Треск в импульсном БП, Отчего возникает треск в ИБП Опции

[sloth]

Имеется бесперебойник Ippon Smart Winner 1500. У всех бесперебойников этой линейки есть баг - стрекот (треск, сверчок) трансформатора зарядки аккумуляторов, причем стрекот этот зависит от нагрузки - при рязряженном аккумуляторе он очень сильный, при заряженном - потихоньку стрекочек, но все равно напрягает. Импульсник собран на UC3842, выходное напряжение: 54 вольта, схемы к сожелению нет, но если надо, могу срисовать.
Интересуют следующие вопросы:
1. Отчего вообще в импульсных блоках питания возникает стрекот, зависящий от нагрузки (есть аналогичная проблема в другом девайсе)?
2. Что можно попробовать предпринять в данном случае для ликвидации шума?

[Прохожий]

Имеется бесперебойник Ippon Smart Winner 1500. У всех бесперебойников этой линейки есть баг - стрекот (треск, сверчок) трансформатора зарядки аккумуляторов, причем стрекот этот зависит от нагрузки - при рязряженном аккумуляторе он очень сильный, при заряженном - потихоньку стрекочек, но все равно напрягает. Импульсник собран на UC3842, выходное напряжение: 54 вольта, схемы к сожелению нет, но если надо, могу срисовать.
Интересуют следующие вопросы:
1. Отчего вообще в импульсных блоках питания возникает стрекот, зависящий от нагрузки (есть аналогичная проблема в другом девайсе)?
2. Что можно попробовать предпринять в данном случае для ликвидации шума?

1. Это, как правило, из-за неустойчивой работы петли отрицательной обратной связи. Реже от расклеенного сердечника трансформатора. Еще реже - от помех.
2. Практически ничего, поскольку конструкция уже задана разработчиком. И исправить ее возможно, но достаточно муторно.
Так, что приступайте к первому шагу - срисовыванию схемы...

[sloth]

Я сам занимаюсь устройствами на микроконтроллерах, опыта работы с блоками питания нет, но я в состоянии переделать модуль. Сейчас обнаружил странную вещь - кажется, что стрекочет не трансформатор а пленочный конденсатор по питанию сразу после диодного моста от сети (коричневого цвета, маркировка MPE, 1 мкФ, 400 В), такое возможно? Остальные конденсаторы на плате низковольтные. Может попробовать поменять его (на что)?

[Прохожий]

Я сам занимаюсь устройствами на микроконтроллерах, опыта работы с блоками питания нет, но я в состоянии переделать модуль. Сейчас обнаружил странную вещь - кажется, что стрекочет не трансформатор а пленочный конденсатор по питанию сразу после диодного моста от сети (коричневого цвета, маркировка MPE, 1 мкФ, 400 В), такое возможно? Остальные конденсаторы на плате низковольтные. Может попробовать поменять его (на что)?

А что? Высоковольтных электролитов на плате нет? Вольт эдак на 400?
Если это так, то посмотрите, есть ли на плате электролиты вольт на 100...200. И хотелось бы узнать их емкость.
Похоже, там обратноходовый PFC...
Пока ничего менять не надо... Если мои предположения верны, то от неправильной замены может быть большой бах.

Сообщение отредактировал Прохожий - Sep 6 2009, 21:38

[Microwatt]

Я сам занимаюсь устройствами на микроконтроллерах, опыта работы с блоками питания нет, но я в состоянии переделать модуль. Сейчас обнаружил странную вещь - кажется, что стрекочет не трансформатор а пленочный конденсатор по питанию сразу после диодного моста от сети (коричневого цвета, маркировка MPE, 1 мкФ, 400 В), такое возможно? Остальные конденсаторы на плате низковольтные. Может попробовать поменять его (на что)?

Хм... встречаются случаи, когда "поют" конденсаторы.... Но пленочные - сомнительно, обычно, это низкокачественная керамика (Z5U). Возможно, схзема зарядника построена по редкой топологии "одноступенчатого" обратнохода, без электролитов на входе. Тогда слышны 100Гц, но не треск.
Из-за непорядка в петле обратной связи может быть "всхлипывание", шумы вроде журчания или дождя.
Но треск - где-то шьет изоляция. Ждите бабаха!
Без схемы трудно что-то детальнее предположить.

[Visor]

Хм... встречаются случаи, когда "поют" конденсаторы.... Но пленочные - сомнительно, обычно, это низкокачественная керамика (Z5U).

Когда-то давно встречался с песнями конденсаторов, К73-17 звенели, замена на К73-11 решала проблему.

[sloth]

Вспомнил что очень давно тоже встречался с поющими К73-17.
Высоковольтных электролитов больше нет.
Схему срисовал, прикрепил к сообщению, половину компонентов идентифицировать не удалось, если критично - могу выяснить методом выпаивания. Плата немного шокировала - место на плате под радиатором транзистора Q3 черное - он грелся очень сильно, керамический конденсатор С17 наполовину испарился (взорвался), видимо его установили на напряжение меньше 50 вольт. Блок заряжает батарею из 4 свинцово-кислотных аккумуляторов, выдавая при этом 56В при токе до 3,5А. Остальная часть ИБП выглядит намного приличнее этой платы, поэтому очень хочется этот блок переделать чтобы он не издавал звуков и был пожаробезопасен. Стрелками на схеме я обозначил разъем - связь с платой управления. Буду очень благодарен любым советам.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Microwatt]

Да, это "одноступенчатый обратноход". Дроссель L1 по-видимому достаточно мал, только для фильтрации ВЧ.
Сделан достаточно коряво. Выходная емкость 470мкФ явно в несколько раз ниже нормы. Не совсем понятно как питается контроллер. Похоже, магическими силами через диод Д5.....
Кусок схемы на Q5, призванный выключать источник при повышенном напряжении в сети, встречается относительно редко. Зато, часто может и давать нестабильность.
Конденсатор С8 - тоже что-то новенького в клампере. Не ставят их...
С16 обычно ставят с резистором , тут ом 50 бы. Иначе, бросок тока через Q3, лишнее тепло. При 4 амперах ему и так не сладко.
Ясность может дать только картинка тока на датчике R37/R38. Хотя, при питании от сети, там будет такая модуляция частотой 100Гц, что мало что рассмотришь. Запитать бы постоянкой, выглаженной.

Сообщение отредактировал Microwatt - Sep 7 2009, 23:36

[sloth]

Извиняюсь - не заметил одного вывода трансформатора, на самом деле никакой магии нет Контроллер питается от обмотки трансформатора. Померил индуктивность дросселя - получил 210 мкГн. Может на место С3 влепить электролит, и резистор в разрыв сети, если нужен?
Прикрепил исправленную схему и фото модуля.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Microwatt]

Пожалуй, по поводу выходного конденсатора беру замечание обратно.
Этот конденсатор должен быть 2-4 тысячи микрофарад в обычном источнике общего применения. В зарядном помогает емкость самого аккумулятора.
Габариты трансформатора на 150ватт с одноступенчатой топологией.... Маловат или хорошо обдувается.
Остальное.. без осциллографа как без глаз.

[sloth]

Ток 3,5 А схема выдает только после полного разряда аккумуляторов в течение нескольких минут, потом ток падает и составляет около 1 А.
Итак, провел модификацию:
1. Взглянул свежим утренним взглядом на схему - действительно, непонятно зачем поставили С8, видимо китайцы подумали что транзистору слишком хорошо живется. Убрал этот конденсатор.
2. На место испарившегося С17 поставил пленку 68 нФ 250 В.
3. Увеличил емкость выходного конденсатора до 4000 мкФ (хуже не будет).
4. Вместо С3 поставил круглый импортный пленочный кондер 1 мкФ 630 В.
5. Последовательно С18 поставил резистор на 43 Ом.
Включил, стоит легкий гул, который при закрытом корпусе не будет слышно - все трески и писки пропали, полная тишина, для проверки разрядил аккумулятор, включил заряжаться - все та же тишина. После получаса работы выключил - потрогал радиаторы - оказались абсолютно холодные! Видимо С8 хорошенько грел транзистор.
Также провел модификации с вентилятором, который подозрительно громко работал, померил, оказалось, что на кулер подается меандр 40 Гц с амплитудой 12 В (китайцы молодцы!!), из за этого он "гудит". В разрыв плюсового провода поставил резистор на 34 Ом, а параллельно вентилятору - конденсатор 1000 мкФ 16 В. Сам вентилятор обклеил мягкой лентой толщиной 1 мм.
Странно что за столько лет существования этой модели никто не модифицировал блок зарядки, который, кстати, в сервисах очень часто меняют по причине его полного выгорания.
Все большое спасибо за консультацию, теперь у меня не будет этого надоедливого стрекота!
Сейчас попробую поставит еще второй вентилятор для лучшего теплового режима, и размещу статью на форуме пользователей данного ИБП, надеюсь она поможет другим пользователям.

[Microwatt]

Я рад, что все у Вас получилось. Какой-то гул 100Гц тут будет принципиально, меняется работа сердечника с такой частотой.
Что касаемо модификаций.... да годами идут одни и те же схемы с теми же ошибками.
Чаще меняют весь блок кардинально, чем что-то улучшать по параметрам.

[LVV]

Полярность диода D7 обычно наоборот...

[Microwatt]

Полярность диода D7 обычно наоборот...

Я так вообще не понимаю для чего он? Минусом он к земле что ли?
Как там меряют выходное напряжение - совершенная загадка. Может, просто схема так нарисована , непривычно...
Где опорное?

[sloth]

Стрелочками я указал проводники, идущие на разъем, чтобы не нагружать схему. D7 соответственно подключается к разъему и сигнал с него идет на плату управления, вероятно, измеряется выходное напряжение. После переделки схема работает замечательно, думаю вдумываться в нее дальше не имеет смысла. Пусть загадки схемы останутся при китайцах, которые ее рисовали .

[IQ3]

Что-то не понятно про какой из D7 идет речь?