Сэкономить емкость электролита после PFC, блок питания 60 Вт Опции

[Goniew]

Ремонтируется сетевой адаптер питания, в закрытом пластмассовом корпусе, нагрузка до 80 Вт, выход 24В. От него питается некий медицинский прибор.

Топология такая:

PFC на L6561, накачивает в электролит 385 V. Разобрав такой же исправный адаптер, выяснил что электролит там предусмотрен Nippon-Chemi-Con 120uFx400V.
Дальше нечто обратноходовое на контроллере Филипс LTA201P, даташита на который похоже не существует в природе. Есть только похожая схема в PDF. Слава Богу, этот флай исправен, если запитать его от обычного выпрямителя с электролитом.

Вот электролит в PFC раздулся и помер, поскольку до меня шибко умным ремонтником было поставлено нечто китайское 47uFx350V. Но того мастера понять можно, места в блоке мало, туда даже Jamicon 47uFx400V не засунешь.

Какой же электролит мне поставить в PFC, чтобы он отработал хотя бы 1000 часов? Японцы умеют делать маленькие, с хорошими параметрами, но дорогие и штучно вообще не доставабельные. Мне же надо быстрее чинить адаптер, и поставить есть только вот что:

1) TEAPO 47uFx400V - но его длина больше доступного места, придется химичить.
2) Разнообразный китай на 105 градусов - Fulltec, Licon, Canicon, Yalecon, по 62-68 мкФ на 400-450В. Они весьма компактны и поместятся в корпус. В БП на 30-40 Вт с обычными выпрямителями, без PFC, без претензий работают годами.

А здесь в PFC как поведет себя китаец скажем 68 мкФ х 400В, если с блока питания снимают 60-80 Вт? На сколько его хватит? Вроде бы считается, что их режим в PFC более легкий и емкость может быть и меньше 1мкФ/Вт.

Особо долго раздумывать и искать японские кондеры некогда, аппарат надо починить.
Но если кто подкинет материалов (app notes) по выбору электролита для PFC, с радостью приму

Сообщение отредактировал Goniew - Jun 17 2009, 00:55

Прикрепленные файлы

 L6561____PFC____STM.pdf ( 115.66 килобайт ) Кол-во скачиваний: 676
 LTA201P___PWM_______________.pdf ( 58.1 килобайт ) Кол-во скачиваний: 88

 

[Burner]

Но если кто подкинет материалов (app notes) по выбору электролита для PFC, с радостью приму

Сильно подозреваю, что электролиты портятся токо от нагрева током. А при 60 Вт на 47 мкФ нагрев имхо незаметен. Так что бери макс. емкости 450 В, и все. Ну если есть чем - можно на ESR проверить. Можно еще при работе померить на нем ВЧ пульсации. Но это не оч. просто.

[Microwatt]

Да по грубому расчету в корректоре при сети ~ 175-250V достаточно 25-30 мкФ. Это при пульсациях где-то вольт 20. Идеально было бы 33х450

[Goniew]

Да по грубому расчету в корректоре при сети ~ 175-250V достаточно 25-30 мкФ. Это при пульсациях где-то вольт 20

А как же ripple current? Через кондер протекает ток, и от него кондер греется. Но моих знаний совершенно мало, чтобы прикинуть RMS ток через электролит в корректоре.

Ведь если мы сделаем корректор ватт на 300 и поставим электролит 33 мкФ, интуиция подсказывает что он закипит и взорвется.


И с какой радости япошки в свой блок питания засунули целых 100 мкФ, при том что мощность БП намного меньше 100 Вт ?
Или беру плату БП от TFT монитора можностью 15-20 Вт, и вижу на входе 2 электролита параллельно 68uFx450V. Нафига столько?

[Andrey_Y]

Сначала считаете минимальную ёмкость, которая Вам нужна, затем считаете RMS ripple current (быстрее всего на симуляторе), сравниваете с допустимым на выбранный электролит. Если запас имеется, то (по рекомендациям производителей ) измеряете температуру корпуса в боевой конструкции на худший случай. Далее считаете сколько времени данный кондёр протянет в соответствии с рекомендуемыми методиками.
Методики даются разные. Наиболее грамотные у Epcos, Rybicon.., китайских не встречал.
Если ripple у вас совпадает с max допустимым, и температура достигает как раз max, то считать ничего не надо, т.к. на этот случаей указывается load life в часах.
Если температура меньше допустимой, то, примерно, удваивайте эту life на каждые 10град. Если и ток меньше допустимого, то опять радуйтесь, но здесь сложнее - нужно всё-таки считать или смотреть на график, как у Epcos.
Хуже всего, что дешёвые ПOП электролиты не подтверждают даже того, что им положено 1000-2000 часов, без перегрузок (если удалось найти на них что-то), поэтому в силовых цепях их не применяют.
Электролиты 33uFx450v, что в прикреплённых файлах, работают в PFC на 100W при 70-80град. годами, проблем не было. (Epcos - сложно покупается, CapXon - хоть и китаец, но пока не подводил).

Прикрепленные файлы

 KH_115566592.pdf ( 189.09 килобайт ) Кол-во скачиваний: 91
 e_BXA.pdf ( 63.8 килобайт ) Кол-во скачиваний: 32
 Life.pdf ( 123.75 килобайт ) Кол-во скачиваний: 41

 

[Goniew]

Andrey_Y , благодарю за развернутый ответ. Видно, что Вы в теме, имеете опыт.

Ну что могу сказать со своей стороны. Электролиты серий для электронных балластов - это здорово. Не так давно разбирал 72 Вт (на 2 лампы по 36) немецкий балласт уважаемой в ламповой области фирмы. Там электролит Matsushita серии ED, 15 мкФ на 450 В, и я знаю, что эти балласты без проблем работают много лет.

В моем случае задача более простая, сермяжная. Починить и чтобы хоть полгода проработало. Есть китаец размерами 18*27 мм, 68мкФх400В. Как раз под размер. остальное, что получше (напр. Jamicon) в корпус не лезут.

Если же я в разобранном виде БП положу рядом на проводках электролит, дам полную нагрузку, и его температура будет не более 28-33 град., есть шансы ему жить?
Не до симуляторов сейчас, надо отремонтировать и побыстрее. А поскольку я ремонтирую как частный предприниматель всего лишь, то достать в розницу кондеры для электронных балластов из области фантастики.

[Microwatt]

А как же ripple current? Через кондер протекает ток, и от него кондер греется. Но моих знаний совершенно мало, чтобы прикинуть RMS ток через электролит в корректоре.

Ведь если мы сделаем корректор ватт на 300 и поставим электролит 33 мкФ, интуиция подсказывает что он закипит и взорвется.

Вы невнимательно прочитали мой ответ. Если на 300 ватт, то и емкость должна быть соответствующая. Если сеть 85 вольт, то тоже. Как только замените кондеры на конденсаторы, жизнь пойдет легче.
А на 60 ватт при сети 220 хватит того, что я указал. Это не с потолка, это в первом приближении просчитано и промоделировано.

[Goniew]

Как только замените кондеры на конденсаторы, жизнь пойдет легче.

А на 60 ватт при сети 220 хватит того, что я указал. Это не с потолка, это в первом приближении просчитано и промоделировано.

Что, без разницы, простой электролит на 1000 ч., или серия Rubycon для электронных балластов, допускающая в разы больший ripple current и срок жизни 15 тысяч часов?

А как симулятор смоделирует время подыхания электролита, к примеру Panasonic, есл один из них серии NHG (дешевенький), а второй ED?

[Microwatt]

Что, без разницы, простой электролит на 1000 ч., или серия Rubycon для электронных балластов, допускающая в разы больший ripple current и срок жизни 15 тысяч часов?

А как симулятор смоделирует время подыхания электролита, к примеру Panasonic, есл один из них серии NHG (дешевенький), а второй ED?

Эти вопросы - за рамками форума. От жулья лучший симулятор - жизнь. Век живи, век учись, дураком помрешь.
Симулятор показывает уровень эффективного тока (160мА), напряжение пульсаций (19-20 вольт). А что там Вам за "Панасоник" подсунут - Ваша судьба.
Недавно мне подвернулась партия 1000шт диодов MUR460Е, ну оччччень дешево. Соблазился, взял, поставил вместо SF56, которые шли-шли без проблем. В итоге, всю партию пришлось выпаивать и менять. При заявленных 4А х 400 вольт они на 0.5А через полчаса перестают держать 200 вольт. Поставщик пожимает плечами и говорит, что надо было ДО ПАЙКИ перепроверить все. И он по-своему прав.
Не гонялся бы ты, поп, за дешевизною......
Все "панасоники", "сименсы", "рубиконы" на 90% сегодня делают в одной и той же китайской деревне. Только в понедельник, вторник, среда...

[Goniew]

Все "панасоники", "сименсы", "рубиконы" на 90% сегодня делают в одной и той же китайской деревне. Только в понедельник, вторник, среда...

Вы ушли совсем в неведомую даль. По крайней мере я, говорю здесь только об оригинальных Рубиконах и Панасониках. Эти фирмы выпускают как дешевые серии со стандартным (но честным) временем жизни, так и очень дорогие, но для специальных применений. Например электронный балласт.

У меня есть каналы, где могу купить не поддельные панасоники.
Например, 10 мкФ * 450 В,
серия NHG - обычная, могу купить рублей за 15-20 штуку.
серия ED - для электронных балластов, сделанная на том же легальном заводе, последний раз брал у барыг по цене 700 руб. (Несколько посредников было задействовано).
и тот, и другой - оригинальные Панасоники.

[314]

Не может ли получиться так, что конденсатор греется частотой преобразования(50-150кГц), а не остатками пульсации сети? Если в параллель поставить какой-то более-менее высокочастотный где-то 0.5-1 мкф (припаять с обратной стороны платы), то может и удастся обойтись дешевым китайским электролитом, только для компенсации 100Гц? Этот вариант можно проверить по нагреву под нагрузкой.

[Guest_orthodox_*]

Не может ли получиться так, что конденсатор греется частотой преобразования(50-150кГц), а не остатками пульсации сети? Если в параллель поставить какой-то более-менее высокочастотный где-то 0.5-1 мкф (припаять с обратной стороны платы), то может и удастся обойтись дешевым китайским электролитом, только для компенсации 100Гц? Этот вариант можно проверить по нагреву под нагрузкой.

Скорее всего весь ток пойдет по электролиту, на тактовой частоте сопротивление 1 мкф (~ 1 ом на 150 кГц) будет больше, чем ESR электролита.

[Goniew]

Не может ли получиться так, что конденсатор греется частотой преобразования(50-150кГц), а не остатками пульсации сети?

Мой опыт ремонта аппаратуры говорит о том, что высоковольтные сглаживающие электролиты на входе БП практически не страдают этой проблемой. Греются как раз пульсациями 100 Гц. Сколько уж видел телевизоров (не российских), проработавших 10-15 лет, в них дохлые почти все мелкие электролитики, все на выходе блока питания, и только сетевой в идеальном состоянии. Его емкость обычно была 1-1.5 мкФ/Вт.

К сожалению теорией и моделями подкрепить эти рассуждения не могу.

Электролиты 33uFx450v, что в прикреплённых файлах, работают в PFC на 100W при 70-80град. годами, проблем не было.

Мне кажется, мы забыли одну важную вещь - "время удержания". Если это например блок питания компьютера, то после пропадания сети некоторое время преобразователь должен работать за счет энергии, накопленной в большой емкости. Это надо например когда простейший BACK UPS переключает выход с помощью реле с исчезнувшей сети на свой инвертор. Блок питания компьютера должен не заметить этого переключения.

Естественно, не все БП обязаны обладать этим свойством. Они могут например питаться от такой сети, которая никогда ни на полпериода не пропадает.

Кстати, никто не поможет с даташитом на LTA201P ? Может быть, кто-то применяет в своих изделиях. По крайней мере этот контроллер встречается в куче бытовой техники типа ЖК телевизоров.

[Microwatt]

Мне кажется, мы забыли одну важную вещь - "время удержания". ..... Блок питания компьютера должен не заметить этого переключения.

Ну, и при чем тут милиция, если гром поросенка убил?
Все тут почему-то крутится вокруг гаданий. Смотрим даташиты на компоненты и применяем грамотно.

[314]

Мой опыт ремонта аппаратуры говорит о том, что высоковольтные сглаживающие электролиты на входе БП практически не страдают этой проблемой. Греются как раз пульсациями 100 Гц. Сколько уж видел телевизоров (не российских), проработавших 10-15 лет, в них дохлые почти все мелкие электролитики, все на выходе блока питания, и только сетевой в идеальном состоянии.

А не говорит ли это о том, что в сетевые работают на низкой частоте и долго живут, а выходные питаются высокочастотными импульсами и живут меньше. В Вашем случае заряд происходит как раз высокочастотными импульсами тока. Тем более, что фронт импульса тока при коммутации MOSFET-ом имеет ширину спектра где-то 1-5 МГц. Да и скважность у бустерной схемы в данном случае от 310/385=0.81 до 85/385=0.22. В последнем случае импульс тока будет иметь величину 80/385/0.22=0.94А. В самой тяжелой точке RMS I ~= SQRT(0.22)*0.94=0.44А (на самом деле импульс тока не будет прямоугольным и это очень грубое приближение, но представление о порядке дает. Реально форма тока зависит от индуктивности дросселя и если режим с прерыванием тока, то близка к треугольной, скважность будет ещё короче, бросок тока ещё больше, т.е. RMS I можно ждать 0.8-1.4А, точнее оценить только моделированием с учетом реальных номиналов схемы). Ещё информация к размышлению - в 3-х фазных частотных приводах установка снабберных конденсаторов на шины питания модулей является как-бы обязательным условием.

[Goniew]

А не говорит ли это о том, что в сетевые работают на низкой частоте и долго живут,

В блоках питания телевизоров, выпущенных годы назад, даже довольно мощных (до 200 Вт), нет и намека на PFC. Данный узел воспринимался как тупая приблуда, снижающая надежность и КПД БП, и снилась лишь в страшных снах. По крайней мере в аппаратах, легально поставляемых в Россию, так было в 999 из 1000 случаев.

Все тут почему-то крутится вокруг гаданий. Смотрим даташиты на компоненты и применяем грамотно.

Microwatt, это не гадания, а тех. требования на НЕКОТОРЫЕ блоки питания, предназначенные для НЕКОТОРЫХ компьютерных систем. Нередки требования, когда БП должен работать до 15 секунд при пропадании сети, за счет энергии входных емкостей. И проектировали такие БП в те годы, когда симуляторами пользовались крайне редко. А может быть их и не было? По крайней мере тогда господствовал UNIX черт знает где и MS-DOS на столе инженера. А делали проще. Собирался макет и проверяли, сколько времени он "держит" выход.

Мне, как человеку, чаще занимающемуся теперь ремонтом, симуляторы, даташиты от Эпкос (и электролиты ноунэйм на столе) и номограммы противопоказаны. Попроще оъяснений нет? Неужели, когда не было симуляторов, никто не умел прикидывать RMS токи?