Много статей не имеет срока устаревания. Есть смысл смотреть и 2011, и даже 2008 год. Политика сайта: написать статью, а потом обновлять ее много лет.
Открыта карта ВТБ для материальной поддержки сайта: 4893470220568296.

Рекламодателям! Перестаньте спамить мне на почту с предложениями о размещении рекламы на этом сайте. Я никогда спамером/рекламщиком не был и не буду!
" title="Написать письмо">Написать письмо

Статистика

Пользователи : 1
Статьи : 1199
Просмотры материалов : 4285092
 
Высоковольтный источник питания 311В/0.5А v.1.2 FINAL (22.06.2019). Печать E-mail
2019 - Июнь
22.06.2019 00:00
Save & Share
Ранее был разработан высоковольтный источник питания на 311В, с потенциалом доработки до тока 10-15А. Однако не заметил иголку в стоге сена: стоимость платы была настолько высока, стабилитроны настолько сильно грелись, ошибка с GND розетки - что прибор стал неликвидным. В рамках исправления ошибок прошлого, предлагается полностью переработанный вариант данного источника. А старый - отправлен в архив как история развития.


Характеристики (при стабилизированном входном напряжении):
- выходное напряжение 311В DC (выпрямленная и сглаженная синусоида 220В AC);
- стабилизация напряжения при токе до 0.5А (конденсаторы 3280мкФ);
- разряд конденсаторов после выключения питания за 25сек, индикация наличия заряда;
- малые габариты 150x150x101, благодаря герметичному корпусу из протяжной коробки У995(М) со степенью защиты IP54(IP31);
- размер платы 100x100мм (раньше - что-то вроде 140x200мм);
- цена 2600 руб. С лишними запчастями в виде плат, вагонки, уплотнителя - 3000руб;
- проблема отсутствия гальванической развязки не решена. Проблема автоматики не решена: даже с полевыми транзисторами не удалось реализовать автоматическое отключение ограничение заряда конденсаторов и подключение нагрузки.

Сравнение плат прошлого и текущего источников: 11$ с доставкой против ~62$ с доставкой. Красная плата содержит ошибки, исправленные в аттаче. Особенно убило макетирование с GND розетки: нельзя соединять с ней выходной минусовой разъем.



Конечный результат (первой версии новой платы. В аттаче будет вторая).





Особенности комплектующих:
- светодиод (китайский, красный, самый дешевый на алиэкспрессе) перестает светиться при напряжении на конденсаторах 2В (повторяемость экспериментов: светится от микроампер);
- существуют крайне малогабаритные диодные мосты при цене рублей 12-20 (корпуса DFM, DB-1MS, DB-1,DB-1S, DFS). Они не убиваются импульсными сверхтоками (в отличие от обычных 1A7, например). Для них был изготовлен универсальный элемент для изготовления печатных плат в Sprint-Layout;
- используется наиболее распространенный цифровой вольтметр с 3 проводами, регулировочным винтом, максимальным напряжением 30В. Точка на дисплее может быть заклеена - и цифра в 10.0В выглядит как индикация 100% заряда источника питания или флагом ко включению тумблера дозаряда конденсаторов. Вольтметр опционален: светодиод "заряд не окончен!" также прекращает светиться только в случае, если амплитуда синусоиды 311В сравняется с напряжением на конденсаторах +-2В - удар током исключен;
- указано направление кручения резисторов 3296W, чтобы сопротивления были максимальными, - легкость первоначальной настройки и пуска.

Ошибки при сборке текущего образца:
- взята вагонка толщиной 15мм для дна. Получилась наилучшая изоляция выключателей - но жуткий гемор при сборке;
- выключатели должны быть на месте светодиодов, светодиоды - на месте выключателей;
- плюсовой и минусовой выводы источника должны быть не по центру, а справа снизу;
- дырки для проводов сделаны внутри зоны металлического корпуса. Нужно же было - снаружи: чтобы провода выходили через оконный уплотнитель. В этом случае герметизация взрывоопасных элементов стопроцентна;
- с учетом, что это первый вариант платы (без коррекции) - выключатель MTS-302 оказался избыточен: на плате нет выключателя нейтрали;
- гайки от П1(2)Т-1-1В войдут только в дыры 12мм, а такого сверла не было - пришлось приклеивать "моментом";
- клей из Fix Price оказался полным фуфлом при приклеивании металла к вагонке;
- так и не разгадал ребус: плюсовой контакт должен быть по правую или по левую руку;
- перепутаны цвета светодиодов;
- перепутаны типы светодиодов. Если китайский красный погаснет при 2В - то крупные могут быть неразличимы и при 20В. На самом деле, опять из сборной солянки собиралось, что видно по рисунку;
- светодиоды нужно приклеивать подложкой к  вагонке, т.к. немного шатаются.
Используемые сверла на рисунке: 2мм, 6мм, 10мм.

Материалы (1.76МБ).

(добавлено 23.06.2019) Возможно, установка выпрямительного диода сразу после минуса диодного моста устранила бы проблему с GND розетки. Но в данном случае, ввиду повышенной опасности прибора, лучше придерживаться того, что уже сделано и работает.

(добавлено 29.06.2019) Защитный корпус лучше делать не на саморезах в комплекте протяжной коробки, а на винтах:
- крепление со временем будет ослабевать: при выкручивании-вкручивании саморезов для замены предохранителей;
- сделано в России - отверстия коробки У995М не имеют допуска для саморезов хотя бы 0.2мм. В итоге штатные саморезы вкручиваются с силой, вплоть до выгибания плоской биты отвертки. Плоской - потому что выемка в саморезе для биты такая, что крестообразные в ней зафиксироваться не могут;
- похоже, коробка не совсем квадратная - есть погрешность в 1-2мм.

Лучше использовать высокомощные резисторы SQP, а не связку цилиндрических: вероятность касания крышки корпуса сведена к нулю. В моем же случае, пришлось повозиться при надевании крышки, т.к. использовал 6 цилиндрических резисторов по 5.1кОм - и при наложенном сверху корпусе проблемы не было, а при его затягивании - касались крышки, и срабатывала защита по GND розетки.

Скорее всего, предохранители лучше вынести в какой-нибудь отдельный пластиковый прозрачный корпус вне металлического: для удобства замены. Но с учетом того, что список компонентов писался с учетом всех этих особенностей, - в частой замене предохранителей нужды не будет.

Даже самый дешевый уплотнитель хорошо прижимает и герметизирует провода между основанием прибора и крышкой корпуса.

Прибор успешно взаимодействует с заземленным осциллографом. Помеха выходного напряжения составляет 1.9В - 0.61%.

Из личных багов: забыл подписать, какой выключатель на вагонке что значит, - на фото с корпусом из вагонки.

Возможно, стоит исправить в списке компонентов входные предохранители не 1А, а 1.5А:
- емкость высоковольтных конденсаторов с алиэкспресса ниже нормы на 11%, поэтому им хватает 1А для дозаряда;
- человеческий фактор. Вот ждешь показа 10В на вольтметре. Ждешь. Ждешь. А, ну его к черту, включу на 9.2В! И предохранители сгорают;
- возможен вариант недогорания предохранителя, если торопиться в предыдущем пункте. Он вспыхивает ярко, но при этом не успевает отгореть от токопроводящих частей колбы или еле отходит от нее. Выглядит как целый - но в итоге поврежденный или перегоревший.

Возможно, стоит выключатель выходных проводов прибора иметь именно 2-полюсный, а не только на плюсовой провод. Осциллограф регистрирует рваную помеху 40В, не причиняющую вреда нагрузки, когда выключатель нагрузки еще выключен.
Обновлено ( 29.06.2019 12:28 )
 
 

Последние новости


©2008-2019. All Rights Reserved. Разработчик - " title="Сергей Белов">Сергей Белов. Материалы сайта предоставляются по принципу "как есть". Автор не несет никакой ответственности и не гарантирует отсутствие неправильных сведений и ошибок. Вся ответственность за использование материалов лежит полностью на читателях. Размещение материалов данного сайта на иных сайтах запрещено без указания активной ссылки на данный сайт-первоисточник (ГК РФ: ст.1259 п.1 + ст.1274 п.1-3).