Блоки питания, чем отличаются и как выбрать подходящий

Материал обновлён 17.04.2023
Время чтения: 17 минут

Начать стоит с пояснения, как они вообще различаются, так лучше определить требования к ним с учетом поставленной задачи.

«Обычные» блоки отошли даже не на второй, а скорее на третий план, потому есть большая вероятность купить импульсный БП, а точнее ИИП — импульсный источник питания. Это не значит, что трансформаторные БП не нужны, они применяются там, где необходим, например, пониженный уровень помех или повышенная электробезопасность.

БП обычно имеют либо «широкий» диапазон 85 (100)-265 Вольт, либо «узкий» 198-265, при этом чаще в «широком» диапазоне работают маломощные БП, а у мощных ставят переключатель 115/230 Вольт.

Допускается регулировка в небольших пределах, около +\-10%, максимально же можно регулировать до 15-20%, дальше могут начаться проблемы. Для регулировки используют подстроечный резистор.

С большей вероятностью вам понадобятся источники от 5-10 Вт до 500-600, но существуют гораздо более мощные модели. С вольтажом, здесь есть условное деление на группы — 10, 25, 35, 50 (60), 100, 150, 200, 240 Вт.

Если ваша нагрузка имеет кратковременный характер, то номинальную нагрузку можно брать почти без запаса, но если речь о длительной работе, то лучше брать запас порядка 20-25% для недорогих, 10-15% для фирменных, это увеличит их ресурс.

Входное/выходное напряжение и мощность указывается на наклейке, которую вы можете найти на корпусе.

При этом часто мощность и выходное напряжение можно понять даже из названия модели, например, справа S-120-24, 120 это его номинальная нагрузка, а 24 это выходное напряжение.

Защита от перенапряжения и короткого замыкания – важная характеристика, которая может избежать повреждение нагрузки. Хорошие источники электропитания имеют механизмы защиты от перегрузки, короткого замыкания, перенапряжения.

КПД (коэффициент полезного действия) прибора указывает на эффективность преобразования электроэнергии из сети переменного тока в постоянный , который используется другим устройством. Чем выше КПД, тем меньше энергии теряется в виде тепла, и тем меньше энергозатраты и счет за электроэнергию. Выбирайте источники электроснабжения с КПД не менее 80%, чтобы снизить потери энергии.

Преобладают одноканальные БП, но есть варианты с несколькими значениями вольтажа, например, 12 и 5 Вольт. Есть блоки, совмещенные с функцией ИБП (источник бесперебойного электроснабжения).

Источники бывают в виде платы, в пластиковом корпусе, металлическом перфорированном, обычные, уменьшенной толщины (низкопрофильные), для монтажа на панель или DIN рейку, узкие для LED-светильников. Популярными стали ИП в алюминиевом корпусе с кожухом.

Бывает пассивное, активное, при помощи вентилятора. Лучше использовать с пассивным охлаждением, при этом его корпус работает как радиатор, а так как вентилятора нет, то нечему забиваться пылью. Мощность БП с пассивным охлаждением часто ограничена на уровне 200-250 Ватт, блоки более 300-350 Ватт идут уже с вентилятором.

Конечно, лучше брать что-то фирменное, например, известный многим Mean Well или Hongwei, но если задача не сильно критичная, то подойдет что-то от менее известных производителей, цена там будет пониже.

В статье будут описаны популярные блоки, особенно в среде радиолюбителей.

Речь пойдет о БП в кожухе. Они имеют хорошее соотношение мощность/цена, удобное подключение клеммниками, большой выбор моделей.

Начнем с самых маломощных моделей, одна из них показана слева, имеет номинальную нагрузку 12 Ватт при выходном напряжении в 12 Вольт.

Но заметно более интересна целая линейка блоков 25-60 Ватт, так как выпускается она с разными выходными напряжениями, соответственно, токами. Внутри это часто неплохие ИП, работают в широком диапазоне вольтажа, что хорошо при больших колебаниях напряжения в сети.

Внешне они почти не отличаются, разобраться можно по маркировке, где первое число — это мощность, а второе, выходное напряжение. Они удобны для электропитания различных зарядных устройств, камер видеонаблюдения, светодиодных лент, вентиляторов.

Отдельную группу занимают ультратонкие БП, но, наверное, корректнее их называть ультраузкими, так как они имеют малый размер в сечении, но большие в длину.

Такие БП также имеют стандартное выходное напряжение в 12 или 24 Вольт, а номинальная нагрузка обычно порядка 12-48 Ватт, хотя существуют более мощные модели.

Сфера применения понятна уже из форм-фактора, LED-освещение, но конечно никто не мешает использовать их для других потребителей.

Маркировка здесь немного отличается, первое число также обозначает мощность, а вот второе это выходной ток, потому выходной вольтаж можно узнать либо из полной маркировки, либо разделив первое число на второе.

Ниже пример маркировки на корпусе для LF-CB48-4А, который соответственно имеет на выходе 12 Вольт при токе до 4 Ампер. Данная серия БП рассчитана на «узкий» диапазон входного напряжения, от 180 до 260 Вольт.

К той же серии относятся источники NeonPro производства Hyrite, а то, что они выпускаются только на напряжение 12 и 24 Вольт как раз говорит про преимущественное использование для светодиодных лент, которые также чаще делают на 12 и 24 Вольт. Они также имеют отличие в маркировке, первое число — это вольтаж, а второе, номинальная нагрузка.

Естественно, как у предыдущих имеется полный комплекс защит, от перегрева, перегрузки, короткого замыкания.

Не безынтересны БП, имеющие некий средний размер между совсем большими и показанными выше. Здесь также корпус является радиатором, есть варианты большей мощности, имеющие активное охлаждение. Применяют их там, где есть ограничение по ширине корпуса.

Как пример можно привести популярные модели S-75-24, S-120-12 имеющие мощность 75, 120 Ватт соответственно. Маркировка стандартная, первое число мощность в Ваттах, второе, выходное напряжение.

Отдельно стоит выделить ИП мощностью от 600 Ватт. Например, источник с вольтажом 12 Вольт, номинальным током 50 Ампер. Такие блоки заметно крупнее, имеют внутри более мощный вентилятор, или два, отдельное электроснабжение ШИМ контроллера, радиаторы увеличенной площади.

Рассмотрим три ИИП мощностью 1,2 киловатт с разным напряжением:

1200-ваттный источник применяется для рекламных стендов. Имеет встроенную защиту от перенапряжения, перегрузки по току, короткого замыкания. В качестве достоинств данного ИБП выделяют – небольшой вес, высокий КПД, допуск большого интервала питающего напряжения.

AC-DC преобразователь пригодится в проектировании освещения большой мощности, например, для LED-лент, работающих от напряжения в 24 вольта.
Многие камеры видеонаблюдения питаются от пониженного напряжения, для их работы тоже нужен источник электропитания.

Данный прибор имеет 48-вольтное напряжение при номинальном токе 25 Ампер. В его конструкции используются высокочастотные трансформаторы небольших размеров, номинальная нагрузка которых не уступает тяжелым, большим НЧ трансформаторам. Этим объясняются небольшие вес, габариты стабилизатора

Также стоит упомянуть про некоторые новинки БП от производителя Kejian.

Ниже сравним несколько преобразователей AC/DC.

Еще полезным классом являются ультраплоские блоки, которые используются для встраиваемых решений, номинальная нагрузка таких ИП обычно от 120 до 400 Ватт.

При этом большая часть моделей имеет пассивное охлаждение, хотя у моделей мощностью более 300 Ватт уже стоит вентилятор.

Например, Импульсный блок питания, 12В, 20А, 250Вт и Fengshuo 12V300W с пассивным охлаждением. А вот модель 12V300W имеет уже активное охлаждение, так как чем ниже выходное напряжение, тем ниже КПД прибора.

Сейчас часто на БП пишут — LED Power supply, соответственно покупатели интересуются, они предназначены только для светодиодного освещения? Конечно нет, такие абсолютно спокойно можно использовать для любых других нагрузок вплоть до аудио усилителей. Фактически это самые обычные БП, просто с дополнительной надписью.

А вот если нужен именно драйвер, при помощи которого питают мощные светодиодные матрицы, то следует искать надпись — LED driver, также обычно выходной вольтаж у них указан в виде диапазона, например, 24-36, 30-49 Вольт, хотя бывают варианты с фиксированным вольтажом.

Ключевое различие между блоком и драйвером в том, что для драйвера режим работы с непрерывным ограничением тока является штатным, а для БП, аварийным.

Помимо светодиодного освещения большую популярность набирают 3D принтеры, где большая мощность требуется для подогрева стола, напряжение при этом чаще 12 или 24 Вольт.

В таких случаях неплохим вариантом будет применение БП в кожухе использующих пассивное охлаждение. Обусловлен такой выбор тем, что вентилятор — это лишний шум, а принтер работает по много часов, также вентилятор является потенциальным узлом отказа, если он остановится, то источник, скорее всего, выйдет из строя. Требуемая номинальная нагрузка при этом находится в диапазоне 150-200 Ватт, потому лучше использовать блоки мощностью 240 Ватт, например, Блок питания, 12В, 20А, 240Вт.

Еще одна сфера применения, электропитание светодиодных экранов, адресных светодиодных лент. Особенность заключается в том, что им требуется напряжение 5 Вольт, большой ток, порядка 30-50 Ампер и более. В таких случаях требуются уже приборы с активным охлаждением, так как кроме большой мощности у них часто ниже КПД из-за небольшого вольтажа.

Есть вариант обойти эту особенность путем разделения нагрузки на несколько групп, запитав их от менее мощных блоков, но стоимость такого решения выше.

Пример применения блока 5 Вольт в качестве источника для многоканальной зарядной станции или небольшой «майнинг фермы».

Более мощные БП применяются для станков с ЧПУ, а также регулируемых преобразователей напряжения. Здесь требуемый вольтаж находится в диапазоне 48-60 Вольт, а номинальная нагрузка 800 Ватт и более.

Эти ИП заметно крупнее, имеют внутри более мощный вентилятор, а может два, отдельное электроснабжение ШИМ контроллера, радиаторы увеличенной площади. Как пример, Kejian S-800-48, Kejian S-1200-48 с мощностью соответственно 800, 1200 Ватт, напряжением 48 Вольт, также есть модели на другое напряжение — Kejian S-1000-24 (1000 Ватт, 24 Вольт), Kejian S-1200-12 (1200 Ватт, 12 Вольт).

В некоторых ситуациях приходится устанавливать блок на улице, часто в этом случае применяют БП в герметичном корпусе. Если необходимы большая мощность, активное охлаждение, то применяют решение с нижней установкой вентилятора. Подобные источники не являются герметичными, но корпус спроектирован так, что они нормально работают в уличных условиях, хотя для электробезопасности нужно все равно использовать корпус.

Хорошим примером является NeonPro RLDV-12E600C на 600 Ватт, с 12 Вольт.

Бюджетный вариант мощного источника электропитания закрытого типа представляет фирма Hongwei. Для примера сравним несколько из них.

Для примера сравним несколько анализаторов. Рассмотрим модель HW-12V-500W – недорогой БП импульсного типа с одним выходным каналом, степенью влагозащиты IP20. Также в нем реализована защита от перегрузок, перенапряжения, короткого замыкания. На панели подключения находятся 9 клеммных колодок, в том числе колодка заземления. Благодаря специальному потенциометру производится тонкая подстройка вольтажа.

Взглянем на другую модель с регулируемым выходным напряжением до 48 Вольт - HW-48V-500W. Внутри прибора встроена интеллектуальная система охлаждения, которая позволяет не превышать уровень пульсаций, шумов более 280 милливольт. Коэффициент полезного действия составляет более 88%.

Данные приборы предназначены, прежде всего, для запитывания светодиодных лент, модулей, линеек, а мощности в 500 Ватт хватит для обеспечения энергией большого количества элементов одновременно.

Конечно, отдельно стоит сказать про одного из самых крупных производителей, фирму Mean Well. Она производит настолько большой ассортимент блоков, светодиодных драйверов, преобразователей, что они просто не влезут в формат обзорной статьи, потому придется кратко о ключевых моделях.

Очень долгое время популярной была модель серии NES, как пример NES-350-24, также часто использовали модели серии RS, отличающейся повышенной надежностью. Но фирма Mean Well выпустила серию LRS, которая при такой же ширине и длине как у NES имеет меньше высоту, потому считается низкопрофильной. Изменения коснулись «начинки», которая стала более современной, потому получилось сделать их компактнее.

Модели серии LRS выпускаются как с пассивным охлаждением, например, LRS-100-12, LRS-150-12 мощностью 100, 150 Ватт, так и с активным у LRS-350-12. При этом первое число обозначает мощность, а второе, выходное напряжение.

В продаже есть большое количество очень похожих БП под другими названиями, но что примечательно, часто они настолько похожи снаружи и внутри, что можно их даже перепутать. По большому счету другие производители копируют фирму Mean Well, качество обычно при этом немного ниже, но стоят они дешевле.

Чтобы выбрать прибор для преобразования переменного тока (AC) в постоянный ток (DC), мы отобрали для вас лучшие ИП 12, 24 и 48 Вольт:

Блок питания, 12В, 3А, 36Вт	Основные характеристики: Выходное напряжение: 12 В Выходной ток: 3 А Мощность: 36 Вт Защита от: перегрузки по току
Блок питания, 12В, 1А, 12Вт	Основные характеристики: Выходное напряжение: 12 В Выходной ток: 1 А Мощность: 12 Вт Защита от: перегрузки по току
Блок питания Hongwei HW-12V-500W (12В, 40А, 500Вт)	Основные характеристики: Выходное напряжение: 12 В Выходной ток: 41,7 А Мощность: 500 Вт Защита от: перегрузки по току, короткого замыкания
Блок питания, 12В, 30А, 360Вт	Основные характеристики: Выходное напряжение: 12 В Выходной ток: 30 А Мощность: 360 Вт Защита от: перенапряжения, перегрузки по току, короткого замыкания
Блок питания, 12В, 15А, 180Вт	Основные характеристики: Выходное напряжение: 12 В Выходной ток: 15 А Мощность: 180 Вт Защита от: перегрузки по току, перегрева
Блок питания, 24В, 10А, 240Вт	Основные характеристики: Выходное напряжение: 24 В Выходной ток: 10 А Мощность: 240 Вт Защита от: перегрузки по току
Блок питания, 24В, 20А, 500Вт	Основные характеристики: Выходное напряжение: 24 В Выходной ток: 20 А Мощность: 180 Вт Защита от: перегрузки по току, короткого замыкания
Блок питания, 24В, 15А, 360Вт	Основные характеристики: Выходное напряжение: 24 В Выходной ток: 15 А Мощность: 360 Вт Защита от: перенапряжения, перегрузки по току, короткого замыкания
Блок питания Hongwei HW-48V-500W (48В, 10А, 500Вт)	Основные характеристики: Выходное напряжение: 48 В Выходной ток: 10,4 А Мощность: 500 Вт Защита от: перенапряжения, перегрузки по току, короткого замыкания

Также стоит выделить основные моменты, которые надо учесть при выборе источника электропитания.

• Входное напряжение — для нормальных условий не имеет значения, для мест с нестабильной сетью лучше взять блок с широким диапазоном, но мощность их обычно ограничена на уровне 100-150 Ватт.
• Выходное напряжение — зависит от задачи, кроме того часто его можно немного подкорректировать.
• Выходной ток — не менее требуемого, можно больше, хуже нагрузке от этого не будет.
• Выходная мощность — лучше с запасом примерно на 20-30% в зависимости от производителя, особенно если предполагается длительная работа с полной нагрузкой.
• Охлаждение — предпочтительнее пассивное, но обычно мощность таких БП ограничена, кроме того они стоят больше. Из преимуществ, нет механических узлов, они гораздо меньше забиваются пылью.
• Производитель — Mean Well, Kejian, Sanpu, NeonPro, Fengshuo.

Относитесь к выбору источника питания ответственно, так как от этого зависит надежная, длительная работа ваших устройств.