Часовой пояс: UTC + 3 часа




Начать новую тему Новая тема / Ответить на тему Ответить  Сообщений: 3 
  Пред. тема | След. тема 
В случае проблем с отображением форума, отключите блокировщик рекламы
Автор Сообщение
 

Member
Статус: Не в сети
Регистрация: 02.10.2010
Фото: 18
Вложение:
Комментарий к файлу: зависимость мощность vs ёмкость
Cap_pow.2.png
Cap_pow.2.png [ 22.4 КБ | Просмотров: 140 ]
Одним из наиболее действенных и простых действий по умощнению БП является распайка более ёмких входных электролитов.
Посмотрим насколько это тезис правилен относительно к наиболее распространённым БП мощностью 350-700 Вт которые сертифицируются как bronze. Как видим из таблицы кривая параболической формы, то есть там квадратическая зависимость (?!). Где-то до 350 Вт зависимость почти линейная до ёмкости 180uF, далее происходит перелом, так называемая седловая точка, и дальнейшее увеличение мощности от ёмкости происходит крайне медленно. То есть, что-бы увеличить мощность с 350 до 400 Вт (на 7%), нам приходится увеличить ёмкость с 180uF до 660uF, то есть почти 3,7 раза или на 270%.
Итак что же делать. Если доступны дешёвые более ёмкие конденсаторы перепайка выглядит логичной. ИМХО, та грань которую не стоит переходить это ёмкости 390 - 420uF, дальнейшее увеличение ёмкости для сердечника ERL-35 бессмысленно. Конденсаторы становятся всё дороже и выгоднее увеличивать размер трансформатора. Ориентировочно стоимость исходников трансформатора ERL-35 мелкими партиями ~ 3-4$ (без учёта труда).
Ориентировочные данные по стоимости конденсаторов мелкими партиями с Aliexpress на 2018.05.21 (без учёта размерности, более толстые или длинные могут банально не влезть в посадочное место) жирным отмечены ходовые номиналы, которые обычно дешевле в силу массовости
180uF 400V 0.518$
220uF 400V ~ 0.8 $
270uF 400V >>> редкие, неадекватная цена
330uF 400V ~ 1.4$
390uF 400V ~ 2.12$
420uF 400V - редкие (на alitxpress нету в продаже на данный момент)
470uF 400V ~ 2.06$
конечно 400V это маловато для APFC так как на выходе обычно от 380 до 390 вольт, но забывают, что на маркировке указывается номинальное напряжение, обычно конденсаторы имеют запас напряжения 20%. Производителям очень нравится напряжение 420V, - "золотая середина". но такое напряжение редкое и не встречается в распродажах. Можно ставить и на следующее напряжение - 450V, но такие конденсаторы, как правило, дороже и больше в размерах.
Обычная проблема "новых" БП АТХ по топологии двухключевой прямоход это потеря ёмкости большого электролита. Обычно все винят в этом низкое напряжение на которое рассчитаны конденсаторы, которое впритык к выходному напряжению с контура APFC. Я не заметил особой разницы между высыханием 400V 420V 450V бочек, скорее всего их губит запредельная частота работы преобразователя ~100 KHz, кроме того негативную роль может сыграть их ёмкость, чем меньше ёмкость тем больше пульсации при одной и той же отдаваемой мощности.

Считалось по следующими данными:
Наиболее популярный сердечник трансформатора ERL-35 (35x45x V:9700 mm3);
Топология: Two-switch forward- двухключевой прямоход или по другому asymmetric halfbridge - косой полумост (косой мост) с APFC - ККМ (корректор коэффициента мощности)
программа Forward (из комплекта Starichok All_in_One radiokot.ru)
частота ШИМ 100 KHz;
плотность тока: 5 А/мм2;
питание постоянное:
минимальное поступающее на конвертер будет меняться с целью выявить влияние ёмкости конденсатора
номинальное: 380V
максимальное: 400V
остальные параметры не так влияют поэтому не привожу
влияние входной ёмкости конденсаторов на входное напряжение на основной преобразователь считал программой CalcPFCRingCores (из комплекта Starichok All_in_One radiokot.ru)
Кольцо одно и тоже сендаст 106 (27мм) нач.маг.прониц - 60
Частота 95 KHz
Пульсации 50%
напряжение входное: ~100 - 240V
Мощность: 350W
Выходное напряжение:
минимальное вариировалось с 130 до 380 V
Номинальное: 380V
Максимальное: 400V
плотность тока: 8 А/мм2;

_________________
Граждане! Не трогайте мокрыми руками голые провода! Они от этого ржавеют!


Последний раз редактировалось Leviafan 21.05.2018 18:48, всего редактировалось 6 раз(а).


Партнер
 

Member
Статус: Не в сети
Регистрация: 12.03.2007
Откуда: C.-Петербург
Фото: 1
Т.е. собственно да, ставить на вход больше 400 мкФ здесь особого смысла нет. От этого добавляется немного, а вот inrush current явно вырастет.

Добавлено спустя 2 минуты 10 секунд:
Leviafan писал(а):
Starichok All_in_One

Хорошо что не Novichok :-)


 

»- 30% Lenovo Vibe в Ситилинке
»- 45% на планшет в Ситилинке, цена халява!
»Хит Ситилинка - Core i7 8700 - смотри цену
»Скидка на GTX 1080 Gigabyte сделала ее дешевле разных GTX 1070
»Регард устроил слив GTX 1070 Zotac
»GTX 1060 MSI Armor со скидкой по цене GTX 1060 Palit

 

Member
Статус: Не в сети
Регистрация: 02.10.2010
Фото: 18
Да, но с другой стороны более ёмкие конденсторы в целом благоприятно сказываются на работе "первички", меньше греются ключи, им не надо вольтаж компенсировать амперами, меньше нагрузка на дроссель APFC, меньше пульсации, меньше нагрев >>> всё дольше и счастливее живёт... Собственно первые дв.кл прямоходы+APFC , например, FSP Bluestorm II 500W были с большими ёмкостями,- 470uF потом уменьшили до 420uF и последние 390uF.
Кроме того большие элементы в контуре APFC менее чувствительны к провалам в сети, недаром сейчас на всех бюджетных бронзах пишут 200-240V, - интересно! а зачем тогда контур APFC нужен?

И да укрупняя ёмкостные элементы в первичке надо озаботиться пусковым током. Главным элементом-ограничителем в массовых БП является термистор на плате обозначается THR или NTC. В более продвинутых БП дополнительно установлено реле, серия GOLD и т.д.
Наиболее распространённые в "новых" блоках питания - зелёный дисковой термистор SCK 2R512, частенько во избежание разлёта осколков его заключают в термоусадку. Что означают эти буковки. SCK - серия, 2R5 - 2.5 Ома; 12 - 12 Ампер
http://www.datasheetspdf.com/pdf/768564/TKS/SCK-2R512/5
Термисторы такой мощности, совсем не такие уж дешёвые элементы, как казалось бы. В малых партиях стоят около 1$.
Можно устанавливать на 8; 10; 15 Ампер. Маркировка может быть и чёрного цвета.
Уменьшая ёмкостные элементы первички нам не нужны такие мощные термисторы, а менее мощные, естественно, меньше стоят, что естественно используется производителем.
например NTC 3D15 обойдутся ~0.10$ собственно на последних бронзах именно такие и устанавливаются
http://www.jinzon.com/pdf/SCK_Series.pdf

Добавлено спустя 1 час 51 минуту 50 секунд:
Теперь посмотрим как влияет размер и материал "колечек" (как любит выражаться Саня) дросселей в APFC на работу конвертера.
Обратно же использую программу CalcPFCRingCores (из комплекта Starichok All_in_One radiokot.ru)
С точки зрения усовершенствования для тороидальных дросселей важны два параметра объём и материал, кроме того под определённые параметры подбирается оптимальная начальная магнитная проницаемость (нмп)
Основная линейка размеров тороидов (для некоторых материалов бывают дополнительные размеры):
1. первые цифры температура для сендаста (алсифер, KoolMu) с нмп - 60;
2. второй столбик для порошкового железа или распылёнке на органике micrometals - 52 (салатовой кольцо с голубой боковиной) нмп -75
3. третий для порошкового железа или распылёнке на органике micrometals - 26 (жёлтое кольцо с белой боковиной) нмп -75

Т90 - 23 мм - перемагн.-перемагн. -перемагн.
Т106 - 27 мм - 87 гр. - 154 гр. - перемагн.
Т130 - 33 мм - 70 гр. - 134 гр. - 140 гр.
Т141 - 36 мм - 65 гр. - 126 гр. - 131 гр.
Т150 - 38 мм - 60 гр. - 125 гр. - 132 гр.
Т157 -40 мм - 55 гр. - 119 гр. - 128 гр.
(кто ещё не догадался первая цифра в тысячных дюйма, это к тому, что дюймы всё ещё распространённая единица измерения, особенно если будете искать на китайских сайтах)
как видим дроссель APFC на распыленке недопустим, только сендаст, хоть и меньших размеров будет лучшим решением. Кроме того что дроссель может войти в насыщение и если распыленка подвержена температурному старению или по простому она спекается, то сендасту нужно около 600 градусов что-бы потерять свои свойства. Какие же производителем заявлены критические значения для распылёнки? thermal aging of micrometals -52
https://www.micrometals.com/temperature-considerations
кажись сайт micrometals под реконструкцией, раньше можно было найти влияние нагрева на свойства, емнип, критическая была температура 160 градусов. но уже до этой температуры материал резко начинал терять свои свойства и нагревался ещё больше >>> лавинообразный процесс. То есть температура в 120 градусов не столь безобидна как может показаться на первый взгляд.

Частота 95 KHz
Пульсации 50%
напряжение входное: ~100 - 240V
Мощность: 350W
Выходное напряжение:
минимальное: 330V
Номинальное: 380V
Максимальное: 400V
плотность тока: 8 А/мм2;

Ёмкость входного конденсатора программа просит: 536uF (это тот который как коричневая подушечка - плёночный конденстор на 450V, варианты также синий или оранжевый, или жёлтый цилиндр)
Ёмкость выходного конденсатора программа просит: 493 uF (это тот который большая бочка- электролит)

В последнее время всё больше встречаются БП с APFC где вместо тороидов устанавливаются разнообразные ферритовый сердечники экстравагантных формфакторов, попробуем перечислить: CQ, POT, PT, ST, EP, PM...
#77
всех их характеризует развитая поверхность боковин которая экранизирует ВЧ излучение и нечувствительность к перегреву. Считается по программе CalcPFC (из комплекта Starichok All_in_One radiokot.ru) низкой нмп добиваются установкой немагнитного зазора. С другой стороны в замкнутом пространстве обмотка больше подвержена перегреву, обратно же бОльшая поверхность сердечника способствует рассеянию тепла (соображения не мои).

Добавлено спустя 26 минут 3 секунды:
Чуть-чуть поколдовал с программкой CalcPFC (из комплекта Starichok All_in_One radiokot.ru)
Программка просит довольно большие сердечники для равноценной выходной мощности, кроме того там наверное необходимо допускать меньшую плотность тока чем у тороидов, например 5 А/мм2.
Для 350W 95 KHz (остальные параметры как выше) просит что-типа PQ 35/35 с объёмом 13.440 mm3 что даже больше чем основной трансформатор, напоминаю ERL-35 (V:9700 mm3) в тоже время для тора хватает Т106 с объёмом 4.600 mm3.
По стоимости примерно
Т106- 0.80$
ферритовый сердечник с бобиной объёмом 13000-14000 mm3 где-то порядка ~ 2.50$

Добавлено спустя 31 минуту 40 секунд:
соображения относительно первого - плёночного конденсатора в 450V (из металлизированного полипропиленового пленочного диэлектрика)
#77
Использовал программу CalcPFCRingCores (из комплекта Starichok All_in_One radiokot.ru)
Параметры как и выше: 350W; 95KHz; выходное напр. 330-380-400V; дроссель: sendust Т106-60.
От входного плёночного конденсатора больше всего зависит входное напряжение:
~40V - 4.7 uF (пришлось увеличить пульсацию на дросселе до 70%, нагрев дросселя 106 гр.)
~80V - 1 uF (пришлось увеличить пульсацию на дросселе до 60%. нагрев дросселя 93 гр.)
~100V - 0.536 uF (нагрев дросселя 87 гр.)
~120V - 0.372 uF (нагрев дросселя 75 гр.)
~160V - 0.210uF (нагрев дросселя 66 гр.)
~200V - 0.134uF (нагрев дросселя 51 гр.)
как видим если допустить что БП рассчитан только на входное напряжение 200-240V, вполне можно сэкономить на входном конденсаторе.
С финансовой точки зрения их стоимость невелика 0.10-0.20$ и для ремонтника несущественна.
мелкой партией, например
0.47uF 450V ~ 0.12$
2.2uF 450V ~0.14$
и да бывает что плёночные конденсаторы тоже выходят из строя, особенно, в драйверах светодиодных осветителей.

Добавлено спустя 5 часов 33 минуты 10 секунд:
ну что продолжим, и всё же главное действующее лицо - это главный трансформатор, именно его размеры определяют мощность выдаваемую БП, остальное это просто обвязка...
Итак наиболее распространенный это ERL-35 (варианты обозначений VRL-35; EER-35L). Условно его мощность для дв.кл.прямохода+APFC можно установить от 300W до 500W. То есть 300W - долговременная мощность 500W кратковременная мощность
ERL-35 имеет объём 9720 mm3 (другие данные 9930; 10402.2)
далее популярный размер ERL-39 объём 13700 mm3 420-600W
увеличение мощности
ER -42/20/15 - 19200 mm3 593-990 W
ER - 42/20/20 - 23700 mm3 731-1220W
ETD-44 - 17800 mm3 549-916W
ETD-49 - 24000 mm3 741-1235W
малые трансформаторы
EI-33 - 8030
EER-35/31 7740 mm3
6780
ERL-28 - 6150 mm3 190-316W
EER-28L - 6762.3 mm3 208-347W
EER-28L - 6360 mm3
ETD-34 - 7670 mm3

сердечники ETD это частный случай сердечников EER когда их высота и ширина совпадают.
http://www.fdk.com/cyber-e/pdf/fe_shape.pdf
В последнее время всё большую популярность приобретают сердечники PQ, которые позволяют экономить место, а по характеристикам во многом схожи с EER сердечниками
PQ- mag-inc.com ... es.co.th power
PQ-26/25 - 6530 6530 mm3 200 - 320W
PQ-32/20 - 9440 9420 mm3 290-480W
PQ-32/30 - 12500 12000 mm3 400 - 570W
PQ-35/30 - - 15300 mm3 - 500 - 800W
PQ-35/35 - 16300 17300 mm3 - 530-900W
PQ-40/40 - 20500 - mm3 - 620 - 1060W
PQ-50/50 - 37100 - mm3 - 1150 - 1900W
http://www.mhw-intl.com/assets/TDK/TDK% ... 011%29.pdf
https://www.mag-inc.com/Media/Magnetics ... atalog.pdf
http://www.tiyaferrites.com/products/Mn ... oreEER.htm
https://www.es.co.th/Schemetic/PDF/FDK-FERRITE.PDF
http://www.magnet-tech.com/pdf/MnZn/mnz ... ER_ETD.pdf
как видно от таблицы к таблице их вес и объём гуляет, но общая тенденция ясна.
материал который применяется Fe-Zn феррит с нмп 2100 от фирмы TDK PC40 аналоги N87 и т.д.
Установку больших трансформторов в новых БП ограничивает верхнее (нижнее) расположение большого вентилятора. Свободное пространство по высоте ~ 50 мм. При установке сердечника, надо учитывать высоту подставки бобины. Лучше всего посмотреть в даташите реальные габариты трансформатора в сборке. Горизонтальная установка, занимает большое место на печатной плате, где его и так не хватает.
Ещё одним ограничивающим фактором выступает теплоотвод. КПД бронзы на максимальных мощностях ~80%. Например при заявленной мощности 800W, придётся отвести 200W. Теперь понятно почему размер вентилятора был увеличен с 80 мм до 120 мм и далее до 140 мм.

Добавлено спустя 2 часа 50 минут 34 секунды:
К чему приводят колечки из порошка micrometals-52
виновник крутой "золотой" БП от Corsair CX750
https://www.tomshardware.com/reviews/co ... ,4799.html
обзор
http://www.overclock.net/forum/31-power ... 50-v1.html
это иностранный сайт, а теперь поищем по нашим весям
http://vlab.su/viewtopic.php?f=46&t=75903
http://vlab.su/viewtopic.php?f=46&t=69288
http://forum.cxem.net/index.php?/topic/197216-%D1%81%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BB-%D0%B4%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%81%D0%B5%D0%BB%D1%8C-%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%B8-12%D0%B2-%D0%B2-%D0%B1%D0%BF-atx/
плач ярославны, однако... причина
#77
ого, дроссель ДГС! однако, он должен пропустить 744W или 62А а не маловат ли?

_________________
Граждане! Не трогайте мокрыми руками голые провода! Они от этого ржавеют!


Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Новая тема / Ответить на тему Ответить  Сообщений: 3 

Часовой пояс: UTC + 3 часа


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 4


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Перейти:  



Лаборатория














Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Group
Русская поддержка phpBB | Kolobok smiles © Aiwan


Яндекс.Метрика