Модернизация AС адаптера для работы от низковольтной батарейки

[Vladigit]

                                                                                                                                                                                                                               .....(Может пригодится кому).
Задумался я над вопросом чего бы приспособить  за небольшую цену в качестве преобразователя батарейного напряжения 50-100 В. в 12-15 В., для разных низковольтных нужд. И с целью решения этого вопроса был приобретён так называемый адаптер.

Вижу что нижний предел у него 100 В. переменки или это 140 В. постоянки. Требуется хирургическое вмешательство.
Препарирую его

Обратная сторона

Крупно управление силовым ключом

Вижу,ч то это обыкновенный флай с обраткой по току.
Для перевода его под нужные входные напряжения надо переделать входную часть. Штатным номинальным напряжением задался в 75 В., а номинальное адаптера ~300 В., следовательно новое напряжение в  4 раза меньше. Это и принял.
Значит надо заменить силовой транзистор(1, отмечен овалом) на другой с током стока в 4 раза больше и напряжением сток-исток в 4 раза меньше, но это в идеале, а в реале у меня стоял 9N60, и получается надо транз на ток 36 А., и напряжение 150 В, такого у меня не было и я поставил IRF640 18 А., 200 В., лучше конечно поставить IRFP250.
Затем заменил сопротивление (2, отмечен овалом) в цепи истока. У меня стоял 0,33 Ома, поставил 0,1 Ом. Уменьшил сопротивление (3 отмечен овалом) питания запуска
состоящее из R12 и R14 выпаяв R14  изапаяв его поверх R12, а вместо R14 поставил перемычку.
Ну и самое сложное ( на первый взгляд) - перемотка транса. Фото нет поэтому словами. Нужно уменьшить число витков первички в 4 раза, увеличив сечение, но не обязательно в 4 раза.
Выпаял транс  и на железяку плоскую его и в духовку. Так же на железяке лежит кусочек припоя для примерной оценки температуры. Как только припой расплавился, жду ещё 3 минуты, вынимаю транс надев кухонные термоизоляционные рукавицы, (что жена пользует)  и взявшись за половинки сердечника по краям покачивая и покручивая в противоположные стороны смотрю сдвигаются ли сердечники или ещё погреть. Разобрался с первого раза. Видно потому что маленький. Так как обмотку делают из 2-х половинок смотать надо все обмотки. Смотал обмотку подпитки посчитав витки, затем часть первички, потом вторичку и 2-ую часть первички. И получилось что первая часть состоит из 17 витков а вторая из 26. Ну блин китайсы неужто сложно поровну намотать место то есть. Короче у меня 43 витка первички проводом ~0,35 мм., и для увеличения сечения мотаю проводом 0,6 мм. 14 витков (7+7) с запасом, мне так захотелось.
Собираю, запускаю. 4,2 А. отдает, но и греется входной сильнее, чем стоял раньше. Надо помощней поставить.
Всё.
PS Брал здесь http://www.ebay.com/itm/AC-220V-TO-DC-12V-5A-60W-Power-Supply-AC-adaptor-Line-Office-for-Led-Strips-/400483674915?pt=LH_DefaultDomain_0&var=&hash=item5d3eafeb23

[Vladigit]

Транс

Да, и мост нужно выпаять, пред заменить на 4-х амперный.

[zap]

Грамотный подход, а то некоторые включают БП от телефона в 60В батарею и радуются что на выходе 5В

[ДмитрийМver2.0]

Только при понижении напряжения в 4 раза обмотки уменьшаются (обе, силовая и обратной связи в sqr4 (корень из 4) а не в 4 раза), математика, однако .

[Vladigit]

Не согласен. Коэффициент трансформации ещё пока не отменили. Да, и при чём здесь обмотка связи которой нет. Есть обмотка самопитания. И напруги выходные остались без изменения, следовательно и витки.

[mr.Dream]

Хороший доклад, только для себя я бы делал новвй, а не перебирал старый)) Да и fly-back'и не очень мощные в принципе. Для понижайки DC-DC идеальный вариант - buck (когда дроссель включен последовательно и заперт обратным диодом). Он гораздо мощнее при тех самых массо-габаритных характеристиках, гораздо проще схема и высокий КПД. Но нет гальванической развязки, хотя этого в большинстве случаев не нужно.

[Vladigit]

Позволю себе не согласиться. Это не старый, а новый, до мощности 250 Вт. флай использовать гораздо проще, надо ещё поискать ШИМку, на напряжения 75 В. и выше их нет, и на дроссель таки придеться мотать обмотку самопитания. Да чёто я не встретил пока step-down ШИМ-контроллер заточенный под управление полевиком. Так что, что идеальней для понижайки это ещё надо подумать. И гальваническая развязка тут кстати.

[mr.Dream]

Позволю себе не согласиться. Это не старый, а новый, до мощности 250 Вт.

Я имел ввиду, что проще изготовить чем переделать ) ну это обо мне.
ну и 250Вт - как то многовато для 12В 5А И все упирается в размеры транса. Не может он запасти за один такт больше энергии ) В блоках питания ноутбуков, там ого-го какой "мясистый" сердечник, а этот транс скорее для прямоходового.
Да, флайбеки проще по питанию ШИМ, как не крути. Но я на них даже не рискнул драйвер светодиода делать((

[Vladigit]

В данном случае проще перепаять т.к. он уже собран и в корпусе и дёшего. Выпаял и впаял (ну это обо мне). По поводу транса. Площадь сечения позволяет снять 100 Вт, а вот площадь окна - нет.
И по драйверу. А что там рисковать? Завёл со вторички слежение по току и ага .

[zap]

Да чёто я не встретил пока step-down ШИМ-контроллер заточенный под управление полевиком.

LM5085, не?

Так что, что идеальней для понижайки это ещё надо подумать. И гальваническая развязка тут кстати.

Согласен про гальваноразвязку. В Buck конвертере если ключ пробьёт, кирдык нагрузке.

Из хороших вариантов до 75В есть DC-DC конвертеры для промышленной электроники (для АТС).
На китайщине продаются выпаянные из старого железа по цене лома.
Массогабартиные показатели у них офигенные, и схемотехника тоже навороченнейшая, не сравнить с ноутбучными БП.
Даже просто количество деталей внутри уже внушает планарные трансы и т.п.

[Vladigit]

А эта LM-ка прикольная. И где вы инфу достаёте. Я искал - не нашёл. (плохо искал).
А фото мона этих dc/dc. 16s распространнёный конфиг, выше мало кто лезет. ...наверное

[zap]

Да вот тут фотки, например.
На форуме хватает экстремальщиков с конфигом > 16S

[vestor11]

Из хороших вариантов до 75В есть DC-DC конвертеры для промышленной электроники (для АТС).
Массогабартиные показатели у них офигенные, и схемотехника тоже навороченнейшая, не сравнить с ноутбучными БП.
Даже просто количество деталей внутри уже внушает планарные трансы и т.п.

а существуют такие на конфиг 20S? (свежезаряженных 83В)

[Vladigit]

 А выше 75 В. наверно уже нет. Собственно для таких конфигов и затевалась мною эта тема, как вариант. Просто, дёшего, надёжно.
Можно проработать и 5-ти вольтовый вариант.

[zap]

До 100В, насколько мне известно, только максконтроллер

[vestor11]

До 100В, насколько мне известно, только максконтроллер

а где у него понижайка? тока на дисплее 5В от USB
а вот ТАКАЯ годится?

[Vladigit]

Ну судя по описанию - сгодится. Только я не пойму, что вас тянет на сложные, неремотопригодные преобразователи? На нашем транспорте достаточно простого блока питания и точность выходного напряжения не особо важна. КПД да, желательно по выше.

[TOM]

Кардинально
Но я бы сначала попробовал запустить подобный БП от батареи, при необходимости переключить трансфориатор на половину первички. Посмотреть, какой ток он выдаст и насколько сильно будет греться. А потом уже, если не устроят параметры, заниматься более серьезной переделкой с заменой ключа и перемоткой трансформатора. IMHO.

[Vladigit]

Если планируется снимать не более 2 А., то можно и без переделки. Но на половину первички переключиться.

[zap]

До 100В, насколько мне известно, только максконтроллер

а где у него понижайка? тока на дисплее 5В от USB
а вот ТАКАЯ годится?

На самом деле во всех подобных (включая те, на которые я давал ссылку) DC-DC преобразователях стоят микрухи которые работают до 100В.
Полагаю, что и вся обвязка такая же.
Просто производитель перестраховывается, для ответственных приложений же расчитано, к тому же для промышленного оборудования просто не требуется работа от напряжений выше 75В, насколько я понимаю.


[user]Vladigit[/user], смысл в этих преобразователях такой, что у них недостижимая в домашних условиях соотношение мощность/(вес,обьём), высокая надёжность (для промышленного оборудования), гальваническая развязка, всевозможные защиты, низкая цена (из-за массового производства, ещё дешевле выпаянные б/у).
Купил две на всякий случай, одну поставил вторая на подстраховке. А можно вторую не покупать, не слышал ни разу чтобы такие преобразователи у кого-то сгорели.

[VasiliSk]

я для временного питания фары (уже давно была собрана) нашел БП от принтера канон, на 24В 1А, если не ошибаюсь. допаял резистор на 10к параллельно имеющемуся, в обратной связи и напряжение стало 12В, заменил выходной диод на шоттки и всё..
даже диодный мост не выпаивал. уже как 4 месяца питает фару 10Вт и последний месяц еще щелкает релюшкой на гудок единственно пару раз сгорал предохранитель при таинственных обстоятельствах, поставил пожирнее.

перебрал я кстати не мало тогда БП, но завелся только этот от моих 16S лифера.

[chupa]

Есть идея адаптировать  дешевый китайский DC-DC коаторый на 35 входного .. адаптировать его на 100 вольт входного.
В теории делается так -
Неболшая платка с контроллером , мощным высоковольтным полевиком и дросселем.
Этой платкой при помощи простейшего ШИМ понижаем входные 75-100 вольт до приметно 24-36 вольт. Напряжение мониторим АЦП контроллера , и соотеветсвенно принимаем решение какой процент ШИМ подавать на полевик. Схемка получается примитивнейшая , без особой стабилизации.
Дальше пониженное напряжение подается на китайский DC-DC где оно уже преобразуется до наших 5-12 вольт и стабилизируется.
Если сцыкотно что первый каскад понижения клюнет и на второй пойдет 100 вольт - делаем так
Между платами мощный стабилитрон ват на 5 на 36 вольт и предохранитель.
Если повышается напряжение выше 36 вольт , через стабилитрон протекат большой ток и предохранитель дохнет и второй DC жив и все что после него тоже.

Почему именно так , а не доработка блока от ноута.. просто цена радует и  размеры крохотные из за отсуствия развязывающего транса , который по сути в нашем случае не нужен (гальваническая развязка ).. Там выходит что то около 300 рублей за всё устройство.
В теории , если подумать по первому каскаду понижения , то можно замутить понижайку с большим входным диапазоном от 7.5 до 100 вольт.
Я по приезду с отпуска попробую замутить. Мне это было бы интересно для питания музыкальных колонок  на байк, причем с возможностью дальнейшего роста числа ячеек. Чтоб сделал раз и забыл про входные напряжения.

[Vladigit]

Дешевый китайский на 35 В. это какой?
Несовсем понял зачем применять контроллер для схемы без стабилизации. Проще собрать на 555 с коэффициентом  преобразования 3:1.
КПД еще тот будет.
Печка в виде 2-х диодов шоттки, вместо одного.

[chupa]

Дешевый китайский на 35 В. это какой?
Несовсем понял зачем применять контроллер для схемы без стабилизации. Проще собрать на 555 с коэффициентом  преобразования 3:1.
КПД еще тот будет.
Печка в виде 2-х диодов шоттки, вместо одного.

китайский любой..
http://dx.com/p/dc-4-40v-to-dc-1-5-35v-voltage-step-down-transformer-126108

Впринципе , всю такую понижайку можно сделать и на первом звене - чисто на контроллере + дроссель + полевик и пара кондеров. Но боюсь фирменной стабилизации не получить. Там в этих LM фирменные алгоритмы пашут.. микруха вроде как специализированная.

А вот на контроллере в первом звене можно сделать интиересные вещи  - например определение min-max входного. Кой какая стабилизация при разных нагрузках тоже не помешало бы ибо на таймере будет не совсем стабильно. Еще можно выбирать коэффициент понижения.  Еще  контроллер позволит вести хоть какойто мониторинг и в случае чего вырубать всё.
Еще PIC12F629 стоит не дороже  таймера , но функционала просто больше.

[Vladigit]

Нда, не знал, что  lm2596 прошиваются
Не,не picа мало будет, надо же ещё температуру ключа, диода и дросселя контролировать. Вдруг чего перегреется и ага. Тут stm32 как минимум надо. ( )

[Vladigit]

Ну вот и подошло время поднять тему. Решил собрать что-нибудь менее греющееся (ибо низкий нагрев наше всё), т.к. классический обратноход при попытке снять более 4 А. нагрузки (при 12 В.) грелся не по детски и более 3 А я его не грузил долговремено. Замена полевика на IRF4668, и установка драйвера синхронного  выпрямителя IR11672 ощутимых результатов не дали, а обдув в планы не входил. Полевик грелся чуть меньше, а драйвер работал не корректно ( это ещё [user]i[/user] описывал в теме 'энергоблок'), транс был как утюг. Решил копать в сторону step-down и накопал микру LM5116 степдаун с синхронным ключем снизу. Были заказаны детали, разведена плата, затем собрано. Но... Не пошло. В чём дело так и не разобрался и пошел дальше.
Вобщем собрал  понижайку  на 12 В., 5 А. по топологии  полумост с синхронными выпрямителями. Температура внутри корпуса 78 гр., а самых горячих элементов- диодов 85 гр. и это без мешка для сбора пыли без радиаторов,  КПД примерно 93 %., максимальное входное 100 В. Надо будет навесить радиаторы и посмотреть сколько он сможет переварить. Защиту пока не распаял, идею с питанием слаботочки подсказал [user]варп[/user]  в своей теме 'БП для ЗУ'https://electrotransport.ru/index.php?topic=20286.144.
Ну и фото понижайки.



Не обошлось и без колхоза. Для питания слаботочки использована tny268, в корпусе SO-7, но это не SO8 без одной ноги, а как оказалось DIP с ногами под поверхностный монтаж. А я развел плату под SO8 без одной ноги. Пришлось монтировать на жестких проводах как на стойках.
Ради интереса решил посмотреть до какой температуры греется китайский нонэйм при 5 А. честной нагрузки. Эксперимент пришлось остановить по достижению температуры 85 гр. при не прекращающемся росте.
Так же был проверен БП от монитора DELL.

На нем так же написано 5 А., но он его не потянул, а стабильно запустился при 4.6 А. Температура поднялась до 80 гр. и дальнейший рост прекратился. Однако, с ростом температуры снижалось и выходное напряжение, а соответственно и ток. Видимо стоит защита от прергрева. И не негреваясь сильнее этот БП смог отдать только 4 А. при 10 В.
Вот так вот.

[IvanM]

Так всетаки что будет с БП (типа такого как в первом посте) если его без переделки подключить к батарее 48В? Бахнет от перегрева при попытке снять с него больше 2А или не отдаст ток выше определенного?

[Vladigit]

Счас провел эксперимент по этому поводу. Вывод: бахнет от перегрева, т.к. держит нагрузку в 2 А. но греется сильно.

[Wector]

Вобщем собрал  понижайку  на 12 В., 5 А. по топологии  полумост с синхронными выпрямителями. Температура внутри корпуса 78 гр., а самых горячих элементов- диодов 85 гр. и это без мешка для сбора пыли без радиаторов,  КПД примерно 93 %., максимальное входное 100 В.

Этот полумостовой преобраз, я так понимаю, со стабилизацией вых. напр? Жесткая коммутация ключей?

[Vladigit]

Ага, именно так.

[Wector]

А что это за трансик такой, типоразмер? Планар ELP? Не могу узнать его в гриме. ))

[Vladigit]

Как такой тип сердечника обзывается я так и не нашел. Высота 8 мм. Его фото.

[Wector]

Как такой тип сердечника обзывается я так и не нашел. Высота 8 мм.

ER, кажись

[Vladigit]

У самого  большого ER-а (ER32) высота 5 мм.

[Vladigit]

Собрал очередную версию понижайки. Внутренний источник питания полностью перенёс на одну сторону платы, сократив площадь  платы. Но т.к. корпус такой какой есть высвободившаяся площадь не используется. Так же присутствует защита от перегруза и кз., основа которой ограничение тока на уровне 6 А. т.к. работает без радиаторов.

Спойлер

Спойлер

Спойлер

[smartbsv]

Запустим очередной виток 
[user]Vladigit[/user], как оно работает? Нормально?
Вообще такие схемы надо нашим китайским друзьям надо дарить / продавать. Даже если за авторские права не заплатят, так хотя бы дешевый массовый выпуск на своих мощностях запустят      Чего мы никак не можем сделать.
Скопировать они могут, разработать своё - пока что знаний не хватает (а СССР готовили специалистов со знаниями, как раз). Так что сила - в кооперации 

Спойлер

[Vladigit]

Запустим очередной виток 
[user]Vladigit[/user], как оно работает? Нормально?

Работает - супер, мне нравится.