Modificação da fonte de alimentação SY-002-5-12. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Para conectar discos rígidos, dispositivos de armazenamento SSD, leitores e gravadores de CD a dispositivos multimídia digitais, você pode usar controladores JSB2-IDE/SATA conectados a uma porta JSB1.1/JSB2/JSB3 livre de um computador, laptop, tablet, DVD- jogador, televisão. Este método é conveniente para conexão infrequente de vários dispositivos de armazenamento de informações, seus testes e reparos. Para este propósito, foram adquiridos dois desses controladores de fabricação chinesa.

Ao testar o dispositivo, após 10 minutos, o cheiro de plástico queimado começou a emanar da fonte de alimentação (PSU) modelo SY-002-5-12 fornecida (Fig. 1), e seu gabinete ficou muito quente (a carga foi um antigo disco rígido Quantum Fireball). Após 10 horas de mais testes, foi decidido modificar a fonte de alimentação nomeada. Esta decisão foi facilitada pelo fato de que as três fontes de alimentação disponíveis, também projetadas para uma corrente de carga de 2 A para ambas as tensões de saída (5 e 12 V) e destinadas a alimentar contêineres para discos rígidos externos, praticamente não esquentaram.

Arroz. 1. Modelo de fonte de alimentação SY-002-5-12

A caixa plástica da fonte de alimentação, composta por duas metades unidas com algumas gotas de cola, pode ser facilmente desmontada com uma faca afiada e uma chave de fenda larga. Depois de inspecionar a instalação, que não revelou nenhuma falha sob o

Com base na temperatura dos elementos, foi elaborado na placa de circuito impresso um diagrama do circuito da fonte de alimentação, cuja análise serviu de base para a modificação descrita a seguir. O diagrama do dispositivo modificado é mostrado na Fig. 2. A numeração dos elementos corresponde à indicada na placa, as designações posicionais das peças novas começam com o prefixo 1, a sua numeração continua a de fábrica. Como você pode ver, o circuito do dispositivo como um todo é típico de uma fonte de alimentação pulsada com um conversor de transistor. A principal diferença é que, em vez de um transistor bipolar único tradicional, um análogo de um tiristor de baixa potência montado nos transistores Q2, Q3 é instalado no circuito de estabilização da tensão de saída e proteção contra sobrecarga.

Arroz. 2. Esquema do dispositivo modificado (clique para ampliar)

O poderoso transistor de efeito de campo de alta tensão CEF02N6A (Q1) usado na fonte de alimentação tem uma resistência de canal aberto relativamente alta, portanto, um STP4NK60ZFP mais poderoso e confiável com um diodo zener de proteção integrado foi instalado. O resistor R5 (1,5 kOhm) é substituído por um resistor com resistência de 910 Ohm, o capacitor C4 (2200 pF) é substituído por um capacitor com capacidade de 3300 pF. Não havia capacitor C2 na placa de alimentação, foi instalado um capacitor cerâmico de alta tensão com capacidade de 1500 pF com tensão nominal de 2000 V pelo método de seleção para menor consumo de corrente. Em vez do diodo 1N4007 (D6) , de aparência questionável, foi usado um diodo JF4007 ultrarrápido. O resistor 1R1 está conectado ao circuito aberto do enrolamento II do transformador de pulso T15, o local de conexão do resistor R4 foi alterado: seu terminal superior (de acordo com o diagrama) agora não está conectado ao ponto de conexão do resistor R6 com o diodo D6 e capacitor C2, mas para a placa positiva do capacitor C1, e seu valor não é 680 kOhm, mas 1 MOhm. Após essas alterações, a corrente consumida pela unidade com carga conectada diminuiu 20%.

Para aumentar a confiabilidade da fonte de alimentação, várias outras melhorias também foram feitas. Um capacitor cerâmico 5C1 é instalado em paralelo com o capacitor de óxido C9, um capacitor miniatura CF (2200 pF x 1000 V) é substituído por um capacitor cerâmico de alta tensão de tamanho normal com capacidade de 1000 pF com tensão nominal de 2000 V. Um termistor 1RK4 com TCR negativo está incluído no circuito do terminal negativo da ponte retificadora D1-D1, o que reduz a corrente de partida da fonte de alimentação. Se não houver restrições significativas de instalação, é aconselhável conectar este termistor em série com o fusível F1. Para reduzir a sensibilidade da fonte de alimentação ao ruído de impulso, um indutor 1L1 e um varistor 1RJ1 são instalados adicionalmente.

Os capacitores de óxido C6 e C7 com capacidade de 470 μF cada são substituídos por capacitores com capacidade de 1500 μF, e em paralelo com eles são incluídos (soldados diretamente em seus terminais) os de montagem em superfície de cerâmica (1S11 e 1S10, respectivamente). Descobriu-se que o C6 estava parcialmente defeituoso no momento da modificação: a corrente de fuga era de cerca de 100 mA a 16 V, a ondulação da tensão de saída era de 250 mV. Após substituí-lo, a amplitude de ondulação com a carga conectada diminuiu para 30 mV. Os capacitores de óxido de substituição devem ser classificados para operar em temperaturas ambientes de até 105 ^оC.

Para proteger contra danos aos dispositivos conectados a esta fonte de alimentação em caso de mau funcionamento ou ruído de impulso, um diodo de proteção 1D10 e um diodo zener 1D11 são instalados na rede. Um dissipador de calor de latão com superfície de resfriamento de 9 cm3 é soldado ao terminal catódico do diodo Schottky D2; isso permitirá que a fonte de alimentação seja usada para alimentar e carregar as baterias dos tablets. Um resistor 8R1 foi instalado em paralelo com o resistor R16, o que reduziu a tensão de saída da fonte de alimentação em modo inativo de 5,36 para 5,2 V. O LED verde (infelizmente, quase imperceptível) foi substituído por um LED vermelho (presumivelmente da série L-1553 ).

O indutor 1L1 é um indutor de tamanho pequeno de fabricação industrial, enrolado em um núcleo magnético de ferrite em forma de H, a resistência do enrolamento CC é de 1 Ohm. Qualquer semelhante com uma indutância de até 100 μH e uma resistência de enrolamento CC de até 3 Ohms servirá. Todos os resistores recém-instalados são de pequeno porte, de qualquer tipo e com potência de dissipação indicada no diagrama.

O varistor FNR-07K471 (RU1) pode ser substituído por qualquer um dos FNR-10K471, FNR-10K561, TVR10471, MYG10-471, INR14D471, INR10D511. Antes da instalação, um pedaço de tubo termorretrátil é colocado em seu corpo. O mesmo tubo é usado para isolar o capacitor CF. O termistor SCK083 (1RK1) com resistência de cerca de 12 Ohms em temperatura ambiente pode ser substituído por qualquer um com TCR negativo e resistência de 4...33 Ohms. Em vez do diodo UF4007 (D6), qualquer um dos UF4006, FR157, 1N4937GP, 1 N5399, KD247D, KD258D é adequado, e em vez do diodo de proteção RbKE15A - 1.5KE15A ou diodo zener 1 N5352. A vista da placa de circuito modificada é mostrada na Fig. 3.

Arroz. 3. Vista da placa de circuito modificada

Para resfriar o transistor de efeito de campo Q1, o fabricante utilizou um dissipador de calor de alumínio em forma de placa com dimensões de 25x15x1 mm (é o que pode ser visto na fotografia). A temperatura do gabinete do transistor com este dissipador de calor, mesmo com o gabinete da fonte aberto, atingiu 90 ^оC. Um resultado um pouco melhor foi alcançado após a instalação do transistor em um dissipador de calor de alumínio em forma de L com dimensões de 55x22x2 mm (este último foi posicionado de forma que a maior parte dele fosse pressionada contra a tampa superior do gabinete do dispositivo) - a temperatura da caixa do transistor caiu para 56 ^оC. Este é um resultado satisfatório, pois as expectativas eram de mais, talvez o melhor não tenha sido alcançado devido à má qualidade do transformador de pulso T1. Para diminuir a temperatura do ar dentro do gabinete da fonte devido à ventilação natural, foram feitos 70 furos com diâmetro de 3 mm em suas paredes laterais, e furos reais com diâmetro de 1,8 mm foram feitos na parede superior, em locais onde a ventilação buracos foram simulados. Quatro pés de borracha com 4 mm de altura estão colados na parede inferior da caixa da fonte de alimentação.

Durante a operação, não coloque a fonte de alimentação e o dispositivo conectado a ela empilhados. Para proteger adicionalmente o dispositivo alimentado pela unidade e melhorar a qualidade de sua fonte de alimentação, você pode usar o filtro descrito no artigo do autor “Filtro de energia para HDD” (Rádio, 2014, No. 2, pp. 26-28). Antes de conectar ou desconectar dispositivos alimentados pela unidade, desconecte a alimentação da rede elétrica de 230 V CA.

Autor: A. Butov

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