FAQ – Часто задаваемые вопросы по блокам питания

FAQ – Часто задаваемые вопросы по блокам питания

Вопросы-ответы по различным блокам питания от Суперайс

Друзья нам важны вы и ваши творческие решения, идеи и эксперименты. Поэтому мы всегда стараемся оперативно оказывать всю необходимую консультативную или техническую помощь. Мы заметили, что некоторые вопросы повторяются, однако в наших вам сообщениях дать полностью развернутый ответ сложно.

Мы решили, что идеальным станет написание небольшого FAQ. Для этого мы подобрали наиболее часто задаваемые вами вопросы по БП и постарались дать на них краткие ответы. В конце каждого ответа мы даем развернутое обоснование.

Время чтения: 17 минут

Для чего нужен подстроечный резистор на источнике питания?

Важное в статье:


Подстроечный резистор предназначен для регулировки выходного напряжения с целью компенсации его падения в линии потребителя.

Передача энергии по проводам сопровождается их нагревом и как следствие - потери части энергии. Это проявляется в снижении напряжения в конце линии, у потребителя. При передаче энергии на дальние расстояния падение напряжения может быть ощутимым для чувствительного оборудования.

Для компенсации падения напряжения на конце линии необходимо поднять напряжение на самом приборе. Для этого и используют подстроечный резистор. Управляя им увеличивают напряжение на выходе до тех пор, пока в конце линии не будет номинальное значение (12 В, например).

ВАЖНО: Обычно производитель допускает регулировку напряжения подстроечным резистором в пределах ± 1% от номинального напряжения.

Если вам необходимо регулировать напряжение в более широком диапазоне, то следует выбрать БП со встроенным регулятором напряжения.

Блок питания с подстроечным резистором и регулятором напряжения

Блок питания с подстроечным резистором (слева) и регулятором напряжения (справа)

Для чего нужны несколько групп клемм на выходе блока питания?

Для подключения нескольких потребителей, разделения нагрузки или для разделения каналов (если у блока их несколько).

Несколько групп выходных клемм, может использоваться для:

Если планируется подключение 2, 3 или более потребителей к источнику, то наличие нескольких клемм более удобно, чем сборка множества проводов на одной группе клемм. Также это позволит обеспечить более надежный электрический контакт с проводом.

Также не стоит забывать, что в мощных блоках через клеммы протекают большие токи – от 30 до 100 А (в зависимости от мощности). Однако клеммы, используемые в БП, рассчитаны всего на 15-25 А. Поэтому при включении приборов на полную мощность и использовании только одной группы клемм возможен их значительный перегрев.

ВАЖНО: Мы рекомендуем при использовании нагрузки с токами более 15-20 А, задействовать все свободные выходные клеммы для подключения. Для этого необходимо выполнить перемычки проводом не менее 2,5 мм2 или провести к потребителю от каждой группы клемм провод сечением 1,5-2,5 мм2.

Можно ли включить два источника питания вместе?

Можно, но не все.

Мы не рекомендуем совместное использование ИП, если в них не предусмотрены цепи согласования.

Кажется, что блок питания - работает также, как батарейка или аккумулятор, но в действительности это не так. Каждый блок конструируется для индивидуальной и независимой, от других источников, работы. Это в первую очередь электроснабжение пассивных потребителей. Однако каждый прибор содержит сложные схемы входных и выходных цепей, а также схемы защиты и обратной связи. В них все элементы настроены на определенный режим работы. Совместное же включение нескольких блоков нарушает работу всех элементов схемы, и может привести к их повреждению.

Это связано с тем, что из-за незначительных, на первый взгляд, различий в напряжении и характеристиках элементов выходных цепей возникает взаимное влияние источников на работу друг на друга. И согласовать работу нескольких блоков, для устранения взаимного влияния – невозможно.

В качестве исключения можно выделить многоканальные ЛБП допускающие объединение своих каналов для увеличения выходного напряжения или тока. Также существуют блоки имеющие линии согласования режимов работы, например Mean Well SP-500-48. Однако даже они не могут полностью избавится от взаимного влияния.

Если вам требуется мощный источник постоянного тока, то мы сможем подобрать прибор с требуемыми характеристиками или предложим источники имеющие заводские линии согласования при совместной работе нескольких ИП.

Есть ли гальваническая развязка в блоках питания?

Да.

Все, кроме некоторых бескорпусных, имеют тот или иной тип гальванической развязки.

Все современные блоки, имеющие стабилизацию тока и защиты выходных цепей, конструируются с одним из двух видов гальванической развязки: трансформаторной или оптической. Гальваническая развязка применяется для обеспечения надежной работы, безопасности выходных цепей и защиты потребителей.

Она связывает выходные и входные цепи. По этой линии передается сигнал обратной связи на управляющий ШИМ-контроллером. В случае повреждения входных цепей – потенциал высокого напряжения не достигнет потребителя. На его пути «встанет» трансформатор или оптопара.

Электрическая принципиальная схема блока питания с оптронной гальванической развязкой

Электрическая принципиальная схема блока питания с оптронной гальванической развязкой

От чего можно «питать» блок питания?

Если параметры источника соответствуют характеристикам установленным производителем блока.

Современные блоки питания способны «переварить» практически любые источники. Его можно подключить как к генератору, автомобильному инвертору, так и другим источникам тока.

Основное требование - вхождение в допустимый диапазон напряжений (220-240 В, например) и соответствие частоты тока (50 Гц).

Отдельно стоит отметить бензиновые (или дизельные) электрогенераторы. При их использовании уделяют внимание наличию устройств стабилизации тока. Так как ИБП и другая электронная техника могут выйти из строя из-за высокой чувствительности к высокочастотным помехам.

Также не стоит использовать высокочастотные источники тока без должной фильтрации и стабилизации тока.

Какие виды защит блоков питания бывают?

В источниках и ЛБ могут быть реализованы следующие защиты: OPP/OLP, OCP, OTP и OVP.

Её наличие обеспечивает защиту как потребителя, так и самого источника от различных аварийных режимов, возникающих на участках схемы «блок питания – линия – потребитель».

Практически все блоки имеют защиту от перегрузки. Она обеспечивает минимальную защиту как самого блока, так и потребителя. Однако для надежного питания чувствительного оборудования, отдают предпочтение источнику с большим числом защит.

В БП и лабораторных блоках могут быть реализованы следующие виды защит: от короткого замыкания, перегрева, перегрузки и перенапряжения.

Защита от перегрузки


OPP (Over Power Protection) или OLP (Over Load Protection) – защита при превышении тока (мощности) потребляемого блоком. Защита реализуется ШИМ-контроллером, специализированной микросхемой или системой активной корректировки мощности PFC (Power Factor Correction).

Защита от перегрузки по току


OCP (Over Current Protection) – защита срабатывает при возникновении коротких замыканий на стороне нагрузки в линии или на самом потребителе, а также при появлении резких перегрузок по току. В случае срабатывания этой защиты источник автоматически отключает выходные цепи, предотвращая свое повреждение и возможность возникновения пожара на потребителе.

Защита от перегрева


OTP (Over Temperature Protection) – обеспечивает защиту при превышении температуры внутри прибора. Причиной перегрева могут быть как внутренние факторы (перегрузка, неисправность), так и внешние (ухудшение теплоотвода, высокая температура окружающей среды). Контроль температуры осуществляется установленным на радиатор или плату термистором.

Дополнительно в рамках этой защиты в блок может встраиваться вентилятор охлаждения, обеспечивая управляемое или не управляемое активное охлаждение.

Защита от перенапряжения


OVP (Over Voltage Protection) – защищает ИП при появлении на его клеммах напряжения превышающее номинальное или установленное пользователем (для регулируемых).

Эта защита полезна при зарядке аккумуляторов регулируемыми источниками.

Можно ли зарядить ЛБ или блоком питания аккумулятор?

Да, можно, но не любым.

Мы рекомендуем использовать для зарядки аккумуляторов специализированные зарядные устройства.

Действительно можно заряжать блоком аккумуляторные батареи (АКБ), но с учетом некоторых условий:
  • Характеристики должны позволять выдавать требуемое зарядное напряжение и необходимый ток;
  • Необходимо осуществлять постоянный контроль всей процедуры заряда.

Однако использование неспециализированных приборов сопряжено с рядом проблем, таких как:

Проблемы с напряжением


Часто выбирают блок питания напряжением, соответствующее номинальному напряжению аккумулятора. Однако в действительности для их зарядки требуется напряжение превышающее номинальное.

Так, для 12 В АКБ зарядное напряжение должно быть 13,5-14 В, для Li-Ion 3,7 В, аккумуляторов серии 18650 – 4,2 В, а для NiMH 1,2 В, аккумуляторов – 1,5 В.

Проблемы с током


Помимо достаточного напряжения, для зарядки, нужен еще и стабилизированный ток, обычно он составляет 10% от емкости аккумулятора.

То есть для аккумулятора в 1000 мАч нужен зарядный ток в 100 мА, а для АКБ 60 Ач – уже 6 А (хотя некоторые аккумуляторы могут заряжаться и большими токами: 30%, 50% и даже 100% от емкости АКБ).

В этом и заключается основная проблема, так как обычные ИП стабилизируют только напряжение (CV), но не ток (CC), то какой зарядный ток пойдет на аккумулятор – неизвестно.

Проблемы с контролем процесса заряда


Также обычным блоком сложно контролировать сам процесс заряда. Ведь если перезарядить аккумулятор, то в лучшем случае он потеряет часть своей ёмкости, а в худшем – просто взорвется. Поэтому необходимо постоянно контролировать не только зарядный ток, но и напряжение самого аккумулятора.

Что использовать?


Лучше всего для зарядки аккумуляторов подходят:
  • Электронные нагрузки с функцией заряда;
  • Зарядные устройства;
  • Платы BMS (Battery Management System);
  • ЛБП;
  • Источники со стабилизацией по току и напряжению, а также с защитой от перенапряжения (OVP).

Можно ли подключить к блоку питания усилитель, насос, шуруповерт или компрессор?

Да, можно, но с учетом максимальной нагрузки на блок и пусковых токов потребителя.

Часто возникает необходимость подключить потребителей постоянного тока к бытовой электрической сети. Это могут быть, например, звуковой усилитель или автомобильная магнитола, аккумуляторный инструмент или автомобильный компрессор. Очевидным решением кажется понижающий блок 220/12 В или 24 В.

Однако не все так просто. Для того чтобы не повредить источник нужно оценить тип нагрузки: постоянная или переменная. Будут ли присутствовать пусковые токи и будет ли отдача электроэнергии от потребителя блоку.

На основе этих сведений можно подобрать подходящий блок требуемой мощности.

Светодиодное освещение


LED светильники обладают постоянной во времени мощностью и являются идеальным потребителем для большинства ИП.

Для такого потребителя мощность источника подбирается максимально близко к его собственной:

(мощность потребителя) ≤ (мощности блока питания)

Автомобильные усилители


Здесь выбор несколько сложнее. Усилители имеют переменную мощность, которая зависит от максимальной громкости и от силы выдаваемого сигнала.

Также стоит учитывать, что производители указывают выходную мощность усилителя, а не потребляемую из сети. Поэтому расчет требуемой мощности нужно корректировать с учетом КПД усилителя.

Их КПД можно примерно оценить по классу усилителя:
  • Класс D – 90%;
  • Класс C – 78,5%;
  • Класс B – 78,5%;
  • Класс AB – 40%;
  • Класс A – 20%.

(мощность усилителя) х (КПД) ≤ (мощности блока питания)

Электродвигатели, насосы и компрессоры


Это самая неоднозначная нагрузка для БП. Как и любой двигатель, коллекторные машины постоянного тока, при пуске, создают повышенный пусковой ток. Для двигателей небольших мощностей он превышает номинальный ток в 3-5 раз. Это обусловлено инерцией ротора и полезной нагрузкой на валу.

Поэтому применять блоки питания без соответствующего запаса по мощности нельзя. При неверном подборе, в лучшем случае сработает токовая защита, а в худшем – блок выйдет из строя.

(3-5) х (мощность двигателя) ≤ (мощности блока питания)

Один из методов снижения пусковых токов - устройства плавного пуска или шунтирующего реостата.

Если у двигателя есть «свободный выбег», то есть после отключения от питания мотор не останавливается, то он начинает работать как генератор отдавая ток обратно в прибор. Это может привести к повреждению блока если не использовать схемы соответствующие защиты.

Аккумуляторный инструмент


Здесь также применяются коллекторные двигатели, однако у аккумуляторного инструмента (АИ) есть свои отличия. Во-первых, практически все АИ имеют устройство плавного пуска. Тот же шуруповерт можно запустить с разной скоростью вращения, нажимая на курок с различным усилием. А это означает, что проблема пусковых токов здесь уже решена.

Во-вторых, инструмент имеет сильную переменную нагрузку, которая сильно зависит от режима работы мотора. При работе без нагрузки инструмент потребляет минимальную мощность, однако при максимальной – потребляемый ток многократно возрастает. Как раз это и нужно учитывать.

При выборе БП для подключения инструмента следует вначале измерить потребление в момент его наибольшей нагрузки.

(пиковая мощность инструмента) ≤ (мощности блока питания)

Что означает та или иная надпись на блоке питания?

Указанная на блоке информация и условные обозначения используются для определения характеристик БП и оценки назначения его клемм и разъемов.

На любом лабораторном или обычном блоке можно обнаружить различные знаки и обозначения. Информация, указанная на них важна для правильного подключения, безопасной эксплуатации источника и потребителя.

Основные обозначения


200-240VAC – Допустимый диапазон входного напряжения;

110/220V – Номинальное напряжение (указывается у переключателя напряжения);

AC IN, AC Input – Вход переменного тока;

W – Номинальная мощность в ваттах (например, 150W);

FG – Клемма для подключения заземляющего провода;

L – Клемма для подключения фазного провода;

N, NC – Клемма для подключения нулевого провода;

DC IN, DC Input, IN+ (IN–) – Вход постоянного тока (общее обозначение группы клемм для DC-DC и DC-AC);

DC OUT, DC Output – Выход постоянного тока (общее обозначение группы клемм для DC-DC и DC-AC);

CH – Обозначение изолированного выходного канала (при наличии нескольких каналов);

V+, DC+, OUT+, POS+ – Выход положительной полярности;

V–, DC–, OUT–, NEG– – Выход отрицательной полярности, при наличии клеммы G или GND. При отсутствии клеммы «земля» – выход нулевого потенциала;;

G, GND, Ground – Выход нулевого потенциала («земля»);

0-24V – Диапазон регулировки выходного напряжения (для регулируемых БП);

0-10A – Диапазон регулировки выходного тока (для регулируемых БП). Для не регулируемых блоков – диапазон допустимой токовой нагрузки. Если минимальное значение токового диапазона не равно нулю (например, 0,5-5 А), то подключение нагрузки создающей меньший ток не допускается.

Служебные линии


+S, –S, RS+, RS–, +SENSE, –SENSE – Клеммы предназначены для отслеживания падения напряжения, подаваемого потребителю (нагрузке);

RC+, RC–, RC, RCG – Контакты для дистанционного управления (Remote Control);

Схема подключения к блоку питания служебных линий

Схема подключения к блоку питания служебных линий

P, P+, LP, CS – Клемма используются, в сочетании с клеммой R.C.G, P– или G (служебной группы контактов), для согласования работы нескольких блоков с общей нагрузкой;

Блок питания Mean Well SP-500-48

Блок питания Mean Well SP-500-48

POK, PWR_OK, DC_OK – Клеммы для передачи сигнала POK («Power Good» и «Power Fail»). Предназначены для подключения внешних устройств, отслеживающих включение и отключение блока питания. Напряжение сигнала обычно ограничено и не превышает 5-6 В. Сигнал формируется при включении с определенной задержкой после достижения номинального напряжения на выходе и отключается перед его выключением.

Временная диаграмма формирования сигнала РОК

Временная диаграмма формирования сигнала РОК


Друзья, здесь мы постарались ответить на самые часто задаваемые вами вопросы по блокам питания. По мере появления от вас новых мы будем добавлять в эту статью.

Если у Вас остались какие-либо вопросы – вы можете задать их нашим менеджерам.

Спасибо за прочтение.

Количество показов: 1433
09.12.2021

Возврат к списку