Kaip gadinti maitinimo blokelius

Posted: 2013-05-05 in Darbeliai
Žymos:, , , ,

Kartą, kadangi vėl pradėjau domėtis elektronika ir senas iškleręs lituoklis pradėjo pavesti, nusprendžiau atgaivinti prieš daug metų smulkioms detalėms naudotą „automobilinį“ lituoklį. Taigi, įsivaizduojate tokį dalyką? Kaip sakė vienas bičiulis, važiuoji savo žiagu, kas nors susvyla, sustoji kelkrašty, pasijungi automobilinį lituoklį, pasitvarkai provodkę ir toliau riedi… Dar prisimenu maišelį su etikete „паяльник автомобильный“. Lituoklis 12 V ir 25 W galios, taigi ybėjuje už kelis litus nukoviau kinišką maitinimo blokelį, ant kurio parašyta 12 V 2 A. Lituokliui kaip tik pats tas.

Deja, pasirodė, kad tas lituoklis niekur nebetinka, tad jis iškeliavo į šiukšlių dėžę, o maitinimo blokelis – į stalčių.

Kol nesugalvojau to maitinimo blokelio „pahakint“ ir pabandyti iš įtampos šaltinio padaryti srovės šaltinį… Eilinį kartą su Levo Vabolio konsultacija pabandžiau įgyvendinti seną svajonę – pasidaryti impulsinį diodų maitinimo šaltinį iš elektros tinklo.

Pats blokelis atrodo šitaip:

Kiniškas 12 V 2 A impulsinis maitinimo šaltinis

Didžiausi jo privalumai: pigus ir lengvai atsidaro! Tikrai lengvai, jokių užklijavimų/užlydymų. Daiktas tiesiog skirtas modifikavimui:

Atidarytas kiniškas 12 V 2 A impulsinis maitinimo šaltinis

Kadangi iki šiol tokiais impulsiniais šaltiniais domėjausi tik teoriškai, tai mano menkos žinios sako, kad šis daiktas yra saviindukcinis-savireguliacinis maitinimo šatinis (angl. ringing choke adapter). T.y. į pirminę transformatoriaus apviją impulsai patenka reguliuojami tiek grįžtamojo ryšio apvijos, tiek optrono iš antrinės grandinės. Taip manau dėl to, kad blokelyje nėra jokios specializuotos impulsinės mikroschemos, tik du tranzistoriai, sujungti emiteriais ir vienas MOSFET’as, junginėjantis apviją. Dėl šios topologijos maitinimo šaltinis yra labai pigus. Bet nėra padarytas visai atbulom rankom, kaip kai kurie kiti blokeliai. Yra jame ir įtampos tinklo filtrinė ritė, ir išėjimo filtras, ir skylės plokštėje, skiriančios aukštos įtampos pusę nuo žemos. Ir netgi lydmetalio tiltas padarytas ant siauro išėjimo takelio, kad du amperai nepradegintų:

Kita impulsinio blokelio plokštės pusė

Žemos įtampos pusę dėl visa ko persibraižiau su Eagle (šiaip, kad turėčiau ką parodyti):

Originali maitinimo šaltinio dešiniosios pusės schema

Schema labai paprasta ir (kiek leidžia suvokti mano išsilavinimas) ganėtinai tipiška. Stovi optronas, valdantis aukštos įtampos pusę, o jį savo ruožtu valdo 431 serijos šuntas per įtampos daliklį. Šuntas seka įtampos pokyčius ir atitinkamai „degioja“ optrono šviesos diodą taip „pristabdydamas“ arba „atidarydamas“ impulsus iš kitos transformatoriaus pusės. Tokia automatinė adaptacija prie galinčios kisti apkrovos.

Aš kažkada, gan seniai, perskaičiau Levo Vabolio įrašą apie impulsinio šaltinio perdarymą. Man ten kilo mintis, kad būtų galima ir geriau išnaudoti šitą šaltinį ir gerbiamas elektronikos žinovas man šiek tiek padėjo teoriniais pasvarstymais. Taigi pagal tuos pačius pasvarstymus pabandžiau schemą pakeisti taip, kad šaltinis taikytųsi prie apkrovos, bet stengtųsi palaikyti ne nuolatinę 12 V įtampą, o norimą nuolatinę srovę (t.y. keistų įtampą pagal sąlygas):

Impulsinio maitinimo blokelio perdarymo į srovės šaltinį schema

Aš detalių reikšmių specialiai adaptuoti ir skaičiuoti nebandžiau, nusprendžiau pabandyti su tokiom, kaip aukščiau. Tiesa, pirmam bandymui R3 padariau 4,5 Ω – kad pirma bandoma srovė nebūtų labai jau aukšta. Čia teorija tokia: kai išėjimo grandinė uždaroma, tranzistorius nuo įtampos, krentančios ant R3 „atsidaro“ ir per optroną paleidžia srovę. Optronas nuo to įsižiebia ir „pristabdo“ impulsus. Pristabdžius įtampa ant R3 nukrenta, tranzistorius užsidaro, optronas užgęsta ir vėl padaugėja impulsų ir įtampa pakyla (o gal kinta impulsų dažnis, tiksliai nežinau visgi, čia jau atleiskite). Taigi išlupau iš blokelio šuntą ir į jo vietą įtaikiau labai jau eilinį NPN tranzistorių 2N3904, maitinimo laidą atjungiau ir prijungiau per tris nuosekliai sujungtus 1,5 Ω rezistorius. Na, ir rezistorių į tranzistoriaus bazę. Gavosi va toks bandomasis bardakėlis:

Bandymas perdaryti impulsinį maitinimo šaltinį į srovės reguliatorių

Vietoj apkrovos tiesiai įjungiau ampermetrą ir, šiek tiek drebančiomis rankomis, įjungiau blokelį į rozetę. Na, ne visai taip, paėmiau jį už kraščiuko replėmis, rizikuot gaut per nagus nenoriu. Esu pakankamai jau gavęs šiam gyvenime. Ir nieko. Hm, ištraukiau atgal, vėl išardžiau ir…

Nutrūkęs maitinimo blokelio aukštos įtampos laidas

Nuo blokelio tampymo nusilankstė aukštos įtampos laidas (tiesa, įtampą aš čia vadinu „aukšta“ tik dėl to, kad ji iš tinklo. Elektrikams 220 V yra viena iš „žemesnių“ įtampų. Bet aš visgi ne profesionalas koks tai). Ką gi, prilipdžiau atgal ir vėl pabandžiau:

Perdarytas impulsinis maitinimo blokelis rozetėje

O ampermetras rodo 0,35 A srovę:

Ampermetras rodantis 0,35 A srovę

Kažkoks reguliavimas veikia, nes bandžiau atjungęs tranzistorių blokelį „paprievartauti“, tai srovė liuokteli iki 2,4 A. Taip elgtis nereikėtų, bet aš linkęs kartais pakvailioti.

Išsitraukiau iš stalčiaus krūvelę 10 W diodų ir nusprendžiau, kad du tokius (maksimali srovė – 0,9 A) prijungsiu per srovę ribojantį naująjį šaltinį ir padarysiu „lemputę“:

10 W ir 1000 lm šviesos diodai

Prijungiau vieną diodą kartu su ampermetru. Valio, šviečia ir gan ryškiai! Tik va, ampermetras rodo 0,17 A… aš jau šitoje vietoje turėjau susimąstyti, kad kažkas negerai, nes juk šaltinis tai srovės… turi jis tą srovę palaikyti, nesvarbu, kokia čia apkrova pajungta. Ypač diodas…

Prijungtas 10 W šviesos diodas ir ampermetras

Ką gi, pagal teoriją R3 reikšmę reikėtų mažinti, kad būtų didesnė srovė. Vieną rezistorių atjungiau, blokelį į rozetę… ir nieko. Tik dūmelis pradėjo rūkti. Ištraukiau, diodas žybtelėjo. Žiūriu, vienas iš 470 μF kondensatorių (tas, kur galutinis) pradėjo rūkti ir pūstis. Ką gi, negerai, išlitavau jį tiesiog. Prijungiau vėl tris rezistorius, vėl kyšt į rozetę – vėl viskas gerai. Nu ok, ne bėda… Vėl pabandžiau sumažinti rezistoriaus reikšmę. Šįkart vienas likęs kondensatorius gražiai sprogo. Blė. O kondensatoriai tai 25 V, neturėtų jiems blogai būti… Įlitavau ten 50 V kondensatorių. Tas „laiko“, blokelis veikia. Net su 0,75 Ω veikia ir diodas gauna 0,9 A srovę. Džiaugsmo pilnos kelnės, kad pavyko perdaryti šaltinį, kad ir su kondensatorių nuostoliais.

A bet ir visgi nepagalvojau, kad aš tą maitinimo blokelį biškį „užpjoviau“, kad 25 V kondensatoriai „iššaudė“. Taip neturėtų būti. O kame reikalas? Aš pamiršau, kad per R3 turi kristi ne tokia jau maža įtampa. O diodai šitie iš kelių vidinių diodų, regis, devynių, ant jų krenta kaip tik 12 V įtampa. O jei ant diodo krenta tokia įtampa, tai kas lieka rezistoriui? Maitinimo blokelis tai 12 V, net ir modifikuotas jis neturi dirbti per daug aukščiau tos įtampos. O aš jį paprievartavau. Kadangi blokelis saviindukcinis, tai jis akivaizdžiai gali įtampą pakelti ir aukščiau tos ribos, jei jau kondensatoriai šaudo. Bet jis tam nepritaikytas. Kitą dieną pabandžiau blokelį vėl įjungti, pasigirdo pokštelėjimas ir nulėkė gabalas vieno NPN tranzistoriaus iš aukštos įtampos pusės (bei nusvilo blokelyje įmontuotas – kinams nebūdinga – saugiklis):

Susprogęs impulsinio maitinimo šaltinio tranzistorius

Aš nusprendžiau nepasiduoti ir ten įlitavau iš taupiosios lemputės išluptą 13001S aukštos įtampos tranzistorių. T.y. nusprendžiau iš principo visiškai sugadinti blokelį, nes nelabai sugalvojau, ką su juo dar padaryti tokios būsenoj. Tiesa, tranzistorių kojos skiriasi, sumaišyti kolektorius ir bazė, tai kojeles teko pafigūruoti:

Aukštos įtampos tranzistorius perlankstytomis kojomis

Vietoj saugiklio prikabinau vielutę, nelabai tvirtai, beje. Ir pabandžiau kyštelėt rozetėn. Fejerverkas buvo visai įspūdingas, iškepė pora SMD komponentų (kažkaip įtariu, kad ten vienas kondensatorius dar prieš tai buvo jau aptirpęs) ir blokelis liko dalims. Toms, kurios dar liko sveikos, aišku:

Sudegęs impulsinis maitinimo šaltinis

Padarytos, mano paties nuomone kol kas, klaidos:

  • Nesukėlė įtarimo nukritusi srovė įjungus diodą.
  • Nepagalvojau, kad šių diodų kritimo įtampa 12 V – t.y. kaip ir maitinimo blokelio. Tiesiai jų maitinti, aišku, negalima, reikia srovės ribojimo, bet ši priemonė netinka, nes per maža „atraminė“ įtampa reguliuojančiam tranzistoriui.
  • Neišbandžiau srovės su 3,5 V ir 3 W diodu – jei su juo srovė būtų tokia pati, kaip tiesiai įjungus ampermetrą, tai srovės valdymas būtų patvirtintas kaip geras.

Ką gi, planuoju sugadinti dar vieną ar du tokius blokelius 🙂 Tiesa, tik ne su 12 V diodais – tiems reikės įdėti atskirą srovės valdiklį su kokia pigia mikroschema, bet čia jau kita istorija.

Advertisements

Parašykite komentarą

Įveskite savo duomenis žemiau arba prisijunkite per socialinį tinklą:

WordPress.com Logo

Jūs komentuojate naudodamiesi savo WordPress.com paskyra. Atsijungti / Keisti )

Twitter picture

Jūs komentuojate naudodamiesi savo Twitter paskyra. Atsijungti / Keisti )

Facebook photo

Jūs komentuojate naudodamiesi savo Facebook paskyra. Atsijungti / Keisti )

Google+ photo

Jūs komentuojate naudodamiesi savo Google+ paskyra. Atsijungti / Keisti )

Connecting to %s