電源SY-002-5-12の改良。スキーム、説明

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電源SY-002-5-12の改良。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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ハードドライブ、SSD ストレージデバイス、CD リーダーおよびライターをデジタルマルチメディアデバイスに接続するには、コンピュータ、ラップトップ、タブレットコンピュータ、DVD-ROM の空き JSB2/JSB1.1/JSB2 ポートに接続された JSB3-IDE/SATA コントローラを使用できます。プレーヤー、テレビ。この方法は、頻繁に接続しないさまざまな情報記憶装置のテストや修理に使用すると便利です。この目的のために、このような中国製コントローラーを XNUMX つ購入しました。

デバイスをテストすると、10 分後、付属の電源ユニット (PSU) モデル SY-002-5-12 (図 1) からプラスチックが焼けた臭いがし始め、ケースが非常に熱くなりました (負荷が古い Quantum Fireball ハードドライブ)。さらに 10 時間のテストを行った後、指定された電源ユニットを変更することが決定されました。この決定は、両方の出力電圧 (2 および 5 V) で 12 A の負荷電流向けに設計され、外付けハードドライブのコンテナに電力を供給することを目的とした XNUMX つの利用可能な電源が実質的に発熱しないという事実によって促進されました。

電源の改良SY-002-5-12
米。 1. 電源型式 SY-002-5-12

電源ユニットのプラスチックケースは、数滴の接着剤で固定された XNUMX つの半分で構成されており、鋭利なナイフと幅の広いマイナスドライバーを使用して簡単に分解できます。設置を検査した結果、以下の条件に問題はありませんでした。

素子の温度に基づいて、電源の回路図がプリント基板上に作成され、その分析が以下に説明する修正の基礎となりました。修正されたデバイスの図を図に示します。 2. 要素の番号付けは基板に示されているものに対応しており、新しい部品の位置指定は接頭辞 1 で始まり、それらの番号付けは工場出荷時の番号を継続します。ご覧のとおり、デバイス回路全体は、トランジスタコンバータを使用したパルス電源の典型的な回路です。主な違いは、従来の単一バイポーラトランジスタの代わりに、トランジスタ Q2、Q3 に組み込まれた低電力サイリスタの類似物が出力電圧安定化および過負荷保護回路に組み込まれていることです。

米。 2.変更されたデバイスのスキーム（クリックして拡大）

電源に使用されている強力な高電圧電界効果トランジスタ CEF02N6A (Q1) はオープンチャネル抵抗が比較的高いため、代わりに保護用ツェナーダイオードを内蔵した、より強力で信頼性の高い STP4NK60ZFP が取り付けられました。抵抗器 R5 (1,5 kOhm) は 910 オームの抵抗器に置き換えられ、コンデンサ C4 (2200 pF) は容量 3300 pF のコンデンサに置き換えられます。電源基板のコンデンサC2を廃止し、1500N2000(D1)ダイオードの代わりに容量4007pF、定格電圧6Vの高耐圧セラミックコンデンサを消費電流の最小となる選定方法で搭載しました。、外観に疑問がありましたが、超高速のJF4007ダイオードが使用されました。抵抗 1R1 はパルストランス T15 の巻線 II の開回路に接続され、抵抗 R4 の接続位置が変更されました。その上側 (図によると) 端子は、抵抗 R6 とダイオード D6 の接続点ではなく接続されました。とコンデンサ C2 ですが、コンデンサ C1 の正極に接続されており、その値は 680 kOhm ではなく 1 MOhm です。これらの変更後、負荷を接続した場合のユニットの消費電流は 20% 減少しました。

電源の信頼性を高めるために、さらにいくつかの改良も加えられました。酸化物コンデンサ C5 と並列にセラミック 1C9 を設置し、小型コンデンサ CF (2200 pF x 1000 V) を通常サイズの容量 1000 pF、定格電圧 2000 V の高耐圧セラミックコンデンサに置き換えます。整流ブリッジD1～D4のマイナス端子回路には負のTCRを持つサーミスタ1RK1が組み込まれており、電源ユニットの起動電流を低減します。設置に重大な制限がない場合は、このサーミスタをヒューズリンク F1 と直列に接続することをお勧めします。インパルスノイズに対する電源の感度を下げるために、1L1インダクタと1RJ1バリスタが追加で取り付けられています。

容量 6 μF の酸化物コンデンサ C7 と C470 を容量 1500 μF のコンデンサに置き換え、並列にセラミック表面実装コンデンサ (それぞれ 1S11 と 1S10) を追加 (端子に直接はんだ付け) しました。改造時に C6 の一部に欠陥があることが判明しました。漏れ電流は 100 V で約 16 mA、出力電圧リップルは 250 mV でした。交換後、負荷接続時のリップル振幅は30mVまで減少しました。交換用酸化物コンデンサは、最大 105 ℃の周囲温度で動作する定格を備えている必要があります。 ^оC.

この電源に接続された機器の誤動作やインパルスノイズによる損傷を防ぐために、ネットワーク内に保護ダイオード1D10とツェナーダイオード1D11が設置されています。冷却表面積 9 cm3 の真鍮製ヒートシンクがショットキーダイオード D2 のカソード端子にはんだ付けされており、これにより、タブレットコンピュータのバッテリへの電力供給と充電に電源を使用できるようになります。 8R1 抵抗が抵抗 R16 と並列に取り付けられ、アイドルモードでの電源の出力電圧が 5,36 V から 5,2 V に低下しました。緑色 LED (残念ながらほとんど目立ちません) は赤色 LED (おそらく L-1553 シリーズ) に置き換えられました。）。

1L1 インダクタは、H 型フェライト磁気コアに巻かれた小型の工業用インダクタで、DC 巻線抵抗は 1 オームです。インダクタンスが 100 μH まで、DC 巻線抵抗が 3 オームまでの同様のものがあれば十分です。新しく取り付けられた抵抗器はすべて小型で、どのタイプでも、損失電力は図に示されています。

バリスタ FNR-07K471 (RU1) は、FNR-10K471、FNR-10K561、TVR10471、MYG10-471、INR14D471、INR10D511 のいずれかに置き換えることができます。取り付ける前に、熱収縮チューブを本体に配置します。 CF コンデンサの絶縁にも同じチューブが使用されます。室温で抵抗が約 083 オームのサーミスタ SCK1 (1RK12) は、負の TCR と抵抗が 4 ～ 33 オームのサーミスタと置き換えることができます。 UF4007 (D6) ダイオードの代わりに、UF4006、FR157、1N4937GP、1 N5399、KD247D、KD258D のいずれかが適しており、保護ダイオードの代わりに RbKE15A ～ 1.5KE15A またはツェナーダイオード 1 N5352 が適しています。修正された回路基板の図を図に示します。 3.

電源の改良SY-002-5-12
米。 3.変更された回路基板のビュー

電界効果トランジスタ Q1 を冷却するために、メーカーは、寸法 25x15x1 mm のプレートの形をしたアルミニウムヒートシンクを使用しました (これは写真に表示されているものです)。このヒートシンクを備えたトランジスタケースの温度は、電源ケースを開けた状態でも90℃に達しました。 ^оC. 寸法 55x22x2 mm の L 字型アルミニウムヒートシンクにトランジスタを取り付けた後、多少良い結果が得られました (後者は、そのほとんどがデバイスケースの上部カバーにぴったりと押し付けられるように配置されました) -トランジスタケースの温度は56度まで下がりました ^оこれは満足のいく結果である。期待はもっと大きかったが、おそらくパルストランス T1 の品質が低かったために最良の結果を達成できなかった。電源ケース内の空気温度を自然換気により下げるため、電源ケースの側壁には直径70mmの穴を3個、上壁には通気性のある箇所に直径1,8mmの実穴をあけました。穴がシミュレートされました。高さ 4 mm の XNUMX つのゴム足が電源ハウジングの底壁に接着されています。

動作中は、電源ユニットとそれに接続されている機器を重ねて置かないでください。ユニットから電力供給されるデバイスをさらに保護し、電源の品質を向上させるには、著者の記事「HDD 用電源フィルター」(ラジオ、2014 年、第 2 号、26 ～ 28 ページ) で説明されているフィルターを使用できます。ユニットから電力供給されるデバイスを接続または取り外す前に、230 V AC 主電源から電源を切断してください。

著者：A。ブトフ

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