SMPS Labortápegység II.

Az áramkör megépítése


A megépítést nyilván a nyáklap elkészítésével kezdjük (NYÁKTERV) . Az SMPS Labortápegység II áramköri lapja 135*61mm méretű, ekkora nyáklapra lesz szükségünk. A nyák elkészítésére itt nem térek ki, mindenki olyan technológiával teszi amilyen közel áll hozzá. Aki azonban nem szeretne a nyáklap elkészítésével foglalkozni az tőlem vásárolhat gyári furatgalvanizált és kontúrmart nyáklapot melynek mindkét oldalán van forrasztásgátló lakk és a beültetést nagymértékben megkönnyítő pozíciószita. Több évnyi távgyógyászkodási gyakorlatom alapján mondom, hogy amikor valaki utánépíti az áramköreimet és az nem működik neki, akkor azt 80-90%-ban az okozza hogy a nyákon szakadás vagy zárlat van, vagy esetleg valamelyik alkatrészt rossz polaritással ültetett be, netán egészen más alkatrész került a helyére. A gyári nyáklap a szakadások és zárlatok esélyét nagymértékben leredukálja, a pozíciószita pedig segít hogy tényleg oda forrasszuk az alkatrészeket ahová kell és azt amit kell. A pozíciószitán direkt jelöltem az összes dióda és elkó polaritását is és az IC-k 1-es lábát. Szóval a gyári nyáklappal sokkal kisebb az esély rá hogy hiba kerül az áramkörbe, amik ráadásul az első bekapcsoláskor más alkatrészeket is magukkal ránthatnak és tönkre tehetnek.


Az alkatrészeket egységcsomagban sajnos tőlem nem lehet megvásárolni mint például a PIC-es panelmérő II műszeremnél, mert az SMPS Labortápegység II alkatrészköltsége olyan magas hogy nem éri meg nekem betárazni belőle. A labortápban csupán a puffer elkó ára már majdnem ott van mint az említett panelmérő komplett alkatrészköltsége, és akkor még hol van a többi! Viszont a beszerzést megkönnyítendő készítettem egy, a HEStore-ban importálható kosarat mely tartalmazza az összes szükséges alkatrészt és így nem kell egyenként összeszedegetni őket mindenkinek. A labortápegység gyártatott NyÁK-lapja és a TO-220 tokok és a hűtőborda közt lévő közbenső alumínium idom az alábbi linken lévő űrlapon keresztül rendelhető meg:

 

SMPS Labortápegyseg II. rendelési űrlap

 

 

Alkatrészjegyzék : Kizárólag a nyákba ültetendő alkatrészeket tartalmazza egyenként felsorolva, pozíciószám alapján rendezve.

 

Bevásárlólista : Tartalmazza az összes nyákba ültetendő alkatrészt és az áramkör működéséhez elengedhetetlen alkatrészeket (potméterek, LED-ek és DC BE/KI kapcsoló) tételenkénti darabszám szerinti felsorolásban. Nem tartalmazza a műszerdobozt, a transzformátort, illetve a kapcsoló, panelmérő, potméterek stb. bekötéséhez szükséges vezetékeket, a hálózati csatlakozót, csavarokat, hűtőbordát, stb.

 

Egyéb alkatrészek : A bevásárlólistán szereplő tételeken kívül a labortáp megépítéséhez szükséges minden egyéb ami a dobozoláshoz és a végszereléshez szükséges (műszerdoboz, trafó, csavarok, csatlakozók stb.).

 

HEStore kosár : Tartalmazza az összes nyákba ültetendő alkatrészt és az áramkör működéséhez elengedhetetlen alkatrészeket (potméterek, LED-ek és DC BE/KI kapcsoló). Nem tartalmazza a műszerdobozt, a transzformátort, illetve a kapcsoló, panelmérő, potméterek stb. bekötéséhez szükséges vezetékeket, a hálózati csatlakozót, csavarokat, hűtőbordát, stb. A kosár fájlt a HEStore webáruházában (www.hestore.hu) tudjuk importálni és így nem kell mindenkinek egyenként összeszedegetni az alkatrészeket. Én már megtettem.

 



A nyáklap beültetését az SMD alkatrészekkel kezdjük! A gyári nyákon a pozíciószita számos okból a pozíciószámokat tartalmazza. Hogy ne kelljen az alkatrészjegyzékről mindig kibogarászni az értékeket, ezért készítettem egy SMD beültetési segédletet. Nagyon figyeljünk oda a diódák polaritására és hogy minden pozícióba azt az alkatrészt ültessük be amit kell! Ha ezzel megvagyunk akkor állítsuk élére a nyáklapot és a VIA-kon (a két oldal közti kapcsolatot biztosító pontok) dugjunk át 1-1 alkatrészlábat vagy vékony vezetéket és forrasszuk azt be a panel mindkét oldalán. Ha gyári nyáklapunk van akkor ezt hagyjuk ki mert az furatgalvanizált és ezért erre nincs szükség. Fordítsuk meg a panelt és ültessük be a huzallábas alkatrészeket magasságilag a legkisebbtől a legnagyobbig haladva! Először tehát a söntellenállások jönnek mert azok a legalacsonyabbak. A főszabályozó három söntje (RS5, RS6, RS7) 3-3db ellenállásból épül fel, ezek egymás fölé vannak forrasztva mert sajnos csak így férnek el a panelon. (Ennek a bekezdésnek a bal oldalán van is egy kép róluk.) A söntök után jöhetnek a TO-92 tokok, a csatlakozók és a kisebb elkók. A kimeneti sorkapcsok beültetése előtt készítsünk két vékonyabb szigetelt vezetékdarabból 1-1 hurkot és ültessük őket a sorkapcsok mögötti VIA-kba. Ezek a hurkok biztosítják a négyvezetékes kimenet meglétét az élesztés során. Később ha már véglegesen benne lesz a dobozában az áramkör és a négyvezetékes kimenet el van huzalozva a kimeneti csatlakozókra akkor majd ezeket a hurkokat át kell vágni. A csatlakozókat követően jöhetnek a helitrimmerek, az olvadó biztosító foglalat (ez a helyes megnevezése, nem pedig a „biztosíték”) és el is érkeztünk a legnagyobb alkatrészekhez; jöhetnek a fóliakondenzátorok, a puffer elkók és az induktivitások.

 

Beültetés alulról

 

Beültetés felülről

 


L1 fojtótekercset saját magunk is megtekerhetjük. Ehhez egy olyan vasmagra lesz szükségünk amelyre rá tudunk tekerni a táp névleges maximális kimenő áramát elbíró vezetéket akkora menetszámmal hogy az kb 100uH legyen, és hogyha a névleges maximális áramot átfolyatjuk rajta akkor se menjen telítésbe a vasmag. Ha azonban nem szeretnénk ezzel bíbelődni akkor boltban, például a HEStore-ban készen is megvásárolhatjuk ezt a fojtótekercset! Azzal már semmit sem kell tekergetni vagy méricskélni, egyszerűen csak be kell forrasztani a panelba! Az SMPS Labortápegység II nyáklapját direkt ehhez a HEStore-ban is kapható induktivitáshoz terveztem. Sőt igazából kettőhöz mert a nyák a 100uH/10A-os és a 100uH/5A-os gyűrűk fogadására is fel van készítve hogyha kisebb áramú tápegységet szeretne valaki akkor a kisebb és olcsóbb 5A-os gyűrűt is be tudja ültetni. Viszont én azt tanácsolom hogyha valaki megteheti mert van induktivitásmérője és oszcilloszkópja, no meg kellő elektronikai ismerete hogy hogyan kell az induktivitást és a telítést kiszámolni, akkor inkább maga tekerje meg az L1 fojtótekercset. Egyrészt mert olcsóbban megússza, másrészt ez a HEStore-os 100uH/10A-os tekercs vezetéke elég vékonyka sajnos. Nincs vele gond mert elbírja azt amit ráírtak csak eléggé melegszik. Köztes megoldásként az is járható mondjuk hogy megvesszük a kész induktivitást boltban, de letekerjük róla a vezetéket és vastagabból újratekerjük. Előtte persze a menetszámot megszámoljuk. :-) Az itt a bekezdés elején lévő fényképen a HEStore-os 100uH/10A-es induktivitás szerepel. A képen is megszámolhatjuk, 30 menet van rajta. Mivel a fojtótekercs elég nagy és nehéz, ráadásul a rajta impulzusszerűen csordogáló áram miatt a menetei mogoznak egy kicsit (ettől van egyébként a tápegységnek a jellegzetes zizegő hangja), javaslom hogy az L1 beültetésekor rakjunk alá egy mondjuk 2x2cm-es 2-3mm vastag gumidarabot. Vagy az is jó ha ragasztópisztollyal odatapasztjuk a nyáklaphoz, az még rögzíti is. Szerk.: A RET-nél is kapható 100uH-s fojtó ami ráadásul kisebb, nagyobb áramot bír és kisebb az ellenállása is, ráadásul harmadannyiba kerül mint a HEStore-os! A cikk írásának napján a HEStore-ban kapható 2160Ft, a RET-es pedig csak 710Ft!

 

Ha idáig eljutottunk, akkor már csak a teljesítmény-félvezetők maradtak hátra. A konstrukciót úgy alkottam meg, hogy az SMPS Labortápegység II áramköri lapja a pl Lomexben is kapható M21 nevezetű alumínium műszerdobozba (igazából e műszerdoboz-család bármelyik 150mm széles példányába) illeszkedjen. Ez a doboz 150mm széles és ugyan ilyen magas, emellett 200mm mély. A labortáp áramköre e doboz hátuljához, az oldalt lévő gyári furatokhoz illeszkedik. A teljesítmény-félvezetők így majdnem a hátlaphoz érnek hogyha beültetjük őket a panelba. A hűtésüket úgy találtam ki hogy a hat darab TO-220 tokos alkatrész nem közvetlen kapcsolódik a műszerdobozon kívülre szerelt hűtőbordára, hanem van köztük egy kb fél centiméter vastag alumínium lap. A tokokat ehhez az idomhoz kell csavarozni süllyesztett fejű M3-as csavarokkal. Azért kell süllyesztett fejűeknek lennie a csavaroknak, mert a fél centi vastag idom külső, hűtőborda felé eső oldalán nagyobb átmérőjű csigafúróval süllyesztéseket ejtünk és így a csavarok fejei a lap hátsó síkjából nem fognak kiállni. Ezen csavarokkal rögzítsük a teljesítmény-alkatrészeket, természetesen hővezető paszta, csillám és szigetelő gyűrűk használatával. A vastag alumínium idomon a TO-220 tokok felett kell még két furatot készíteni, mert ezen furatokon keresztül szorítjuk össze két csavarral az idomot a hűtőbordával. Így máris világossá válik hogy miért kellett besüllyeszteni a csavarokat. A közbenső vastag idom hátulját természetesen teljes egészében kenjük be hővezető pasztával! Eme technológia előnye hogy csak e két csavarnak kell a hűtőborda lamalláihoz igazodnia, nem pedig az összes teljesítmény-alkatrésznek. Az egész sokkal érthetőbb talán az alábbi képeken:

Az alumínium idom a következő rajz alapján készíthető el:

 

A kép 600DPI-s, ezzel a felbontással kinyomtatva méretarányos lesz!

 

Ez az alumínium idom tőlem megvásárolható teljesen készen azaz méretre vágva lyukasztva és süllyesztve. Nem házilag, kézzel van elkészítve hanem profi hidraulikus lyukasztógéppel! Megrendeléshez a fentebb linkelt űrlapot töltsük ki! Ha azonban valaki saját maga készítené el ezt az idomot de nem talál otthon ilyen fél centi vastag alumínium anyagot, akkor javaslom például a Metalloglobus-t ahol kapható pont fél centi vastag és pont 5 centi széles alu lapos rúd, bár 6 méteres szálban.  :-)

 

Még nem tartunk a dobozolásnál de fontos még itt, az alu idomra csavarozott teljesítmény-alkatrész blokk nyákba való beforrasztása előtt megjegyeznem egy dolgot: Ha a TO-220-as alkatrészek lábait beforrasztjuk akkor utána azt már nem tudjuk mozgatni. Azonban a dobozoláskor majd a hátlapra szerelt hűtőborda két furatához kell igazítani az alu idomot, rajta a TO-220 tokokkal! Tehát ha már megvan a műszerdobozunk és a hűtőbordánk, a borda pedig a helyén van és ki is van fúrva rajta az alu idom rögzítését szolgáló két furat akkor előbb a két csavarral rögzítsük jó erősen az alu idomot (a rajtuk lévő alkatrészekkel) a bordához és csak utána forrasszuk be a TO-220-ak lábait! A másik megoldás hogy ha még nincs meg a műszerdoboz és/vagy a hűtőborda, akkor is beforraszthatjuk a teljesítmény-félvezető blokkot csak akkor ne csípjük le a lábaikat! Hiszen ha lecsípjük és utána a hűtőbordára csavarozáskor kijjebb kell majd húzni őket akkor nem lesz már mihez forrasztani! Így van egyébként még egy előnye a dolgoknak, hogy az esetleges mérések során a túllógó alkatrész-lábakra gyönyörűen rá tudjuk csíptetni a szkópzsinórt. :-)

 

A teljesítmény-félvezető blokkal már minden alkatrész a helyére került a nyáklapon. Azonban még van egy nagyon fontos feladatunk a panellal! A gyári panelon látható hogy a vastag (nagyáramú) vezetősávokat nem fedi forrasztásgátló lakk. Ezeket a fóliaszakaszokat ugyanis meg kell vastagítanunk mert olyan nagy áram folyik rajtuk (10A) hogy elpárologna a réz a nyákról! Bő ónnal forrasszuk végig az összes megvastagított vezetősávot, majd ónharisnyát fektessünk rájuk szépen. Az ónharisnya helyett sodrott rézvezetéket is használhatunk (én is így tettem), ha lecsupaszítjuk róla a szigetelést. Ez nagyon fontos momentuma az építésnek, semmi esetre se hagyjuk ki! Legvégül; ez már nem kötelező de én le szoktam mosni a paneljaimról a forrasztóónból ráolvadt gyantát. E célra nekem az aromás higító vált be a legjobban. Egy használaton kívüli fogkefét merítsünk bele az aromás higítóba majd keféljük vele át a panel alsó (SMD) oldalát alaposan! Aztán öblítsük le csapvízzel, majd én ilyenkor egy kis Ultra derm-et szoktam rátenni és a fogkefével ismét átdörzsölgetni majd leöblíteni vízzel. Az eredmény egy sokkal esztétikusabb panel lesz és a gyanta okozta átmeneti ellenállás is megszűnik. Bekapcsolás előtt viszont mindenképp hagyjuk megszáradni a panelt! Az áramkör 10-15 perc múltán már száraznak tűnik ránézésre, de az alkatrészek alatt még lehet némi nedvesség aminek az elpárolgásához több idő kell. Hogyha nem hagyjuk rendesen kiszáradni a panelt akkor a nagyméretű alkatrészek alatt megmaradó folyadék átvezethet és ez problémákat okozhat. Az SMPS Labortápegység II prototípusainak nyákjairól készült EZ, EZ és EZ a kép. Ezeket a kondik alatt megmaradó víz okozta. Ha gyári nyákot használunk akkor az azon lévő forrasztásgátló lakk miatt ilyen problémánk nem lehet. De persze azért úgy a legegészségesebb, ha hagyjuk rendesen megszáradni a panelt.

Hozzászólások   

 
#51 Attila 2018-01-15 13:16
Meg van már hogy mi az!
A kapcsolási rajzon van egy 4,7u/100V-os fóliakondi. A HEStore-ban ehhez az értékhez legközelebb álló fóliakondi amely azonos tokozású (RM22,5) az a 1003.1303-as cikkszámon szereplő kondenzátor. Ezért tettem be a HEStore-os kosárba ezt a kondit.
 
 
#52 rockersrac 2019-01-17 03:30
Kérdés: a táp mennyire érzékeny a potméterek értékére? Ha pl 20K helyett más értéket használok, mennyire befolyásolja a működését a labortápnak?
 

Nincs jogosultságod hozzászólást írni!

Keresés

Saját menü

Szavazás

Melyik kapcsolást szeretnéd hogy mihamarabb elkészüljön?


Forrasztóállomás III. - 26.7%
PIC-es panelmérő III. - 3.2%
PIC-es panelmérő IV. - 1%
PIC-es panelmérő V. - 3.6%
Labortápegység II. - 46.4%
PIC-es vezérlőmodul - 4.1%
Precíziós árammérő - 3.9%

Összes szavazat: 1365
The voting for this poll has ended on: 02 júl. 2015 - 00:00

Szavazás

Hogy tetszik az új oldal?


Fantasztikus! - 50%
Tetszik - 47.5%
Elmegy - 0%
Lehetne jobb is - 2.5%
Pocsék - 0%

Összes szavazat: 40
The voting for this poll has ended on: 09 márc. 2015 - 00:00

Olvasók az oldalon

Oldalainkat 18 vendég és 0 tag böngészi

Online felhasználók

None