Проблемы в схеме китайских БП 220V->5V 35W Опции

[johny_2000]

Добрый день, уважаемые форумчане.

Хотел попросить помощи в связи с проблемами в эксплуатации / ремонте китайских блоков питания 220V -> 5V 3A, +/-15 0,3A.
Их мощность написана 35Вт.
Если бы было 1-2 шт., проще было бы их выбросить и купить новые. Но дело в том, что у нас их эксплуатируется много, более 300 шт.
По сути, данные БП являются подделкой на известные БП фирмы Mean Well, серии S-35-5.


Только в отличии от оригинала, выходной ток по каналу 5В снижен до 3А, а дополнительно добавлены два выходных канала по +/-15В 0,3А.
В связи с массовостью, нами была вырисована принципиальная схема по печатной плате.

В принципе, назначение практически всех элементов понятно, кроме парочки.

Проблема №1.
1. В процессе работы сильно нагревается RC-цепь, образованная резистором R8 и конденсатором С11.
Мощность резистора на плате написана 1W, стоит вроде на 3W. Греется сильно. Иногда выгорает полностью.
Конденсатор стоит высоковольтный, керамический, дисковый.
Тоже греется, в 50%-60% случаев с него слезает вся окраска, и корпус лопается в нескольких местах, до сквозных трещин.

Вопрос: какова роль данная цепи, и почему она так греется?

Проблема №2.
2. Примерно в 30-35% БП при работе на номинальной мощности наблюдается свист (слышимый писк).
Прослушивая палочкой определили, что свистят в основном конденсаторы C10, C11, дроссель L2.
Вопрос: что инициирует свист?

Устранить его практически нигде пока не удалось, в процессе поиска были замены на исправные (взятые с других, не свистящих БП) элементы R8, C10, C11, C5, C14, C15, C21, C16, C17, C18, C9, транс-р T1.

Дело в том, что как только начинается слышимый свист, уровень пульсаций под нагрузкой на выходе основного канала 5В становится не приемлимым.
Если в норме он составляет 5-7mV RMS, и 50-60mV Pk-Pk, то в случае свиста - 35-50mV RMS, и 200-220mV Pk-Pk. Мерилось цифровым осциллографом.

Сообщение отредактировал johny_2000 - Apr 19 2013, 05:39

[johny_2000]

Я наверное слишком вскользь упомянул о том, что имеется порядка 300 БП.
Свистят из них где-то 30-35% от общего числа.
Все они имеют возраст наработки - 2,5 года.

А по сути, всё свелось к тому, что качество применённых электролитов в этом китайском г. - полное г.
В каждом блоке стоит по 3 лита, свистящих блоков в настоящее время около 100, получается - 300 кондёров нужно заменить сразу, и еще 600 - потенциальные претенденты.

Кстати, этот GWInstek LCR-8110G ведь действительно меряет и ёмкость, и ESR и много еще чего. А мы что-то только на графу ёмкость все посмотрели.
Но ничего, завтра достанем снова эти проблемные и хорошие эл.литы, и сравним их показатели ESR. Спасибо за наводку.

Вот цитата из Wiki:
Некоторые схемы (например, стабилизаторы напряжения) критичны к диапазону изменения ЭПС конденсаторов в своих цепях. Это связано с тем, что при проектировании таких устройств инженеры учитывают этот параметр в фазочастотной характеристике (ФЧХ) обратной связи стабилизатора. Существенное изменение со временем ЭПС применённых конденсаторов изменяет ФЧХ, что может привести к снижению запаса устойчивости контуров авторегулирования, и, даже, к самовозбуждению.

Сообщение отредактировал johny_2000 - Apr 22 2013, 15:53

[In_an_im_di]

А по сути, всё свелось к тому, что качество применённых электролитов в этом китайском г. - полное г.
В каждом блоке стоит по 3 лита, свистящих блоков в настоящее время около 100, получается - 300 кондёров нужно заменить сразу, и еще 600 - потенциальные претенденты.

Не факт, что полное г. То, что вы туда поставите - может оказаться не лучше. Ставьте сразу на 25 Вольт и такой емкости, лишь бы влезли. Чем больше размер-тем лучше! Емкость на втором месте, в разумных пределах конечно. И керамикой бы хорошо зашунтировать, и плюс к этому - всётаки переключить вход ОС, чтобы сделать её нечувствительной к старению электролитов.

Кстати, этот GWInstek LCR-8110G ведь действительно меряет и ёмкость, и ESR и много еще чего. А мы что-то только на графу ёмкость все посмотрели.
Но ничего, завтра достанем снова эти проблемные и хорошие эл.литы, и сравним их показатели ESR. Спасибо за наводку.

Вот цитата из Wiki:
Некоторые схемы (например, стабилизаторы напряжения) критичны к диапазону изменения ЭПС конденсаторов в своих цепях. Это связано с тем, что при проектировании таких устройств инженеры учитывают этот параметр в фазочастотной характеристике (ФЧХ) обратной связи стабилизатора. Существенное изменение со временем ЭПС применённых конденсаторов изменяет ФЧХ, что может привести к снижению запаса устойчивости контуров авторегулирования, и, даже, к самовозбуждению.

Раз уж доколпались до истины, обязательно обратите внимание и на еще один важный параметр электролитов - Ripple current, и зависимость его от температуры. Вообще говоря, именно из-за недостаточного запаса по Ripple current(RC) электролиты и деградируют удручающе быстро. RC, при прочих равных, больше у конденсаторов: 1.хорошего производителя, 2.бОльшего рабочего напряжения, 3.бОльших геом.размеров, 4.105град. лучше чем 85.

Вообще, метод "научного тыка" дает конечно эффект, но в вашем случае всё довольно просто расчитать и подобрать нужные электролиты. Аппликэйшн нот полно в сети по флайбэкам.
Жаль, что не выложили осциллограммы. Например, очень интересно, какие характеристики дросселя на выходе. А без картинок можно только гадать.

Сообщение отредактировал In_an_im_di - Apr 22 2013, 16:51

[stells]

И керамикой бы хорошо зашунтировать

не всегда хорошо, но можно попробовать

[In_an_im_di]

не всегда хорошо, но можно попробовать

кстати да. добротность контура вырастет. усилится звон диодов.