전원 공급 장치의 개선 SY-002-5-12. 계획, 설명

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전원 공급 장치 SY-002-5-12 수정. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전

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하드 드라이브, SSD 저장 장치, CD 리더 및 라이터를 디지털 멀티미디어 장치에 연결하려면 컴퓨터, 노트북, 태블릿 컴퓨터, DVD-컴퓨터의 무료 JSB2/JSB1.1/JSB2 포트에 연결된 JSB3-IDE/SATA 컨트롤러를 사용할 수 있습니다. 플레이어, TV. 이 방법은 다양한 정보 저장 장치의 간헐적인 연결, 테스트 및 수리에 사용하기에 편리합니다. 이를 위해 두 개의 중국산 컨트롤러를 구입했습니다.

장치를 테스트할 때 10분 후에 제공된 전원 공급 장치(PSU) 모델 SY-002-5-12(그림 1)에서 플라스틱 탄 냄새가 나기 시작했고 케이스가 매우 뜨거워졌습니다(부하가 오래된 Quantum Fireball 하드 드라이브). 10시간의 추가 테스트 끝에 명명된 전원 공급 장치를 수정하기로 결정되었습니다. 이 결정은 출력 전압(2V 및 5V) 모두에 대해 12A의 부하 전류를 위해 설계되고 외부 하드 드라이브용 컨테이너에 전원을 공급하도록 설계된 세 가지 사용 가능한 전원 공급 장치가 실제로 가열되지 않았다는 사실에 의해 촉진되었습니다.

전원의 미세화 SY-002-5-12
쌀. 1. 전원 모델 SY-002-5-12

두 개의 반쪽이 접착제 몇 방울로 고정되어 있는 전원 공급 장치의 플라스틱 케이스는 날카로운 칼과 넓은 일자 드라이버를 사용하여 쉽게 분해할 수 있습니다. 설치를 점검한 결과, 어떠한 결함도 발견되지 않았습니다.

요소의 온도에 따라 전원 공급 장치의 회로도가 인쇄 회로 기판에 작성되었으며 이에 대한 분석은 아래에 설명된 수정의 기초를 형성했습니다. 수정된 장치의 다이어그램이 그림 2에 나와 있습니다. 1. 요소의 번호 지정은 보드에 표시된 것과 일치하고 새 부품의 위치 지정은 접두사 2로 시작하며 번호 지정은 공장 번호를 계속 유지합니다. 보시다시피, 장치 회로 전체는 트랜지스터 변환기를 갖춘 펄스 전원 공급 장치의 전형적인 형태입니다. 주요 차이점은 기존의 단일 바이폴라 트랜지스터 대신 트랜지스터 Q3, QXNUMX에 조립된 저전력 사이리스터 아날로그가 출력 전압 안정화 및 과부하 보호 회로에 설치된다는 것입니다.

쌀. 2. 수정된 장치의 구성도(확대하려면 클릭)

전원 공급 장치에 사용된 강력한 고전압 전계 효과 트랜지스터 CEF02N6A(Q1)는 개방 채널 저항이 상대적으로 높기 때문에 대신 보호 제너 다이오드가 내장된 더욱 강력하고 안정적인 STP4NK60ZFP가 설치되었습니다. 저항 R5 (1,5 kOhm)는 저항 910 Ohms의 저항으로 대체되고 커패시터 C4 (2200 pF)는 3300 pF 용량의 커패시터로 대체됩니다. 전원보드에는 커패시터 C2가 없고, 1500N2000(D1) 다이오드 대신에 4007N6(D4007) 다이오드 대신 정격전압 1V, 용량 1pF의 고전압 세라믹 커패시터를 장착했다. , 외관상 의심스러운 초고속 JF15 다이오드가 사용되었습니다. 저항 4R6는 펄스 변압기 T6의 권선 II의 개방 회로에 연결되고 저항 R2의 연결 위치가 변경되었습니다. 이제 상단(다이어그램에 따라) 단자가 저항 R1과 다이오드 D680의 연결 지점이 아닌 연결됩니다. 커패시터 C1는 커패시터 C20의 양극판에 연결되고 그 값은 XNUMXkOhm이 아니라 XNUMXMOhm입니다. 이러한 변경 후에는 부하가 연결된 장치에서 소비하는 전류가 XNUMX% 감소했습니다.

전원 공급 장치의 신뢰성을 높이기 위해 몇 가지 추가 개선 사항도 적용되었습니다. 세라믹 5C1는 산화물 커패시터 C9와 병렬로 설치되고, 소형 커패시터 CF(2200pF x 1000V)는 정격 전압 1000V, 용량 2000pF의 일반 크기의 고전압 세라믹 커패시터로 대체됩니다. 네거티브 TCR을 갖는 서미스터 1RK4은 정류기 브리지 D1-D1의 네거티브 단자 회로에 포함되어 있어 전원 공급 장치의 시동 전류를 줄입니다. 설치에 큰 제한이 없다면 이 서미스터를 퓨즈 링크 F1과 직렬로 연결하는 것이 좋습니다. 임펄스 노이즈에 대한 전원 공급 장치의 감도를 줄이기 위해 1L1 인덕터와 1RJ1 배리스터가 추가로 설치됩니다.

각각 6μF 용량의 산화물 커패시터 C7 및 C470은 1500μF 용량의 커패시터로 교체되고 병렬로 세라믹 표면 실장 커패시터(각각 1S11 및 1S10)가 포함됩니다(단자에 직접 납땜됨). 수정 당시 C6에 부분적으로 결함이 있는 것으로 밝혀졌습니다. 누설 전류는 100V에서 약 16mA, 출력 전압 리플은 250mV였습니다. 교체 후 연결된 부하의 리플 진폭은 30mV로 감소했습니다. 교체용 산화물 커패시터는 최대 105℃의 주변 온도에서 작동하도록 정격되어야 합니다. ^оC.

오작동 또는 임펄스 노이즈 발생 시 이 전원 공급 장치에 연결된 장치의 손상을 방지하기 위해 보호 다이오드 1D10 및 제너 다이오드 1D11이 네트워크에 설치됩니다. 냉각 표면적이 9cm3인 황동 방열판이 쇼트키 다이오드 D2의 음극 단자에 납땜되어 있어 전원 공급 장치를 사용하여 태블릿 컴퓨터의 배터리에 전원을 공급하고 충전할 수 있습니다. 8R1 저항은 저항 R16과 병렬로 설치되어 유휴 모드에서 전원 공급 장치의 출력 전압을 5,36에서 5,2 V로 줄였습니다. 녹색 LED(아쉽게도 거의 눈에 띄지 않음)가 빨간색 LED(아마 L-1553 시리즈로 추정됨)로 교체되었습니다. ) .

1L1 인덕터는 H형 페라이트 자기 코어에 감긴 소형 산업용 인덕터이며 DC 권선 저항은 1Ω입니다. 인덕턴스가 최대 100μH이고 DC 권선 저항이 최대 3Ω인 유사한 제품이면 충분합니다. 새로 설치된 모든 저항기는 모든 유형의 소형이며 소산 전력은 다이어그램에 표시됩니다.

배리스터 FNR-07K471(RU1)은 FNR-10K471, FNR-10K561, TVR10471, MYG10-471, INR14D471, INR10D511 중 하나로 교체할 수 있습니다. 설치하기 전에 열수축 튜브 조각을 본체에 배치합니다. CF 커패시터를 절연하기 위해 동일한 튜브가 사용됩니다. 실온에서 저항이 약 083옴인 서미스터 SCK1(1RK12)은 음의 TCR과 저항이 4~33옴인 것으로 교체할 수 있습니다. UF4007 (D6) 다이오드 대신 UF4006, FR157, 1N4937GP, 1 N5399, KD247D, KD258D가 적합하고 보호 다이오드 RbKE15A-1.5KE15A 또는 제너 다이오드 1 N5352 대신에 적합합니다. 수정된 회로 기판의 모습이 그림 3에 나와 있습니다. 삼.

전원의 미세화 SY-002-5-12
쌀. 3. 수정된 회로 기판의 보기

전계 효과 트랜지스터 Q1을 냉각하기 위해 제조업체는 25x15x1mm 크기의 판 형태의 알루미늄 방열판을 사용했습니다(사진에 표시됨). 이 방열판을 장착한 트랜지스터 케이스의 온도는 전원 케이스를 연 상태에서도 90℃에 도달했습니다. ^оC. 55x22x2mm 크기의 L자형 알루미늄 방열판에 트랜지스터를 설치한 후 다소 더 나은 결과를 얻었습니다(후자는 대부분 장치 케이스의 상단 덮개에 밀착되도록 배치되었습니다). 트랜지스터 케이스의 온도가 56도로 떨어졌습니다. ^оC. 이것은 만족스러운 결과입니다. 기대가 더 컸기 때문에 아마도 펄스 변압기 T1의 품질이 좋지 않아 최상의 결과를 얻을 수 없었을 것입니다. 자연 환기로 인해 전원 케이스 내부의 공기 온도를 낮추기 위해 측면 벽에 직경 70mm의 구멍 3개를 뚫고, 통풍이 잘되는 곳에 직경 1,8mm의 실제 구멍을 위쪽 벽에 뚫었습니다. 구멍이 시뮬레이션되었습니다. 4mm 높이의 고무 다리 XNUMX개가 전원 공급 장치 하우징의 하단 벽에 접착되어 있습니다.

작동 중에는 전원 공급 장치와 이에 연결된 장치를 겹쳐 놓지 마십시오. 장치에서 전원을 공급받는 장치를 추가로 보호하고 전원 공급 장치의 품질을 향상시키려면 저자의 기사 "HDD용 전원 필터"(Radio, 2014, No. 2, pp. 26-28)에 설명된 필터를 사용할 수 있습니다. 장치에서 전원이 공급되는 장치를 연결하거나 분리하기 전에 230V AC 주전원에서 전원 공급 장치를 분리하십시오.

저자: A. 부토프

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