważyłem ciekawą rzecz.
Po pierwsze, wszystkie trzy zasilacze miały różne daty opracowania płytki: 2016, 2018 i 2019 rok. Okazało się jednak, że różnią się też nieco komponentami.
1. 2019, brakowało oryginalnych tranzystorów, wstawiłem 18N60M2 w obudowie plastikowej, rezystory w bramkach 8,2 Ω
2. 2018, tranzystory 6R280P6 w obudowie plastikowej, rezystory w bramkach 22 Ω
3. 2016, tranzystory 18N60M2 w obudowie metalowej, rezystory 51 Ω.

Rezystory są oryginalne. Najpierw pomyślałem, że ktoś je wymienił, bo spalił tranzystory, ale nie — tak właśnie było fabrycznie.



Podczas lutowania tranzystorów zauważyłem brzydko przylutowany jeden z kondensatorów. Ktoś nałożył mnóstwo cyny, i to ewidentnie fabrycznie.


Znalazłem jeszcze jedną różnicę: w wersji z 2019 roku (i najpewniej we wszystkich nowszych) dodano jeszcze jedno miejsce na kondensator. Na drugim zdjęciu widać, że pod płytką nie ma miejsca na ten kondensator.


Teraz o dodatkowym kondensatorze.
Chodzi o to, że dla zwiększenia stabilności pracy w trybie CC dobrze jest mieć kondensator za bocznikiem. Ponieważ na płytce wszystkie są przed bocznikiem, trzeba było przeciąć ścieżkę i poprowadzić wyprowadzenie tam, gdzie trzeba.

Po lewej — w starszych wersjach wystarczy lekko podciąć pole miedzi i poprowadzić wyprowadzenie do bocznika (sorry, zdjęcia zrobione pod różnym kątem). Kondensator jest na dole, przewód prowadzimy w górę i w lewo.
Po prawej nowsza wersja. Tutaj przez dodany kondensator trudniej przeciąć ścieżkę, ale zasada jest taka sama: minus kondensatora u góry po prawej, przewód prowadzimy w lewo i w dół.

W zasadzie nie trzeba tego robić, bez tego też działa prawidłowo. Zresztą pierwsze dwa zasilacze testowałem właśnie bez tych kondensatorów, ale lepiej jednak je dodać.


Włączamy — działa, ale prąd jest taki jak w drugim egzemplarzu, około 20 A, więc tak samo dodajemy rezystor 56 kΩ równolegle do górnego rezystora dzielnika. W efekcie na wyjściu otrzymujemy około 24,6–24,7 A.
Czyli widać, że powtarzalność modyfikacji jest więcej niż wystarczająca. W zasadzie zamiast górnego rezystora 10 kΩ łatwiej wstawić rezystor o mniejszej wartości, ale dla 25 A potrzeba około 8,45 kΩ, a w szeregu E24 są tylko 8,2 albo 9,1 kΩ. Wartość będzie więc albo większa, albo mniejsza, albo trzeba też zmienić dolny rezystor dzielnika.


Przy 5 A dioda LED nie świeci, przy 5,1 A świeci niestabilnie, a przy 5,2 A świeci już stabilnie, co w zasadzie jest normalne


Potem wyjąłem wszystkie płytki, wszystko umyłem i wyczyściłem, wymieniłem uszkodzone silikonowe zaślepki, nasmarowałem wentylatory, a ten zamontowany odwrotnie ustawiłem tak, jak przewidział producent. Dodałem też siatkę, złożyłem całość i puściłem na próbę.


W efekcie mam trzy sprawdzone ładowarki o prądzie około 25 A, zbudowane na bazie markowych zasilaczy, choć używanych.

A historia z tym zasilaczem, który pokazałem wyżej, to osobny temat, opowiem o nim innym razem. W skrócie: nie podobał mi się algorytm pracy ładowarki w trybie buforowym, więc postanowiłem go zmodyfikować. Jako egzemplarz eksperymentalny posłużył zasilacz LRS-200, bo w zasadzie to taki sam LRS-350, tylko z chłodzeniem pasywnym, a więc płytka adaptera powinna być w miarę uniwersalna.


A propos wentylatorów, pamiętacie, że niedawno opublikowałem recenzję podróbek Sunon? Wtedy napisałem do sprzedawcy. Trzeba mu oddać, że odpowiedział od razu, choć była już noc, ale potem rozmowa potoczyła się w dość dziwnym kierunku.
Podałem link do artykułu i opisałem, na czym polega problem. W odpowiedzi sprzedawca zarzucił mi, że się czepiam, a wentylatory są świetne, bo „wszyscy kupują i nikt nie narzeka”.
No to oceńcie sami, kto tu nie ma racji: ja, domagając się towaru zgodnego z deklarowaną specyfikacją, czy sprzedawca, który twierdzi, że wentylator z łożyskiem ślizgowym działa nie gorzej niż ten z łożyskiem kulkowym? Tym bardziej że na stronie produktu wyraźnie podano zarówno producenta, jak i typ łożyska.

W rzeczywistości korespondencja była dłuższa. Sprzedawca twierdził, że łożysko ślizgowe ma trwałość 20 000 godzin, a także napisał: „A co mam wpisać w ogłoszeniu jako nazwę, Sony?”. Odpowiedziałem, że można napisać tak, jak robią to Chińczycy, na przykład „For Sunon” albo zaznaczyć, że produkt nie jest oryginalny.




A więc kupiłem trzy zasilacze za 500 UAH, za dostawę zapłacił kolega, a komponenty do naprawy kosztowały około 100–120 UAH. Część rzeczy miałem w domu, a płytki do przeróbki są stosunkowo tanie — zaokrąglijmy więc koszt własny do 50 UAH za sztukę. W sumie, nie licząc poświęconego czasu, każda ładowarka kosztowała około 250–300 UAH. Moim zdaniem świetny wynik, zwłaszcza że to jednak Mean Well.
Jest jednak i łyżka dziegciu: kupiłem cztery wentylatory na wymianę oryginalnych. Jeden mały trafił do RD6024, jego nie liczymy, ale około 400 UAH wydałem po prostu na marne. W zasadzie tę kwotę należałoby doliczyć do kosztu własnego :(


Na razie to wszystko. W najbliższym czasie planuję trzy artykuły: przeróbkę LRS-200, recenzję RD6030, który dostałem przedwczoraj, oraz recenzję zasilacza o mocy 800 W.

Mam nadzieję, że materiał był przydatny. Jak zawsze, będę bardzo wdzięczny za komentarze. Jeszcze raz dziękuję Kirillowi za pomoc w zakupie zasilaczy!