Невелике відновлення трьох LRS-350-12 і перероблення їх на зарядні пристрої

На тлі нинішніх подій, а точніше — через відсутність того самого «світла», гостро постала проблема заряджання акумуляторів, бажано швидкого. До того ж виникла ідея зібрати невеликий ДБЖ для холодильника, а для нього теж потрібен зарядний пристрій.
Для всього цього проєкту було придбано кілька блоків живлення LRS-350-12, але, як ви розумієте, не все так просто, як хотілося б :)

Нагадую: щоб постійно бути в курсі нових тем у блозі, раджу підписатися на мій інстаграм, де я публікуватиму сповіщення про всі нові теми й, можливо, просто писатиму про щось цікаве — посилання на акаунт

Також підписатися на оновлення та нові статті можна в телеграм-каналі — https://t.me/KirichBlog

Як ви розумієте, хотілося максимально заощадити, тому я поліз на ОЛХ, де знайшов оголошення: чоловік продавав за 500грн три блоки живлення, які намагався переробити. Але хіба нас зупинять такі дрібниці? :)
На жаль, цей чоловік категорично погоджувався лише на самовивіз і відмовився хоч трохи скинути ціну. Хоча найцікавіше було те, що для перероблення він користувався моєю ж схемою і пропонував її тим, хто купить у нього блок живлення :)
Звісно, їхати до Києва по блоки було зовсім не варіант, але величезне спасибі товаришеві, який, як виявилося, живе неподалік від цього продавця. Коротше, Кирило зустрівся з продавцем, купив у нього три блоки живлення й відправив мені Новою поштою, ще й оплатив доставку — за це окрема подяка!

Отримав я ці блоки живлення й почав розбиратися.
Стан, звісно, сумний, хоча й не критичний: один блок був перероблений найбільше, два інші — більш-менш нормальні. Окремо в пакетику лежали деталі й гвинтики, а в одного блока живлення ще й вирізана решітка вентилятора, та й сам вентилятор установлений навпаки.


Фактично блоки були розібрані, плати не прикручені, тож це навіть трохи полегшило завдання.


На платах були перемички й випаяні компоненти. Спершу довелося повернути все до початкового стану, і почав я, звісно, з двох більш-менш живих екземплярів.


Після цього трохи почистив їх і зверху.


Перший блок запустився відразу, а от другий виявився із сюрпризами.
Спершу в ньому була перемичка замість стабілітрона в колі живлення ШІМ, а також закорочена частина резисторів цього кола. Відновив усе, але виявилося, що кілька резисторів вийшли з ладу: вимірюєш їх зверху — усе нормально, а в припаяному стані не працюють. Механічне пошкодження. Замінив.
Далі з'ясувалося, що ШІМ вийшов з ладу. Взяв його з найбільш переробленого БЖ — запрацював. Виявилося, що замість підлаштувального резистора поставили постійний. Нашвидкуруч випаяв потрібний із того ж переробленого блока — усе запрацювало як слід.


Третьому блоку дісталося, звісно, найбільше: чоловік намагався переробити його для живлення від постійної напруги 100 вольт. Теоретично це, звісно, можливо, але блок живлення вибрали невдалий. Спробую пояснити чому.
Цей блок живлення — прямоходовий, відповідно, запас за вхідною напругою в нього не дуже великий. Якби блок живлення був зворотноходовим, він міг би працювати в широкому діапазоні.



Трансформатор має дві первинні обмотки, з'єднані послідовно. Це зроблено для поліпшення зв'язку між обмотками, коли вторинна обмотка розташована між двома половинами первинної.
Чоловік, який переробляв блок, загалом учинив правильно, з'єднавши їх паралельно, але є один «нюанс»: ніхто не гарантує, що обмотки однакові. Цілком може бути, що одна має 56 витків, а друга — 55, тож, з'єднавши їх паралельно, отримаємо казна-що.
Коротше, перемкнув обмотки назад, як було спочатку.

Якщо блок живлення розрахований на діапазон від 180 вольт змінного струму або від 240 вольт постійного, то при паралельному з'єднанні обмоток він теоретично має працювати від 120 вольт постійного струму. На межі, але має працювати, можливо, зі зниженням вихідної потужності.


Також чоловік міняв шунти, випаював термістори, один із яких кудись загубився, прибирав стабілітрон, міняв діоди — коротше, було весело.


До того ж плата мала сумний вигляд, довелося все відчистити й замінити ще деяку дрібноту. уже навіть і не згадаю.


Оскільки перші два блоки живлення запрацювали, а для третього потрібні були компоненти — як загалом, так і для заміни тих, які я сам зняв із нього як донорські (ШІМ-контролер і підлаштувальний резистор), — то перейшов до перероблення перших двох.

Від одного проєкту в мене якраз залишилося три плати для додавання режиму CC до звичайного БЖ, їх і використовуватиму.


Схема адаптера дуже проста: джерело опорної напруги на TL431 і два операційні підсилювачі. Один відповідає за зворотний зв’язок за струмом, другий — за індикацію. На входи подаємо напругу з подільників опорної напруги та зі струмовимірювального шунта.


Врізку в блок живлення виділено червоним, тут усе так само максимально просто. Коли струм перевищує встановлене значення, плата видає сигнал зворотного зв’язку за струмом, і блок живлення починає стабілізувати струм.


На платі блока живлення потрібно лише перерізати один полігон і просвердлити чотири отвори, після чого встановити струмовимірювальні резистори.


Взагалі плату розробляли для іншого блока живлення, але так випадково збіглося, що вона майже ідеально стала в блок серії LRS-350.


Місця свердління отворів і підключення контактів плати. Хоча отвір під контакт +PSU вже може бути.


Ну і ось так плата виглядає у встановленому вигляді. Світлодіод я припаяв пізніше; у такому варіанті він світить у щілину між клемником і корпусом.


Вмикаємо, перевіряємо. Для тесту використав одне з тих навантажень, які виготовляю.


Спочатку ці блоки живлення розраховані на 12 вольт, але оскільки нам потрібно заряджати акумулятор на 12 вольт, виставляємо на виході типові 13.8 вольта. Не хвилюйтеся, що напруга вища за вказану на БЖ: штатно її можна регулювати до 14.1 вольта. Крім того, ці БЖ мають перевагу — захист OVP, тож навіть якщо щось станеться зі штатною схемою зворотного зв’язку, БЖ не видасть на виході високу напругу, а просто перейде в захисний режим.


На жаль, я не врахував, що вимірюємо напругу не безпосередньо на шунті, а маємо додаткове падіння напруги на контактах і самому полігоні, тому реальний струм сильно відрізнявся від розрахункових 25-26А.
Навантаження працювало в режимі CV, напругу стабілізації показано вгорі. Чому так падає струм, поясню пізніше.


Щоб скоригувати струм, зменшив номінал верхнього резистора подільника, встановивши паралельно штатному резистору на 10к ще один, на 39к.


Струм зріс до 24.7 ампера. Видно, що за напруги CV 13.2 вольта струм становить 24.7А, а вже за 13.3 вольта падає до 23.98. Нюанс у тому, що це напруга на клемах навантаження, а на виході блока живлення напруга помітно вища. Власне, виходить, що блок тримає 24.7А аж до 13.8 вольта на виході.
Індикація заряджання вимикається за струму 4.9А, вмикається за 5 амперів.


На другому БЖ я додатково посилив полігони біля струмовимірювальних резисторів. Це трохи збільшило струм, але суттєво не допомогло — хіба що довелося додати резистор на 56К, а не 39к.
Тут струм вийшов такий самий — 24.7А.

Одразу відповім на запитання: чому я виставляю близько 25 амперів, а не 29, як зазначено на блоці живлення. Усе просто: потужність БЖ — 350 ват, за напруги 13.8 вольта і струму 25А потужність становитиме 13.8х25=345 ват, тобто я залишаю невеликий запас навіть на останньому етапі заряджання, а в решту часу потужність буде ще трохи нижчою. Але суть у тому, щоб не перевищити заявлені 350 ват і залишити невеликий запас.



Поки я переробляв пару блоків, приїхали деталі для третього. Замовляв у космодромі, до замовлення увійшли:
1. Конденсатори EEUFR1C102B від Panasonic — посилання
2. Транзистори STF18N60M2 — посилання
3. ШІМ-контролер NCP1252ADR2G — посилання
4. Силіконові ковпачки під ТО-220 — посилання
5. Діоди SF38 - посилання

Транзистори, ШІМ, діоди й ковпачки купував саме для ремонту, обійшлося приблизно у 100 грн, конденсатори брав для доопрацювання і, можливо, заміни рідних.



ШІМ з індексом ADR, транзистори в повністю ізольованому корпусі, з діодами помилився — взяв нормальні, швидкі, але чомусь у великому корпусі.


З купівлею ШІМ виникла проблема: у продажу знайшлися лише з індексами А і С, а рідний має індекс D. Згідно з таблицею з даташита варіант С не підходить, бо має максимальне заповнення 65%, індекс А має 50%, що, звісно, набагато ближче до 47.5 у D та Е, тож довелося купити його.


Конденсатори купував і для можливої заміни рідних, адже блоки все-таки БВ, і для доопрацювання, тим паче для них навіть є місце на платі. Вибрав приблизно такі самі за характеристиками, як рідні.


Але виявилося, що міняти не потрібно: вгорі — вимірювання нових на частотах 1 і 7.8кГц, унизу — старі з двох блоків живлення. По суті, старі цілком справні, тож міняти їх немає сенсу. Про доопрацювання напишу трохи нижче.


Установив транзистори, спочатку їх не було, замінив шунти — рідні були в комплектному пакетику.
Підлаштувальний резистор знайшов у запасах, щоправда, він інверсний, тобто тепер ліворуч — більше, праворуч — менше. Також установив термістор на вході: спочатку там були перемички, а в комплекті був лише один із двох. Довелося підібрати заміну — один, але потужніший, із відповідним опором і струмом.


Спочатку вмикаємо через лампу, але все працює, одразу й без проблем.


Про всяк випадок перевірив у всьому діапазоні вихідної напруги — до регулювання також жодних претензій.


Коли відновлював, помітив цікаву річ.
По-перше, усі три блоки мали різні дати розробки друкованої плати: 2016, 2018 і 2019 роки. Але виявилося, що трохи відрізняються й компоненти.
1. 2019, рідних транзисторів не було, поставив 18N60M2 у пластиковому корпусі, резистори в затворах — 8.2 Ома
2. 2018, транзистори 6R280P6 у пластиковому корпусі, у затворах — 22 Ома
3. 2016, транзистори 18N60M2 у металевому корпусі, резистори — 51 Ом.

Резистори рідні. Спочатку подумав, що їх замінили, бо спалили транзистори, але ні — саме так було із заводу.



Поки паяв транзистори, помітив неакуратне паяння одного з конденсаторів: припою навалили просто від душі, причому явно ще на заводі.


Але знайшлася ще одна відмінність: у версії 2019 року (і, найімовірніше, у всіх новіших) додали ще одне місце під конденсатор. На другому фото можна розгледіти, що під платою місця для цього конденсатора немає.


Тепер про додатковий конденсатор.
Суть у тому, що для підвищення стабільності роботи режиму CC добре мати конденсатор після шунта, а оскільки на платі всі вони опиняються лише до шунта, довелося перерізати доріжку й протягнути вивід куди треба.

Ліворуч — у старих версіях треба лише трохи підрізати полігон і протягнути вивід до шунта (вибачте, фото зняті під різними кутами), унизу конденсатор, тягнемо вгору й ліворуч.
Праворуч — новіша версія. Тут через доданий конденсатор різати складніше, але суть та сама: мінус конденсатора праворуч угорі, тягнемо ліворуч і вниз.

Загалом це можна й не робити — і так працює нормально. Власне, перші два БЖ я тестував саме без цих конденсаторів, але правильніше все-таки зробити.


Вмикаємо — працює, але струм, як у другого екземпляра, близько 20А, тому так само додаємо резистор 56к паралельно верхньому резистору подільника й отримуємо на виході приблизно ті самі 24.6–24.7А.
Тобто видно, що повторюваність переробки більш ніж достатня, і загалом замість верхнього резистора на 10к простіше ставити менший номінал, але для 25А потрібно близько 8.45к, а в ряду Е24 є або 8.2, або 9.1к. Відповідно, буде або більше, або менше, або треба змінити й нижній резистор дільника.


Світлодіод за 5А не світиться, за 5.1А світиться нестабільно, за 5.2А світиться стабільно, що, загалом, нормально


Далі вийняв усі плати, усе промив, почистив, замінив погані силіконові ковпачки, вентилятори змастив, а той, що був установлений навпаки, встановив так, як було із заводу, і додав сітку. Зібрав і поставив на прогін.


У підсумку отримав три зарядні пристрої зі струмом близько 25А, перевірені, на базі фірмових блоків живлення, хай і вживаних.

А от із тим блоком, що показаний вище, окрема історія, і розповім я про неї іншим разом. Якщо коротко, мені не подобався алгоритм роботи зарядного пристрою в буферному режимі, тож вирішив його доопрацювати. За експериментальний зразок узяв БЖ LRS-200, бо, по суті, це той самий LRS-350, але з пасивним охолодженням, а отже, плата адаптера буде більш-менш універсальною.


До речі, щодо вентиляторів: пам’ятаєте, я нещодавно публікував огляд підроблених Sunon? Тоді ж я написав продавцеві. Справедливості заради, він відповів одразу, хоча була вже ніч, але далі розмова пішла якось не туди.
Я дав посилання на статтю, виклав суть претензії, а у відповідь отримав претензію, мовляв, це я прискіпуюся, а вентилятори чудові — «усі купують і не скаржаться».
От розсудіть: хто тут неправий — я, вимагаючи товар відповідно до заявлених характеристик, чи продавець, який стверджує, що вентилятор на втулці працює не гірше, ніж на кульковому підшипнику? І це при тому, що на сторінці товару чітко вказані і виробник, і тип підшипника.

Насправді листування було довшим, і продавець заявив, що втулка має ресурс 20000 годин. Також він написав: а що мені вказати в оголошенні як назву — Sony? На це я відповів, що цілком можна написати так, як пишуть китайці: наприклад, For Sunon або «не оригінал».




Отже, я купив три БЖ за 500грн, доставку оплатив товариш, компоненти для ремонту обійшлися приблизно в 100-120грн, плюс дещо було в мене вдома. Плати для перероблення відносно недорогі, тож округлимо собівартість до 50грн за штуку. Разом, не рахуючи витраченого часу, кожен зарядний пристрій обійшовся приблизно в 250-300грн. Як на мене, чудово, до того ж це все-таки Meanwell.
Щоправда, є й ложка дьогтю: я купив чотири вентилятори на заміну штатним. Один маленький пішов у RD6024, його не рахуємо, але близько 400грн я витратив просто марно, і, по суті, цю суму слід було б додати до собівартості :(


На цьому поки все. Найближчим часом планую три статті: перероблення LRS-200, огляд RD6030, який я отримав позавчора, та огляд блока живлення на 800 ват.

Сподіваюся, було корисно. Як завжди, буду дуже радий вашим коментарям і ще раз дякую Кирилу за допомогу з купівлею блоків живлення!