Чужой опыт экономит время и увеличивает шансы для удачи

Проблемы монтажа на примере 4-х канального БП на LM350

БП на LM350 четырехканальный БП на LM350 четырехканальный можно использовать перевернутым Подсоединение к стабилизатору. Цветные маркеры и изоляция низкоимпедансных фильтрующих конденсаторов при помощи пластмассовых полосок.

Эта заметка не о блоке питания, а о вариантах решения проблем расположения и монтажа элементов в самодельных устройствах на примере рабочего блока питания. И хотя БП был сделан именно как инструмент для работы при ремонте и тестировании, назвать его лабораторным блоком питания будет вряд ли уместно, поскольку он не дотягивает до негласного стандарта таких устройств. В этой заметке он использован только для демонстрации вариантов решения проблем монтажа элементов. Проблемам монтажа обычно уделяют мало внимания, хотя на практике они почти всегда отнимают много сил и времени.

Ниже - 40-минутное видео и много фото.


Видео

Время разных этапов этого видео:

1 мин 24 сек - пару слов по схеме БП

5 мин 32 сек - регулятор оборотов вентилятора с термистором

8 мин 09 сек - начало по теме видео

10 мин 46 сек - БП разобран, рассказ о монтаже

12 мин 08 сек - об изучении рынка и запасах хлама

17 мин 05 сек - закрепление диодных мостов и конденсаторов

19 мин 51 сек - проблемы укладки проводов

20 мин 28 сек - монтаж деталей лицевой панели

32 мин 07 сек - некоторые выводы

34 мин 30 сек - крепление трансформатора без контакта с корпусом



Устройство БП

Пару слов о самом блоке питания.

БП 4-х канальный, трансформаторный. Каждый из 4-х каналов построен на базе линейного стабилизатора LM350, и полностью изолирован от соседних. БП будет по мере надобности дорабатываться, хотя сейчас весомых причин для этого нет. Дело в том, что предназначение и полезный эффект от возможных доработок БП пока не стоит тех затрат, которые ради этого необходимо будет понести.
Впрочем, время покажет.

Трансформатор

Об этом трансформаторе у меня есть отдельная заметка:
Перемотка трансформатора без разборки

и даже видео:
http://www.youtube.com/watch?v=TLogCQZMsYA

Здесь хочется особо отметить один момент.
Поскольку этот рабочий блок питания (наподобие лабораторного) является инструментом, а не частью другого изделия, то я не увидел смысла в том, чтобы создавать какой-то полностью законченный продукт.

Т.е. этот БП всегда в состоянии перманентной доработки, переделки, и его можно всегда разобрать и изменить под текущую задачу. И трансформатор, имеющий множество вторичных обмоток, делался изначально с возможностью изменять в нем напряжение на каждом канале в зависимости от задач.
Подробнее о нем - см. в упомянутой выше заметке.

Схема

БП не доделан! И хотя схема здесь не имеет значения (поскольку БП использован как пример решения проблем монтажа), привожу ее ниже:

Регулятор оборотов вентилятора с термистором 4-x канальный блок питания на базе LM350

Здесь использован простейший вариант с минимальным количеством радиодеталей. Единственный интересный момент - это использование двух параллельных конденсаторов в сглаживающем фильтре после диодного моста. Один конденсатор основной на 4700 мкФ 50v, второй низкоимпедансный малой емкости, находящейся в непостредственной близости к микросхеме на 470 мкФ 50v.

КСТАТИ! Зависимость выходного напряжения от угла поворота ручки переменного резистора в стандартной схеме LM350 одинакова при разных входных напряжениях (до максимального напряжения меньшего из этих разных).

Монтаж элементов

В процессе обдумывания монтажа приходится покупать сначала разные образцы элементов конструкции, гнезд и радиодеталей, которые есть в продаже и прикидывать, прикладывать, проверять. А потом докупать необходимое количество того образца, который удачно подошел.
Часто планы приходится менять только потому, что чего-то просто не оказалось в магазинах. Видимо имеет смысл заранее изучить рынок.

Сложно обойтись и без того, чтобы иметь под рукой кучу всякого старого барахла, разобранных изделий, крючков, проволочек, ручек, уголков, пружинок, пластин, пластмассовых шайб и просто обломков, для того, чтобы прикидывая их по очереди, конструировать из этого какие-то крепления и пр. составные элементы.
Эта работа может занять больше времени чем все остальное, имеющее непосредственное отношение к электронике.


Трансформатор

Трансформатор имеет внутренний экран (подробнее об устройстве и переделке трансформатора - см. отдельную заметку). Этот экран соединен с корпусом. Поскольку по поводу этого экрана в сети много споров, я решил не рисковать и изолировать корпус трансформатора от корпуса блока питания.
Для этого я использовал обыкновенные строительные пластмассовые дюбеля и резиновые подушки. Дюбеля вставлены в отверстия и с обратной стороны разведены четырмя лепестками, прижатые сверху резиновой подушкой. Если в процессе я пойму, что корпус трансформатора все-таки лучше заземлить на корпус БП, то это можно будет легко сделать в любой момент.

Крепление под трансформатор. Дюбеля и резиновые подушечки Трансформатор на резиновых подушках и пластмассовых дюбелях, разведенных в стороны четырьмя лепестками Под шляпками винтов - бортик пластмассового изолирующего строительного дюбеля под трансформатор.


Радиаторы

Радиаторы в этом БП были взяты с донорской платы - старый аудио усилитель. Пришлось отпилить лишние части. Была попытка нарезать резьбу под новые крепления - закончилась неудачей. В алюминии очень тяжело нарезать резьбу - она слизывается. Пришлось сверлить сквозные отверстия и использовать длинные винты.

Изначально я планировал изолировать радиаторы от корпуса, но по причине сложности гарантировать отсутствие случайного контакта, решение было изменено и были изолированы корпуса микросхем LM350 - через теплопередающую прокладку. Для закрепления корпусов микросхем на радиаторе винтами, пришлось использовать специальные изолирующие шайбы с бортиками. Они были взяты со сгоревшего компьютерного БП (хотя с ними проблем нет - они есть в продаже, как и изолирующие термопроводящие прокладки).

Так же повезло найти среди своего хлама длинные скобы, на которые были закреплены оба радиатора. Поскольку радиаторы имеют контакт с корпусом, то дополнительно экранируют часть схемы от трансформатора.

Радиаторы сняты с донорской платы старого УНЧ. Ушки будут отпилены. Скобы под радиаторы Радиаторы допилены и установлены на скобы. На верхнем радиаторе не получилось нарезать резьбу, поэтому пришлось использовать длинные винты. LM350 на радиаторах через изолирующую теплопроводящую прокладку. SMD резисторы припаяны прямо на выводы стабилизаторов.


Регулятор оборотов вентилятора

Датчиком регулятора является термистор (NTC) взятый с донорской платы сгоревшего компьютерного БП. Схему регулятора оборотов я разрабатывал, погружая этот термистор в кипяток :). Это первая в моей жизни аналоговая схема с участием транзистора, которую я придумал сам без посторонней помощи :) (см. выше в разделе "Схема").

Конструкция выполнена навесным монтажом, и через изолятор закреплена на скобе одним винтом. Детали конструкции держат друг друга за счет жесткости своих выводов и пайки между ними. Регулирующий транзистор КТ815А и линейный стабилизатор LM317 имеют мини-радиаторы, и находясь близко возле вентилятора, получают даже при малых оборотах достаточный обдув.

Тестирование регулятора оборотов вентилятора Часть конструкции навесным монтажом. Стыки укреплены монтажной нитью. Часть конструкции навесным монтажом. Транзистор КТ815А на маленьком радиаторе.

Выпрямитель и стабилизатор регулятора оборотов вентилятора. Навесной монтаж. Вся конструкция регулятора оборотов вентилятора. Термистор на термостойком проводе с двойной изоляцией. Монтаж термистора между радиаторами

Термистор между радиаторами закреплен термопастой. Регулятор оборотов вентилятора установлен на свое место Регулятор оборотов вентилятора закреплен на одном винте


Диодные мосты и фильтрующие конденсаторы

Диодные мосты KBU810 (8А 1000v) имеют в центре отверстие, которое позволило закрепить их в ряд на шпильке М4 (шпилька куплена в спец магазине вентиляционных систем по очень низкой цене). Расстояние между ними выдерживается при помощи отрезков толстостенного кембрика. С обоих концов шпильки одета пластмассовая шайба, для предотвращения случайного контакта.

Между трансформатором и конструкцией из четырех выпрямителей на простых конденсаторах (4700 мкФ x 50v) с диодными мостами, установлен металлический экран на который наклеена малярная лента. К экрану подпаян провод с клеммой под заземление.

Диодные мосты KBU810 с конденсаторами 4700 мкФ x 50v. Навесной монтаж Экранирующая пластина с наклеенной малярной лентой и проводом на заземление Экранирующая пластина с изолирующей бумажной полосой внизу Четыре выпрямителя на шпильке. Между ними кембрик, по краям - пластмассовые шайбы.


Лицевая панель - гнезда и переменные резисторы

На лицевой панели изначально планировалось по два регулятора на каждый из четырех изолированных друг от друга каналов, и индикаторы. В процессе изготовления БП стало понятно, что возможно многое из задуманного не имеет смысла. Единственное достоинство это БП - его "аналоговость". Соответственно любые узлы с использованием контроллера являлись бы потенциальным источником помех. Но главное - все дополнительные фишки оказались намного сложнее и дороже чем весь базовый БП. Поэтому решение было отложено на долгое время до полного понимания - стоит оно того или нет (или лучше сделать еще и импульсник и в нем развернуться как душе угодно).

Тем не менее место под возможную доработку было оставлено, и детали были использованы соответствующих размеров.

При обдумывании и проектировании элементов управления приходится как правило покупать разные варианты в единичном экземпляре, изучать наличие в магазинах и только потом, определившись, докупать полный комплект.

Разметка и образцы элементов лицевой панели Расчет возможного расположения элементов управления. Бумага на липкой ленте для прикидки размеров и пространства Разметка отверстий под гнезда Установка гнезд по 2 на канал

Первое отверстие под переменный резистор Примерка резистора. Выводы подпаиваются на минусовую клемму. Попытка закрепить резистор текстолитовой пластиной К сожалению винт упирающийся в переменный резистор удерживает его недостаточно надежно

Сначала отверстия сверлятся тонким сверлом, чтобы не погнуть их края Маленькие отверстия рассверливаются до большего размера Доводка отверстий под резисторы полукруглым надфилем до нужного размера Проверка результата - резисторы закреплены пока липкой лентой.

Поиск более надежных вариантов закрепления переменных резисторов. Клей сгодился только для устранения люфта вызванного выступами на передней стороне резисторов Решение найдено - резисторы прижаты скобами из нержавейки на концы которых одеты по две изолирующих термоусадочных трубки Скобы из нержавейки с одетыми на концы двумя трубками - вид сбоку. Кстати, слева последствия использования большого сверла - порвало край отверстия


Укладка и закрепление проводов

Укладка проводов может оказаться более сложным делом, чем изначально кажется.
В этом БП я использовал провода в двойной изоляции в цепях постоянного тока. Они занимали много места и мне пришлось долго мучатся, устраняя выпирание лицевой панели. В результате некоторых усилий и экспериментов, удалось развести провода так, что они ничему не мешали и ни во что не упирались. На это ушло много времени.

Рекомендую активно использовать цветные кембрики (термоусадочную трубку), - даже в простых на первый взгляд конструкциях такая маркировка проводов значительно облегчает работу со схемой.

Обязательно надо продумать влияние помех, магнитных полей и направление потоков воздуха!

Монтаж проводов на трансформатор и на стабилизаторы Подсоединение к стабилизатору. Цветные маркеры и изоляция низкоимпедансных фильтрующих конденсаторов при помощи пластмассовых полосок. Окончательная разводка проводов к гнездам и переменным резисторам лицевой панели. Клеммы трансформатора подписаны на наклеенной бумажной ленте. Жгут проводов к лицевой панели закреплен стяжками на скобе


Рекламные ссылки:
Вопросы по теме статьи (просьба - без личностей), - присутствует премодерация:
   - регистрироваться НЕ обязательно! -

Комментарий будет опубликован только после проверки

Вы можете войти под своим логином или зарегистрироваться на сайте.

(обязательно)