Басня о том, как я «апгрейдил» блок питания для ТВ-бокса Ugoos X2-Pro по пульсациям и честным ваттам.
Приобрел по случаю ТВ бокс для старого смарт ТВ, дабы расширить функционал последнего до современного уровня (встроенный в ТВ видео плеер, некоторые видео уже не хотел воспроизводить), но не в этом суть повести.
При выборе приставки, я совершенно не задавался вопросом, какого качества должен быть его комплектный блок питания и как оказалось в последствии, немного забегая вперёд — правильно делал.
В комплекте с ТВ боксом, поставлялся довольно простенький, лёгонький,
на ощупь весь такой мягонький и практически без защит (предохранитель на высокой стороне всё-же есть), по сути без лишних элементов и не внушающий доверия, но в моем случае
Дай думаю, возьму и закажу настоящий, проверенный всеми и от нормального производителя БУ платку, с качественной «железкой» и заменю это комплектное «безобразие» на вот такую, качественную вещь:
Порылся в интернетах, посмотрел отзывы у продавцов и заказал, стал ждать, в надежде на то, что стоковый блок питания до приезда настоящего!!! не унесёт в один прекрасный день, с собой
мой новенький ТВ бокс, от нонейм — X2 Pro… а люд на форуме в топике «коробки» уже начал во всю бить тревогу о том, что стоковый блок имеет проблемы и поголовно начал заменять его на зарядные от мобилок :)
и О! чудо, блок питания приехал
ну наконец то!! ....ЧТО ЗА ЧЁРТ?!!
в целости и сохранности, вот только «немного» отличается от заявленного продавцом:
несложный квест - Найди 10 отличий
Да, это уже скриншот другого продавца, который также обманывает, редиска меня уверял — «это плата новой ревизии, друг» (читай — «лаовай»)… «можешь проверить выходные показатели»…
… и «ничего страшного», что тут нет ни предохранителя ни синфазника по входу, высоковольтный конденсатор мизерной емкости, ни твердотельных конденсаторов, ни smd элементов в конструкции также нет, а вместо спаренного диода Шоттки с возможностью теплоотвода и нормального выходного RC-фильтра — два 5ти амперных дискретных диода в параллель и светодиод ядовито-синего свечения…
В общем, я взял и проверил, как продавец просил… орал — «ВЕРНИ МОИ ДЕНЬГИ НАЗАД!!!»
Без нагрузки блок с довольно неплохой пульсацией, стабилитрон «автоматики» на выход дает 5.45В (естественно не вписывающиеся в рамки допустимого максимума для USB порта — 5.25В и это порой довольно критично)
Неожиданно, это даже работает!
Но вот он-же, с нагрузкой 3.3А, никаких защит, все работает и напряжение держит на уровне 5.25В
Диоды на выходе раскаляются моментально и сильно, трансформатор становится теплым сразу-же, при этом пульсации на выходе увеличиваются до 350мВ, с довольно неплохих без нагрузки (150 там на показаниях из-за периодических выбросов).
В общем, блок питания хоть и не откровенный мусор, но выкинуть его в окно желание появлялось (да и оптопару припаяли, пожалел), до 1А длительно отдаст без последствий, но не имеет совершенно никаких защит, не сравним и близко с тем, что я хотел и что, по сути, покупал, а единственное на что он годен «из коробки», это нагревательная функция (моя спираль — вполне подходит)) да и то, только если с полным контролем выходного тока и напряжения с вашей стороны — гореть будет «ярким пламенем», но до полного КЗ не отключит нагрузку.
Для питания электронных устройств, категорически желательно его дорабатывать, хотя-бы на пальцах: предохранителем, увеличивать входной фильтрующий кондер, стабилизировать или снижать напряжение с 5.45 до хотя-бы 5.2В, ну и дроссель по выходу тут лишним не будет совершенно и только тогда он, может быть, хоть как-то приблизится к оценке «нормално», за свои деньги.
Оставил тв-бокс в покое, работает на стоковом БП и дальше.
Закончилось видимо «БУ качество» у китайцев, а как выяснилось позже, проблема у народа с ветки обсуждения бокса, была не только от плохости блока питания (производитель его всеже заменил), а от совокупности факторов, таких как: нетипичного для бокса разъёма питания в виде micro-USB, отсутствующей по питанию фильтрующей ёмкости на входе в бокс и при этом очень высокочастотном, импульсном характере нагрузки (USB tester-ы показывают ерунду) ну и всё-же изредка попадающегося бракованного БП, которые в совокупности, при малейшем недоконтакте в разъёме USВ и косяке сборки БП приводили то к спонтанным перезагрузкам в нагрузке бокса контентом, то к перезагрузкам от попытки раскрутки подключенного к боксу внешнего жесткого диска с ним.
На всякий случай, пропаял стоковый блок на стороне 220В, наладил все контакты разъёмных соединений, собрал и надежно, с характерным щелчком фиксатора подключил кабель в разъём USB — работает как китайские часики и практически всегда полностью холодный, как и ТВ-бокс.
Всем спасибо за прочтение и весёлых вам «самоизоляций».
Привожу схему чтения —
сегодня оригинальность в фаворе
Последнее время здесь технические заметки стали превращаться в рассказы Паустовского.
А муську читаю лишь в контексте «то, что не покажет продавец и производитель».
У автора стиль Набокова.
А что за медицинская серия?
Спасибо, что предупредили с нечестным продавцом.
Всегда пожалуйста :)
Так плохая не эта плата, а та которую он получил от продавца.
У меня есть какой-то андродид ТВ-бокс, имя которому легион. И его родной питальник выдает 5.45В. И все нормально с боксом, уже 4-ре года.
Для сравнения подключал БП с выходной напругой 5.1В, и все бы хорошо, бокс работает без сбоев, НО отваливается внешний HDD, который подцеплен к USB, и от него питается.
в том же направлении заставляет думать и отваливающийся внешний диск.
будь у БП на 0.1 В выше напряжение, скорее всего его просадка при старте хдд не сказывалась бы.
При использовании разных качественных юсб БП, с выходным напряжением 5.1-5.2В имеем на выходных юсб портах бокса ~4.85...4.9В. Таких напряжений внешним HDD уже не хватает, и они отваливаются. Т.е. потери в боксе имеют место, потому китайцы самую малость задрали выходное напряжение БП.
Если нет необходимости в широком диапазоне питающего напряжения, лучше собрать классику — трансформатор + стабилизатор на 317+мощный PNP транзистор (т.к. у 317 предел 1.5А). Ну или 3 штуки параллельно, с мощными выравнивающими резисторами на 0.1 Ом. Посадить на радиатор с запасом, смонтировать в просторном корпусе (от блока питания ATX — иной раз бесплатно и сердито), за телек забросить и забыть лет на 10. Надежнее чем АКМ. Сугубо ИМХО :)
Конечно, если телевизор к стене подвешен и закинуть некуда, тут сложнее…
Хорошо, я соглашусь купить хороший импульсник, но не такую бяку как в обзоре :)
Я хотел донести, что лично мне уехать на пару дней и не выключить эту фигню из розетки было бы неприятно.
По внешнему виду просто кака.
Буду спорить…
Куда их теперь девать?
Переделать их видимо не смогу.
а у комплектного вообще синхронный выпрямитель был.
но ведь хотелось его поменять на что-то непонятное.
Входной фильтр не так критичен, на надежность он не влияет.
До дросселя питают оптрон, а ОС берется после дросселя.
и нужно изменить точку пайки +V
У кого голова только для того, чтобы в неё есть?
Но это не отменяет того, что по правилам ОС берется после фильтра так как если её брать до него, она будет работать при большом уровне пульсаций, что еще больше будет мешать её работе.
Пример из апонты выше.
p.s. почитал, как смог, вашу pdf. Есть о чем подумать.
абзацем выше Cakypa правильно указал на то, что самовозбуждение БП зависит от сдвига фазв цепи обратной связи, то есть, если на какой-то частоте суммарный сдвиг фаз достигнет 180 при усилении, большем 1, то ООС станет положительной и произойдет самовозбуждение.
в схеме, когда низковольтный выпрямитель нагружен емкостью, дросселя нет, а 431 не имеет конденсатора в своей цепи ООС, мы имеем предельный сдвиг фаз 90 градусов и ФНЧ первого порядка.
если добавить дроссель — то это уже фильтр второго порядка и возможный сдвиг фаз до 180, а LC — то есть дроссель и правый по схеме конденсатор — итого П-фильтр 3 порядка.
что касается конденсатора в цепи ООС 431.
его назначение — уменьшить быстродействие т.е. усиление самой ИС на высоких частотах.
это имеет два вида последствий.
на импульсную нагрузку такой БП будет реагировать медленно, что может в определенных условиях вызвать «резонанс» и сгорание нагрузки, если после пика сброс потребляемого ею тока будет происходить одновременно с реакцией БП на предыдущую просадку выходного напряжения (вследствие того пика тока нагрузки).
то есть, нагрузка потребила некий больший ток, напряжение на выходе БП просело, цепь ООС дает сигнал увеличить заполнение ШИМ, но делает это с небольшим запозданием благодаря конденсатору вокруг 431.
если нагрузка ток потребления сбрасывает, а к этому моменту ШИМ только отработал команду обратной связи поднять напряжение — оно вырастет больше, чем необходимо.
при некой периодичности пиков тока нагрузки БП может войти в резонанс.
второй тип воздействия конденсатора ООС вокруг 431 — это образование совместно с фильтром БП цепочки из двух и более интеграторов т.е. ФНЧ первого порядка, соединение которых в кольцо (посредством ООС) образует автогенератор.
в этом тоже нет ничего хорошего.
что касается точки подключения измерения ООС по выходному напряжению, нет принципиальной разницы, будет ли 431 измерять до дросселя или после, поскольку даже на частоте преобразования 100 кГц собственное усиление ИС больше десяти, а разница относительной величины пульсаций до дросселя и после (в процентах от номинального выходного постоянного напряжения) копеечна.
в обсуждаемой схеме только устойчивость БП к самовозбуждению может быть лучше или хуже.
как именно, я на пальцах не скажу, поскольку это ФНЧ четвертого порядка (если 431 с конденсатором сама и подключена к выходу П-фильтра).
насчет генерации — две очень показательные схемы, одна на дифференцирующих фазосдивгающих цепочках, другая на интегрирующих (на второй частота ошибочно указана 250 кГц, правильно 250 Гц).
что касается апноты ac-dc.power.com/sites/default/files/product-docs/an57.pdf она предназначена для ИС TOP и обвес 431 в ней продиктован желанием производителя конкретно TOPSwitch обеспечить стабильность конкретного билда, а не всех БП с использованием 431.
Мой практика показывает, что они есть везде и от его емкости зависит устойчивость работы обратной связи. Без него, или при недостаточной его емкости блок питания начинает банально «пищать».
А отклик будет зависеть не только от цепи ОС, а и от емкости выходных конденсаторов.
писк БП не зависит от этого конденсатора, вообще говоря, причин писка может быть несколько, как срабатывание защиты по току, или перенапряжение на холостом ходу, вызывающее выключение и обратное включение контроллера со слышимой звуковой частотой, плохо закрепленные (не пропитанные лаком) обмотки и сердечники.
самовозбуждение БП может приводить к писку, и этим конденсатором можно устранять самовозбуждение, но
а) БП не обязан возбуждаться без него
б) не все причины писка убирает этот конденсатор
в) при неверном выборе он может провоцировать нестабильную работу БП
>> А отклик будет зависеть не только от цепи ОС, а и от емкости выходных конденсаторов.
выходные конденсаторы эту цепь и образуют и, что интересно, П-фильтр обладает собственной частотой резонанса, хотя и с малой добротностью, поскольку правая емкость зашунтирована нагрузкой, но — дроссель и правый конденсатор образуют последовательный колебательный контур, напряжение на элементах которого в точке резонанса может превышать подводимое в сколько-то раз.
я хотел упор сделать не на выходных конденсаторах, а на нескольких последовательно соединенных интеграторах в лице силовой ИС и 431 с конденсатором в цепи ООС.
два интегратора достигнут суммарного сдвига фаз 180 гр сильно не сразу, то есть где-то уже на высоких частотах, где усиление в петле легко упадет ниже единицы.
а вот три, то есть к тем двум охваченным частотной коррекцией ИС прибавить RC фильтр первого порядка (сопротивление диодов и конденсатор фильтра) — и сдвига фаз в 180 добиться уже гораздо легче т.е. на частотах заметно ниже, где в петле ООС усиление превышает 1.
там и будет (может возникать) самовозбуждение.
причем если усиление в петле ниже единицы, но близко, то вполне можно ожидать колебательного процесса при импульсном токе нагрузки.
Наверное корректнее — зависит не только от этого конденсатора.
При всем уважении, у меня к сожалению нет такого образования, чтобы лезть в эти дебри, я как-то больше практик :)
то, где я мог видеть включение без конденсатора, возможно было источником 2.54 с соединенными анодом и управляющим выводом 431.
так или иначе, этой платы я сходу не нашел тоже :(
что касается картинок, а не в железе, то на ютубе сходу находится одно видео нонейм зарядки без конденсатора и в google images — некоторое количество регулируемых не импульсных БП, что не особо подтверждает мою версию.
корректнее — да
— «эти дебри» — всё довольно просто, вы же знаете из курса физики, что ток в индуктивности отстает от приложенного напряжения на 90 градусов, а в емкости опережает.
на постоянном токе сопротивление емкости равно бесконечности, на переменном нулю (при бесконечно высокой частоте).
если рассматривать RC цепь, где-то между постоянным током и бесконечно высокой частотой находится точка, где реактивное сопротивление конденсатора (единица делить на 2 пи * частоту в Герцах * емкость в Фарадах) сравняется с активным сопротивлением резистора.
если мы эту цепь включаем как ФНЧ, то есть конденсатор параллельно нагрузке, а резистор между источником пульсаций и верхней обкладкой, то на этой граничной частоте сдвиг фаз будет 45 градусов, а переменная составляющая ослабнет вдвое т.е. на -6 дБ.
таким образом, для любой RC цепочки, как последовательной, так и паралельной, частота изгиба АЧХ равна единица делить на 2*пи*R*C (омы, фарады, герцы)
что это дает вам?
если произвольный ОУ в цепи ООС имеет параллельно включенный резистор 100 кОм и конденсатор 51 пФ. то частота среза такого ФНЧ первого порядка будет составлять 31.2 кГц и выше этой частоты усиление будет падать со скоростью 6дБ/октаву то есть пропорционально росту частоты.
а до этой частоты усиление будет определяться соотношением резистора ООС и второго, подключенного к (-) входу ОУ.
таким образом можно по любой принципиальной схеме определить частоту пропускания УНЧ по номиналам входных цепей и цепей ООС.
для 431 как частный случай — надо определить активное сопротивление, соединяющее анод и управляющий электрод (на переменном токе это может быть параллельное включение резисторов делителя обратной связи по напряжению) и по формуле выше определить по емкости конденсатора и этому эффективному сопротивлению частоту среза получившегося ФНЧ. Поскольку внутри 431 тоже ОУ, хотя и специфический.
Типичное проявление неправильно подобранного номинала конденсатора — звон, свист и т.п.
К сожалению это не влияет на шум БП с «зеленым» режимом, а относится только к основному режиму работы.
Через меня прошли сотни разных блоков питания, не скажу что я везде смотрел что там стоит, но там где смотрел, конденсатор был, иногда сам, иногда была RC цепочка, иногда что-то еще более сложное.
Потому мне реально было интересно увидеть реальный блок без этой цепи коррекции. спасибо что поискали :)
писк БП не зависит от этого конденсатора, вообще говоря, причин писка может быть несколько, как срабатывание защиты по току, или перенапряжение на холостом ходу, вызывающее выключение и обратное включение контроллера со слышимой звуковой частотой, плохо закрепленные (не пропитанные лаком) обмотки и сердечники.
самовозбуждение БП может приводить к писку, и этим конденсатором можно устранять самовозбуждение, но
а) БП не обязан возбуждаться без него
б) не все причины писка убирает этот конденсатор
в) при неверном выборе он может провоцировать нестабильную работу БП
>> А отклик будет зависеть не только от цепи ОС, а и от емкости выходных конденсаторов.
выходные конденсаторы эту цепь и образуют и, что интересно, П-фильтр обладает собственной частотой резонанса, хотя и с малой добротностью, поскольку правая емкость зашунтирована нагрузкой, но — дроссель и правый конденсатор образуют последовательный колебательный контур, напряжение на элементах которого в точке резонанса может превышать подводимое в сколько-то раз.
я хотел упор сделать не на выходных конденсаторах, а на нескольких последовательно соединенных интеграторах в лице силовой ИС и 431 с конденсатором в цепи ООС.
два интегратора достигнут суммарного сдвига фаз 180 гр сильно не сразу, то есть где-то уже на высоких частотах, где усиление в петле легко упадет ниже единицы.
а вот три, то есть к тем двум охваченным частотной коррекцией ИС прибавить RC фильтр первого порядка (сопротивление диодов и конденсатор фильтра) — и сдвига фаз в 180 добиться уже гораздо легче т.е. на частотах заметно ниже, где в петле ООС усиление превышает 1.
там и будет (может возникать) самовозбуждение.
причем если усиление в петле ниже единицы, но близко, то вполне можно ожидать колебательного процесса при импульсном токе нагрузки.
безотносительно написанного выше, я случайно рылся в поисках готовых схем БП с 431 и нашел статью о построении генератора на базе этой ИС.
www.researchgate.net/publication/257655530_VCO_using_the_TL431_reference
в двух словах — при подключении параллельно ИС конденсатора небольшой емкости она становится в некоторых интервалах напряжения генератором.
pesche, про устойчивость, сдвиг фаз и фильтры — ну прямо как по книжке. Навеяло молодость. Спасибо.
А вот деталей у меня хватало и в школе и в институте на кафедре и потом
Родной блок питания с синхронным выпрямителем на выходе, а тот, что купил — с диодами.
Вывод — если вообще ничего не соображаешь в электронике, то лучше в нее и не лезь.
это стОит наличия синхронного выпрямителя?
Изначально думал что там ОС по выходу, невнимательно смотрел, но после Вашего комментария посмотрел внимательнее. Причем она там с компенсацией.
Вы его так расхвалили, что теперь он и меня полностью устраивает
правое фото
Вообще на самом деле пульсации не так и страшны для ТВ бокса, там по воду все равно куча DC-DC стоит, да и сам провод с о водными конденсаторами работает как RC фильтр.
В загруженом состоянии мой USB тестер t7 показывает «0»(другие 150-300мА, а при нагрузке еле-еле дотягивает до 150мА (другие 800-1500мА) при этом, этому боксу часто не хватает обычного USB порта от ТВ, с портом USB-HDD лучше.
Что-то явно намудрили разработчики с экономией на питании коробки, в неудачном месте они сделали разьемное соединение на microUSB, как минимум.
это не единственная такая микросхема, китайцы (точнее, авторы технологии) контролируют передаваемую магнитную энергию в первичную обмотку, а сопротивление вторичной «компенсируют».
но это буквально не стабилизация напряжения на выходе.
А не — по выходу там стабилизации нет. Как говорится — это две большие разницы.
так ок? )
это значение задается косвенно через ограничение тока первичной обмотки плюс какая-то поправка на падение напряжения в меди вторичной обмотки.
можно сказать, что контроллер замеряет магнитное поле в сердечнике, но это не тождественно выходному напряжению БП.
чудес не бывает.
Тем не менее, пример блока питания со стабилизацией по первичной стороне, он идет первым в этом обзоре.
И первым в этой таблице, обратите внимание на качество стабилизации при нагрузке до 300%.
Кроме того мне еще попадались блоки питания со стабилизацией по первичной стороне и могу сказать, что это работало довольно качественно, возможно раньше это было тяжело, но с появлением новых ШИМ контроллеров наверное научились это делать.
Ну и конечно это зависит от качества изготовления трансформатора, а точнее от связи обмоток между собой.
именно потому, что и от падения напряжения на диоде, и от падения напряжения на вторичной обмотке зависит.
хорошо, конечно, что настолько точно компенсируют.
Просто вот реально я видел ИИП без ОС с выхода (кроме того что показывал выше) и имеющие приличный коэффициент стабилизации. Тоже как-то привык что стоит оптрон и TL431.
думаю, Шоттки, не-Шоттки и синхронные на полевиках.
aliexpress.ru/item/32969651289.html
а пришёл точно такой же как у вас, открыл посылку и смотрю, как же он выдаст 12 вольт, если конденсатор на выходе 10-ти вольтовый.
видимо переделывали из 5В, но кроме замены делителя ос ничего не поменяли.
А стоковый какой? какой бокс?
Лучше фото не нашёл.
Ищи 12В/4А, в корпусе ноутбучного, это будет куда лучше китайского нонейма за тот-же ценник.
Ссылка на старое видео -ТЫК.
www.chipdip.ru/catalog-show/chassis-mount-power-supply?x.1508=EbW&gq=%D0%B1%D0%BB%D0%BE%D0%BA+%D0%BF%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F+5%D0%B2
Доставка — 3 бакса.
Вот уж точно, «за морем телушка — полушка, да рубль перевоз». Да ещё и перевоз 2 месяца.
чтобы не возвращать всю сумму, случись что.
Особенно «умиляет», когда кладёшь в корзину 3 единицы товара с платной доставкой, и «доставка» увеличивается ровно в 3 раза.
Ощущение, что отдельная платная доставка нужна только для того, чтобы выше подняться в выдаче поиска на Али. И так будет до тех пор, пока Али не сделает галочку «сортировать по цена+доставка», как есть у eBay.
на Али обычно по дефолту работает сортировка «Лучший выбор»
по-моему, обычно первыми в списке идут товары с бесплатной доставкой
Вы их живьем хоть раз видели?
«С синей меткой на верхней поверхности» это вовсе не тантал.
Это OCRZ Алюминиевые конденсаторы с органическим полимером.
Других «синих меток на верхней поверхности» не обнаружил.
я намеренно в кадре показал входные X конденсаторы — они оба 0.1 мкФ и оба 275V~
диэлектрики конденсаторов не сильно прогрессировали за прошедшие сорок лет, а габариты конденсатора прямо связаны с его емкостью при прочих равных условиях, поэтому в меньшем размере я вижу некий подвох.
Явно что-то из внешних фкторов изменилось в тот момент, когда их включили в «новую» розетку
ПыСы: Могу выпаять конденсатор и замерить его ёмкость, если вам интересно (благо есть чем). А мне вот не особо интересно. Я хочу просто пользоваться болеменее адекватным блоком питания и не более. Поэтому и купил б/у, а не безобразные новоделы, неизвестного подвала.
на мой взгляд выпаять эти конденсаторы имеет смысл в любом случае, и можно вместо них поставить на большее рабочее напряжение, скажем 630 В и той емкости, которая поместится на плате.
если это единственная проблема, то этими БП можно пользоваться, как адекватными, мне кажется.
что до измерения их емкости, если вам не сложно измерить, я бы пополнил свою картину мира )) но мне кажется, они или в обрыве, или КЗ — вряд ли емкость будет.
у меня емкость практически как написано, но с этими габаритами конденсатора у меня большие сомнения, что он будет надежно работать (и дальше, если вообще тот девайс, откуда китайцы извлекли мой БП, работал) — потому что, я думаю, его номинальное (фактическое или реальное) напряжение ниже.
Попробую другие померять (Не сегодня. Ща не до этого). Может просто не удачно попал. Хотя сильно сомневаюсь, что там другие стоят.