Импульсный блок питания для микроконтроллера на ka1h0165r

Какое-то время назад на балконе завалялись у меня парочка дешёвых китайских блоков питания для компьютера. Применить их для питания какого-либо компьютерного железа было страшновато, разобрать — не жалко, но применить — гораздо интереснее.
(перенесено из своего блога)
Прежде всего были демонтированы элементы дежурного питания блока, собраны отдельно на макетке, чтобы проверить работоспособность и определить их дальнейшую судьбу. Схема оказалась очень даже работоспособной, ka1h0165r — исправной, трансформатор — пригодным.
здоровое питание

При этом из силовой части разодранного на составляющие блока был собран импульсный блок питания (2х35В) для усилителя на микросхеме-драйвере IR2153, а так же его брат-близнец, только на 12В.

В дальнейшем для блока питания на ka1h0165r в Sprint Layot я развёл печатную плату, она получилась довольно небольшая, с этим похоже вышел перебор, так как в «горячей» части расстояния между дорожками получились небольшими, но тем не менее, паразитных пробоев не случалось. Возможно отчасти это связано с тем, что плата после изготовления была сразу покрыта защитным лаком «Plastik».

Сначала я попробовал изготовить плату с помощью ЛУТ, но у меня в наличии был только принтер на работе, который оказался очень жадным до тонера, и ничего приличного в итоге не вышло. На помощь пришла на тот момент только что открытая для себя технология изготовления с помощью фоторезиста.

Маска была изготовлена на струйном принтере, плата вытравлена в растворе хлорного железа, колбаса нарезана острым ножом :)

Немного о параметрах микросхемы ka1h0165r. Используется она в некоторых компьютерных блоках питания в импульсном преобразователе дежурного напряжения, её технические данные из даташита:

• Точная фиксированная частота преобразования (100кГц)
• Защита от перегрузки по току
• Защита от перегрузки по напряжению (мин. 23В)
• Встроенная защита от перегрева
• Встроенный высоковольтный полевик
• Автоматический рестарт
Схема ИИП на KA1H0165R

Для блока используется трансформатор с маркировкой «WYEEL-19B», один из них в процессе пострадал и был изучен. Получившиеся данные его примерно такие:

Первичная обмотка — намотана в 2 слоя и содержит примерно 300 витков. Обмотка самопитания — 15 витков, вторичная на 5В — 5 витков. Таким образом, грубо можно считать, что в данной схеме 1 виток соответствует 1 В.

Параметры для импульсного блока питания вышли очень даже неплохие (5В 2,5А), блок питания был проверен на нагрузке из 4 резисторов по 10 Ом. Учитывая их, можно было перемотать трансформатор, пересчитать обратную связь (на TL431), на нужное напряжение. Позднее я собрал такой же импульсный блок питания к усилителю для наушников (2х15В). Чертёж его платы так же в приложенном архиве.

печатная плата ИИП на KA1H0165R

ИИП на KA1H0165R

ИИП на KA1H0165R сторона дорожек
ИИП на KA1H0165R
Файлы в топике: ka1h0165.zip

Комментарии (54)

RSS свернуть / развернуть
Первичная обмотка — намотана в 2 слоя и содержит примерно 300 витков. Обмотка самопитания — 15 витков, вторичная на 5В — 5 витков. Таким образом, грубо можно считать, что в данной схеме 1 виток соответствует 1 В.
Довольно много в первичке витков. Обычно считается под Vor порядка 130-150В, чтобы снизить нагрузку по напряжению на ключ (при Vor=130V напряжение на ключе может достигать почти 700В), а здесь Vor=300V.

По трассировке — не соблюдаются зазоры безопасности между холодной и горячей частями. Это плохо. И маркировке «5В 2.5А» там совсем не место. Между трансом и оптопарой, кстати, что за кондер стоит? Напряжение/класс безопасности? На положенный Y1 не похож, совсем.

В каком корпусе микросхема? TO-220 с 4/5 ногами?

P.S. Паяльные принадлежности я бы держал подальше от еды и обеденного стола. Свинец довольно токсичен и охотнее всего попадает внутрь как раз с пищей (испаряется при пайке он крайне неохотно, а вот на руки и все остальное мажется на ура).
+1
  • avatar
  • Vga
  • 12 ноября 2012, 13:47
Довольно много в первичке витков

присоединяюсь к вопросу. не многовато для 12,5Вт выхода?
0
Как раз чем меньше мощность — тем больше витков.
0
да это понятно:) но чем больше витков, тем первичка медленнее «заряжаться» на прямом ходу будет. и при частоте 110кГц (думаю, там «стандартные» +/-10%) да при входном переменном 176В — не факт, что источник выдаст на выходе 12,5Вт
0
хотя, понятно, величина зазора в сердечнике неизвестна
0
Да, зазор не измерял, навскидку он около 0,5мм
0
Довольно много в первичке витков. Обычно считается под Vor порядка 130-150В, чтобы снизить нагрузку по напряжению на ключ (при Vor=130V напряжение на ключе может достигать почти 700В), а здесь Vor=300V.

Почти все детали взяты из компового блока, почти без переделок. А в нём схема была рассчитана на 310В выпрямленного сетевого напряжения, отсюда и параметры.

По трассировке — не соблюдаются зазоры безопасности между холодной и горячей частями.

Понимаю. Плохо. Защитный лак, думаю, играет свою хорошую роль.

Между трансом и оптопарой, кстати, что за кондер стоит?

Керамический 2,2кВ 2200пФ. Такой же стоял и в блоке питания-оригинале.

В каком корпусе микросхема? TO-220 с 4/5 ногами?

Всё верно, микра с 4 ногами в корпусе ТО-220.

P.S. Паяльные принадлежности я бы держал подальше от еды и обеденного стола.

Пока моя дорогая супруга готовила пиццу, я вытравил плату и немного её облудил :) Дальнейшая сборка была далека от еды.
0
А в нём схема была рассчитана на 310В выпрямленного сетевого напряжения, отсюда и параметры.
Это флайбэк. В нем не трансформатор, а многообмоточный дроссель. В принципе, оно нормально будет работать даже при соотношении витков во вторичке и первичке 1:1, вот только выпрямительный диод во вторичке потребуется на полкиловольта. При таких параметрах трансформатора, какие указаны у тебя, ключ в микросхеме должен быть где-то на киловольт. Ты считал витки в первичке или прикинул по напряжению на виток? Может, их там все же 150-200?
Понимаю. Плохо. Защитный лак, думаю, играет свою хорошую роль.
Лучше, все же, разводить как надо. К тому же, он не закрывает точки пайки, а ноги у кондера на расстоянии 5мм, что меньше требуемых 6мм.
Керамический 2,2кВ 2200пФ. Такой же стоял и в блоке питания-оригинале.
И на этом же месте? 2.2кВ мало, там должен стоять Y1 конденсатор. Он держит 3кВ RMS (и, ЕМНИП, пробивное напряжение в районе 8кВ постоянки) и гарантированно уходит в обрыв при пробое. Их легко узнать по виду — синие и с широко разведенными (не менее 10мм) изолированными ногами. Если нет подходящего — лучше вообще не ставить.
Пока моя дорогая супруга готовила пиццу, я вытравил плату и немного её облудил :)
Я бы все работы со свинцом и паялом предпочел проводить подальше от еды. Собственно, я и работаю с этим исключительно у себя в комнате.
0
Ты считал витки в первичке или прикинул по напряжению на виток? Может, их там все же 150-200?
витки считал при повторной намотке внешней полуобмотки первички. Если память не изменяет, — вышло около 120-140 витков.
И на этом же месте? 2.2кВ мало, там должен стоять Y1 конденсатор.
Да, в оригинале он подальше стоял. Знаю такие, у самого есть кучка.
0
Y1 обязателен. Еще можно по входу Х2 поставить.
0
Y1 не обязателен, но если ставить — обязательно Y1.
0
Их легко узнать по виду — синие и с широко разведенными (не менее 10мм) изолированными ногами.
И главное, на них кроме емкости и напряжения стоит еще куча всяких маркировок — тип (Y1/Y2) и стандарты безопасности. А еще они нормируются по предельному току утечки (что не мешает криво спроектированному ноутбуку пощипывать волосы на запястьях при работе с клавиатурой). Так проблемы проектировщика (помехи) становятся проблемами пользователя.
0
Косяки с помехами, применительно к ноутам, заметнее всего на тачпаде — он просто перестает работать. Аналогично ведут себя емкостные сенсорные экраны.
Что до пощипывания — это скорее всего утечки на землю через X2 кондеры на входе. Эти питальники рассчитаны на работу с заземленными розетками.
0
щипает через Y1/Y2 (который между горячим и холодным общим проводом). чем больше емкость — тем сильнее колотит:) максимум там может стоять, по-моему, 4700пФ. и если вторичная цепь не заземлена — щипать будет всегда:)
0
«ели хочешь быть здоров...» Заземляйся! :)
0
именно!:) по этой причине мы перестали использовать в изделиях вот такие шнуры. хотя, блин, всем хороши — маленькие, мягенькие:)
0
Ты не забывай, kokornov говорит про питальник ноутбука. Они всегда с трехпроводным питанием и всегда имеют два X2 конденсатора по 10нФ (обычно) с каждой из входных линий на землю. Вот через них и щиплет. Y1 обычно в 10 и более раз меньше (я видел до 1нФ) и амплитуда напряжения на них вдвое меньше из-за выпрямителя
Ну и меня ни разу не щипало от питальников с двухпроводным входом. Зато от трехпроводных — охотно (с заземлением у нас часто проблемы...).
0
да, про нотбук-то я и забыл:)

нет под рукой ни одной дохлой платы от такого питальника:) но, судя по интернету, далеко не во всех стоЯт Y-конденсаторы на с фаз землю. фотки тоже подтверждают — есть модели не с тройным сетевым шнуром, а с двойным. ну и как бы 10нФ — больно уж до хера, от такого конденсатора и должно долбить неслабо:) щас переглядел с десяток плат от дохлых БП АТХ — там, где стоЯт нормальные Y-конденсаторы, номинал их не более 4700пФ. а вот в кетайских нонэймах — да, есть по 10нФ и более, причем, это обычные конденсаторы со скромной надписью 1kV.

Ну и меня ни разу не щипало от питальников с двухпроводным входом

везло, наверное:) хотя, если между горячей и холодной массами стоИт 1000пФ и менее — то, по идее, и не должно щипаться:)
0
но, судя по интернету, далеко не во всех стоЯт Y-конденсаторы на с фаз землю. фотки тоже подтверждают — есть модели не с тройным сетевым шнуром, а с двойным.
Бывают, но не в России. В смысле, в России тоже бывают, но неофициально — как, скажем, мой питальник для нетбука из Китая. Вскрытие показало, что средний контакт стандартного для ноутов сетевого гнезда там никуда не подключен :) Я этим воспользовался и поменял на гнездо для обычного «магнитофонного» шнурка, того самого «маленького, мягенького».
щас переглядел с десяток плат от дохлых БП АТХ — там, где стоЯт нормальные Y-конденсаторы, номинал их не более 4700пФ
По идее там ставятся X-конденсаторы, а не Y. 10нФ — запросто, ну и ебашит от них хорошо, да, если второй рукой за землю схватиться.
везло, наверное:) хотя, если между горячей и холодной массами стоИт 1000пФ и менее — то, по идее, и не должно щипаться:)
Эти кондеры больше и не ставят. Они нужны для замыкания земель на рабочей частоте блока, как обратный путь для тока утечки через емкость трансформатора, там хватает 1нФ, часто меньше.
0
меня учили, что между линиями переменки — Х, а то, что на массу — Y. но не суть, это просто вопрос терминологии:)

Эти кондеры больше и не ставят

ну как же не ставят?:) а как тогда обеспечить обратный путь для тока, если земли в источнике тупо нет?:) например, если выход изолированный, а вход — двухпроводный?
0
или в смысле — в источники с трехпроводным входом не ставят?
0
Ну дык этой цели 1нФ и хватает, если я правильно тебя понял. Ну и в трехпроводках таких кондеров вроде нет, это да.
С линий на землю — вообще да, Y должны быть. Это я затупил.
0
Ну дык этой цели 1нФ и хватает, если я правильно тебя понял

да и меньше вполне может быть. там, насколько я понимаю, от выходной мощности этот номинал (минимально возможный) зависит. ну так на 3-5Ватт и 1нФ — за глаза. а что больше — просто питаем от трехпроводок:)
0
Понимаю. Плохо. Защитный лак, думаю, играет свою хорошую роль.

Не сыграет. Даже если во много слоев покроете. ПО ГОСТу (понимаю что пофиг, но я просто делюсь) — пробойное напряжение будет 1000+2*Uраб с частотой 50 Гц… итогом получаем 1530 при максимально допустимом 265 В переменки. Зазор в открытом виде должен составлять не менее 15 мм.
Ну и как бы помним — «пшик» может быть шикарный и на жизнедеятельность организма повлиять может.

Хорошо помогают силиконовые компаунды (Виксинт, Пентэласт) при объемной заливке — пробой держат очень хорошо.
0
Гм. Согласно буржуйским стандартам безопасности зазор по поверхности для 230VAC — 6мм.
0
мда. мнения разнятся…
0
Ну 15мм ты в принципе не получишь — у оптопары зазор 7мм, у кондера — 10, разве что у транса быть может около 15. Правда, можно прорезать текстолит между холодной и горячей частями. Впрочем, кондер в любом случае требуемых параметров не обеспечивает, на нем самом нету требуемого расстояния между ножками.
Лак, в принципе, должен несколько улучшить ситуацию — поверхностный пробой в основном происходит по пленке загрязнений, а лак от нее защитит.
0
Да, защищает, но вот с выводов, пакость, стекает — остаются открытыми.
0
Обратитесь в ГОССТАНДАРТ — я до сих пор воюю с пробоем в одном серийном устройстве. :) И 6 мм — поверьте, не хватает, уже коробка плат валяется, на поделки )
0
Возможно, зависит от условий… Но все же буржуйские стандарты требуют 6мм и рассчитывают на 3кВ RMS. Китайцы даже этого не соблюдают и обычно работает… Впрочем, случаи, когда убивало током при пробое недоизоляции китайских питальничков были.
Да и не получить тут 15мм, у компонентов зазоры меньше, начиная с оптопары (и эта еще здоровая).
0
Да и не получить тут 15мм, у компонентов зазоры меньше, начиная с оптопары (и эта еще здоровая).

Согласен с Вами… полностью. НО как-то же проходят пробой… напряжение пробоя зависит от класса защиты.
0
я так полагаю, напряжение пробоя зависит от изолятора между контактами и напряженности поля. По стандарту устройства должны быть изолированы от электросети, имея определённое сопротивление и максимальное напряжение, которое может возникнуть в результате каких-то вероятных превышений оного (гроза, аварии на линии, кратковременные скачки). Правильно мыслю?
0
Не обязательно изолированы — можно делать устройство без гальванической развязки, но:
1. заземление обязательно (это для всего без исключения)
2. Должен выдержать испытания на пробой.

Кроме этого — отверстия должны быть такими чтобы туда палец не пролез и еще куча мелочей.

Насчет хода мыли — да, все верно. Особенная беда со всякого рода торчащими выводами — они как иголки — сильно повышают напряженность электрического поля.
0
В моём случае большинство защитных функций выполняет доработанный китайский «фильтр», — в нём и фильтры помех, и защитные варисторы с предохранителем.
беда со всякого рода торчащими выводами
это да, ещё со школы помню :)
0
По схеме: Термистор вижу, варистора нет, в качестве синфазного дросселя лучше PLY какой-нить (то что у Вас на фото намотано — под большие мощности)
0
Варисторы в отдельном фильтре, который сетевой. Там же и дроссели с конденсаторами фильтра. А дроссель на входе — так, для красоты скорее, просто по габаритам подходящего у меня не нашлось :)
0
чёт я колбасу захотел :-)))
+2
Лазером порезать? Вечерело :)
0
с колбасы ты вытапливал паяльный жир что ли?
-1
с колбасы я получал питательные вещества для работы :)
0
для такой работы лучше углеводы чем белки :)
0
И не только, еще накапливал свинец в крови, после определенного порога — дальняя дорога и такой то марш.
+2
скорей токсические
мой кот колбас не ест, а животина лучше в этом разбирается
0
Ну, колбасы разные бывают. Моя кошка довольно привередливая, но колбасу трескает и еще просит.
0
Думаю, сейчас бы я лучше картошки поел. Пойди-найди колбасу хорошую…
0
Еда — это хорошо!
+2
А две еды — это ещё лучше!
0
Этот блок питания с регулируемым выходным напряжением? Если да, то каков диапазон напряжений?
0
  • avatar
  • Aneg
  • 16 ноября 2012, 20:54
Нет, он с фиксированным выходным напряжением, однако в небольшом диапазоне можно его изменять. На другое напряжение можно его сделать, перемотав трансформатор и вы цепи обратной связи поставить другую цепочку резисторного делителя. В приложении у меня плата для двуполярного варианта (2*15В).
0
В малом диапазоне как раз трансформатор можно не перематывать. Вот если хочется сильно изменить, в разы — тогда придется перемотать (ну и возможно поменять некоторые детали вторички).
К тому же этот транс выдает примерно 5В и 15В, что заметно расширяет диапазон напряжений, которые можно получить без перемотки.
0
Как ни странно, вторая обмотка у него была на напряжение около 7В. И в ней оказалось 7 витков. Из 3 трансформаторов у всех было именно так.
0
На 12В. Она нижним концом не на ноль цепляется, а на +5. Также возможен вариант, что основной выход не 5В, а больше (если дальше что-то вроде 7805 стоит), тогда и на верхнем конце будет не +12, а больше.
0
хм. тогда у меня ошибка в разводке… Надо поменять местами выводы транса.
0
Блок чудесно трудится в паре с роутером уже около года. (родной китайский накрылся)
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.