Описание

В предыдущей статье был рассмотрен неоригинальный сетевой адаптер «Samsung ETAOU10EBE», который выполнен всего на двух биполярных транзисторах, и имеет неплохие характеристики для своей простоты, так как цепь отрицательной обратной связи, для стабилизации выходного напряжения, развязана оптроном, и подключена непосредственно к выходу преобразователя. На таком же принципе построен и описываемый здесь адаптер, но дополнительно в нём имеются некоторые элементы, обеспечивающие большую стабильность выходного напряжения, и лучшие технические характеристики всего аппарата в целом.

Устройство позиционируется как замена оригинальным адаптерам моделей AC-L20A, AC-L25A, AC-L25Б и AC-L200, и имеет мощность 18 Ватт. Его питание производится переменным напряжением 100-240 Вольт, частотой 50/60 Герц. Для подачи входного напряжения на нём установлено гнездо, к которому можно подключать шнуры с различными вилками, а гибкий выходной шнур имеет стандартный разъём, для подключения к видеокамерам марки SONY. Адаптер китайского производства имеет продолговатую прямоугольную форму и небольшой вес, и способен выдавать постоянное напряжение значением 8,4 Вольт, при токе нагрузки до 1,5 Ампер:

 

Внешний вид сетевого адаптера с интерфейсами подключения и маркировкой

 

Предыстория

Несколько лет назад, в интернет-магазине eBay, посредством аукциона была приобретена видеокамера марки SONY модели DCR-SX41. Товар позиционировался как новый, но после полтора месяца ожиданий была получена посылка, в которой находилась только видеокамера, без аккумулятора и адаптера питания, и только после этого, на странице товара, в обширном описании, «мелким шрифтом» была обнаружена заметка «Only cam», что по заявлению продавца означает, что продавалась именно только видеокамера, безо всякой комплектации к ней. Так что проверить работоспособность, не представлялось возможным в принципе. По крайней мере до приобретения источника питания к ней в виде адаптера или аккумуляторной батареи.

После этого, уже в интернет-магазине Amazon, отдельно были заказаны подходящий сетевой адаптер, ёмкий аккумулятор и защитная плёнка для сенсорного экрана видеокамеры, которые находились в пути ещё один месяц. За это время прошёл и закончился период возможности открытия спора на eBay, и при получении аксессуаров к видеокамере, и соответственно после её проверки, выяснилось, что она бывшая в употреблении, и на ней даже имеются некоторые видеозаписи. Хотя устройство и имело хороший внешний вид и не было никаких признаков использования, за него на аукционе были заплачены довольно большие деньги, и стало немного обидно за неновый товар. После этого прошло много времени, и видеокамера, с отдельно приобретёнными аксессуарами, работала исправно, но на площадке eBay, ввиду горького опыта, никаких покупок больше не совершалось. Это сугубо личное отношение, и может кто-то будет более внимательным, но лучше всегда заранее, перед покупкой, связаться с продавцом и выяснить все неочевидные аспекты.

Приобретённый в интернет-магазине Amazon адаптер китайского производства, вместе с японской видеокамерой, работал исправно многие годы, и позволял питать её во время съёмки, или заряжать установленную на камеру аккумуляторную батарею. Но в один момент, при подключённом адаптере, видеокамера всё равно показывала, что продолжает работать от батареи, хотя электричество не отключалось, и не было никаких других внешних признаков поломки. Неисправность оказалась на самой плате адаптера.

 

Диагностика неисправности

При подключении адаптера к осветительной электросети, на штепсельной вилке наблюдался небольшой искровой разряд, что означает прохождение питающего напряжения до конденсатора высоковольтного фильтра, но при этом видеокамера не заряжалась, и выходное напряжение отсутствовало. В таком случае можно надеяться на исправность силовых элементов преобразователя, так как при их сгорании, обычно образуется короткое замыкание, и вслед за ними сгорает предохранитель, если он имеется, а иногда и входной диодный выпрямитель, что обязательно разрывает цепь до фильтрующего конденсатора.

Для разборки корпуса, на нижней крышке, под наклейкой, нужно нащупать углубление и найдя один единственный винт, открутить его. Хорошо что корпус не склеен, и после этого можно снять верхнюю крышку, потянув за неё в месте крепления винта, и освободив от защёлок. Изнутри корпуса этот винт завинчивается в пластиковую стойку на верхней крышке, которая оказалась треснувшей, так как по видимому установленный винт для неё был подобран не по размерам. В днище нижней крышки установлена плата преобразователя, которую для начала следует хорошо осмотреть на наличие видимых повреждений:

 

Разборка сетевого адаптера питания видеокамеры SONY

 

При быстром внешнем осмотре было замечено отсутствие некоторых радиокомпонентов, по всей видимости в целях экономии средств на производство. Так же на высоковольтном электролитическом конденсаторе фильтра входного питающего напряжения, повреждено внешнее изоляционное покрытие и имеются небольшие вмятины, но его герметизация не нарушена, и клапан тоже оказался целым и невредимым:

 

Внешний вид платы адаптера и отсутствие некоторых радиокомпонентов на ней

 

Для дальнейшего исследования и проверки отдельных элементов, плата была полностью извлечена из корпуса. Она выполнена односторонним печатным монтажом с применением обычных традиционных радиокомпонентов с гибкими выводами, для сквозной их установки. Следует отметить, что все детали установлены ровно и красиво, а следы флюса отсутствуют полностью.

Тщательный внешний осмотр ничего не показал, кроме как уже упомянутой повреждённой изоляционной оболочки электролитического конденсатора высоковольтного фильтра, параметры которого, после измерения мультиметром ANENG AN870, оказались в пределах нормы. Прозвонка так же не выявила повреждений или короткозамкнутых элементов. Силовой высоковольтный транзистор типа BUZ80A, все полупроводниковые радиокомпоненты, а так же предохранитель и низкоомные резисторы тоже оказались целыми.

На наличие обрыва были проверены даже импульсный трансформатор и выходной шнур. Оставались только резисторы высокого сопротивления и конденсаторы малой ёмкости, но вместе с ними под подозрением был и силовой MOSFET-транзистор, который под напряжением мог вести себя необычным образом. Кстати на плате можно заметить место под радиаторы для этого транзистора и выходного выпрямителя, но они почему-то не установлены:

 

Внешний вид печатной платы адаптера и измерение параметров конденсатора фильтра

 

Далее было решено произвести измерения под напряжением, включив адаптер питания в осветительную сеть. Внимание, никогда не совершайте такие действия, так как в таком случае на элементах платы присутствует опасное для жизни высокое напряжение, а при неисправных радиокомпонентах может произойти небольшой взрыв, и физически повредить глаза, или другие живые ткани организма и нанести вред Вам, или окружающим. Случались даже случаи возгорания и, как следствие, дальнейшего пожара. В данном же случае применялись резиновые перчатки и защитные очки, а подключение в сеть производилось через автоматический выключатель категории типа «B», рассчитанного на небольшой ток отсечки, и через дополнительные плавкие предохранители.

После включения адаптера в сеть, были проверены уровни напряжения на конденсаторе высоковольтного фильтра, и на стоке силового полевого транзистора, значения которых оказались в пределах 315 Вольт. Неизвестно зачем, но по воле случая, почему-то было решено измерить падение напряжения на резисторе высокого сопротивления, включённого между плюсом входного выпрямленного напряжения питания, и затвором силового транзистора, а на печатной плате помеченного как «R5», и по цветовой маркировке имеющего сопротивление 1 МОм. В этот момент послышался писк импульсного трансформатора, а подключённая к выходу адаптера видеокамера, начала заряжаться.

Ремонт и доработка

Далее указанный резистор под позиционным номером «R5» был демонтирован, а его сопротивление замерено мультиметром, которое оказалось бесконечно большим, хотя по внешнему виду не заметно ни малейшего подгорания или каких-либо повреждений:

 

Обнаружение и демонтаж повреждённого резистора высокого сопротивления

 

Для замены был подобран и установлен исправный резистор подходящего сопротивления советских времён. Во время работы преобразователя, на этом резисторе падает высокое напряжение, и для большей надёжности, его можно составить из нескольких последовательно соединённых резисторов меньшего сопротивления, так что бы в сумме получилось необходимое:

 

Подбор и установка на плату исправного резистора нужного сопротивления

 

На место недостающих радиокомпонентов входного фильтра, так же были подобраны и установлены конденсатор X-типа ёмкостью 0,33 мкФ, на рабочее напряжение переменного тока 305 Вольт, и добротный синфазный дроссель хорошего качества на Ш-образном сердечнике. Конденсатор промаркирован как B32922 X2 MKP/SH 40/105/56/B, а его номинал и расчётное напряжение закодированы как B8-U33 M 305V~. Синфазный дроссель имеет маркировку ICT-B2D6 414670412 и его выводы не совпали с отверстиями на плате. Для его установки пришлось немного наклонить в сторону диоды выпрямительного моста, и просверлить дополнительные отверстия самодельной миниатюрной дрелью, описанной в предыдущей статье:

 

Подбор и установка на плату синфазного дросселя и X-конденсатора

 

На месте же недостающих элементов выходного фильтра, было решено установить светодиодный индикатор наличия выходного напряжения. На видеокамере уже имеется индикатор внешнего питания, но всё дело в том, что он начинает светится при подключении адаптера к видеокамере, и продолжает это делать даже если пропало напряжение сети, или вилка адаптера была просто вынута из сетевой розетки. В таком случае невозможно уловить момент пропадания внешнего питающего напряжения, а с дополнительным индикатором на самом адаптере, это станет заметно. Для этой цели был подобран малогабаритный светодиод красного цвета свечения, и токоограничивающий резистор для него на сопротивление 1 кОм. Светодиод и резистор были подключены последовательно, и установлены на печатную плату на месте отсутствующего второго конденсатора фильтра:

 

Подбор и установка индикаторного светодиода и токоограничивающего резистора

 

Схемо-техника адаптера

Далее места пайки дополнительно установленных компонентов были отмыты и зачищены от остатков флюса, а по ходу всего этого была зарисована и начерчена принципиальная схема всего устройства. Схема несложная и не содержит дефицитных элементов. Здесь отсутствует какой-либо отдельный ШИМ-контроллер, а обратноходовой преобразователь собран по автогенераторной схеме. В качестве силового ключа использован полевой МОП-транзистор с изолированным затвором, а отрицательная обратная связь для стабилизации выходного напряжения осуществляется посредством оптрона. Отличительной особенностью от предыдущих схем, кроме применения полевого транзисторного ключа, является использование интегрального программируемого стабилизатора, что заметно повышает коэффициент стабилизации, и улучшает качественные показатели устройства в целом. Порядковые номера элементов и их маркировка на принципиальной схеме, соответствуют реальным обозначениям на печатной плате и их буквенно-цифровой маркировке:

Принципиальная электрическая схема адаптера питания видеокамеры SONY

 

Сетевое напряжение, через предохранитель и входной фильтр, подаётся на выпрямительный диодный мост, после чего пульсации выпрямленного напряжения, сглаживается высоковольтным электролитическим конденсатором фильтра C11. Силовая часть схемы выполнена на MOSFET-транзисторе Q1 типа BUZ80A, и импульсном трансформаторе Tr1 с маркировкой NSD4284. В цепи стока этого транзистора имеется RCD-снаббер с применением высоковольтного быстродействующего диода D6 типа FR107. На транзисторах прямой и обратной проводимости Q2 и Q3, типа KTA733 и KTC945 соответственно, собран аналог тиристора, который «защёлкивается» при подаче определённого уровня напряжения на управляющий электрод, и закрывается, при снижении протекающего через транзисторы тока, до определённого значения. Это позволяет управлять силовым транзистором в строго ключевом режиме, и тем самым минимизировать его нагрев.

Выходное напряжение выпрямляется диодом Шоттки D7 типа 1N5822 и сглаживается выходным фильтром, после которого установлен интегральный стабилизатор IC2 типа TL431, с подключённым к нему оптроном OC1 типа PS2561, производства японской компании NEC. Это напряжение задаётся делителем на резисторах R9 и R10. Между выходной и входной цепями преобразователя установлен высоковольтный Y-конденсатор C8 ёмкостью 2,2 нФ, обеспечивающий компенсацию межобмоточной ёмкости импульсного трансформатора. Постоянное напряжение для отрицательной обратной связи снимается с обмотки III трансформатора и выпрямляется диодом Шоттки D3 типа 1N5818. Все используемые в адаптере радиокомпоненты довольно высококачественные и надёжные.

 

Сборка и проверка

Перед сборкой корпуса устройства, его расколотое место крепления винта было усилено быстротвердеющим клеем с добавлением пищевой соды, а под индикаторный светодиод было просверлено подходящее отверстие в верхней крышке корпуса. После включения адаптера в сеть, и подключения к нему видеокамеры, было измерено его выходное напряжение под нагрузкой, которое немного превысило значение 8,3 Вольт. Индикаторные светодиоды на адаптере и камере при этом светятся, и происходит зарядка установленной аккумуляторной батареи:

 

 

Сборка и проверка отремонтированного адаптера с видеокамерой SONY DCR-SX41

Таким удачным образом получилось легко отремонтировать, и даже немного доработать, неоригинальный адаптер для питания видеокамер SONY, где-то установив недостающие компоненты, а где-то добавив новые, тем самым внеся функцию индикации наличия выходного напряжения. Индикаторный светодиод специально выбран красного цвета свечения и с довольно узкой диаграммой направленности светового потока, что бы в случае необходимости не мешать, и не вносить дополнительное освещение снимаемой сцене. После ремонта данный адаптер работает уже больше полугода, и имеется надежда, что он прослужит ещё так же долго, как служил и до момента поломки и выхода его из строя. Схемотехника устройства довольно проста, и при большом желании можно свободно повторить его. Пишите Ваши замечания и пожелания, а так же смотрите предыдущие статьи других адаптеров и блоков питания:

• Быстрый ремонт импульсного блока питания
• Буферное зарядное устройство свинцовых аккумуляторов
• Зарядное устройство батарей из трёх литий-ионных аккумуляторов
• Импульсный адаптер для мобильного телефона 220-5 Вольт на одном транзисторе
• Простое зарядное устройство литий-ионных аккумуляторов малой ёмкости на TP4056
• Простой импульсный блок питания на двух транзисторах

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
	Конденсаторы
C1	Конденсатор	0.33µ ~305V	1	X-типа
C2, C4	Конденсатор	10нФ 100В	2
C3, C8	Конденсатор	2.2нФ 1000В	2	Y-типа
C5, C6	Электролитический конденсатор	1000µ 16V	2
C7, C9	Конденсатор	0.1µ	2
C10	Электролитический конденсатор	10µ 50V	1
C11	Электролитический конденсатор	10µ 400V	1	Высоковольтный
	Резисторы
R1	Резистор	1 Ом	1	Мощностью 1 ВТ
R2	Резистор	220 Ом	1
R3	Резистор	100 кОм	1
R4	Резистор	150 Ом	1
R5	Резистор	1 МОм	1
R6	Резистор	510 Ом	1
R7	Резистор	470 Ом	1
R8	Резистор	2.2 кОм	1
R9	Резистор	12 кОм	1
R10	Резистор	5.1 кОм	1
R11	Резистор	1 кОм	1
	Полупроводниковые компоненты
D1 — D4	Выпрямительный диод	1N4007	4
D3	Диод Шоттки	1N5818	1
D6	Выпрямительный диод	FR107	1	Быстродействующий
D7	Диод Шоттки	1N5822	1
LED1	Светодиод	10мА	1	Красный
OC1	Оптрон	PS2561	1
Q1	MOSFET-транзистор	BUZ80A	1
Q2	Биполярный транзистор	KTA733	1
Q3	Биполярный транзистор	KTC945	1
IC2	ИС источника опорного напряжения	TL431	1
	Прочее
FUS	Предохранитель	3A	1
L1	Катушка индуктивности	ICT-B2D6 414670412	1	Синфазный дроссель
L2	Катушка индуктивности	20µH	1	Дроссель
Tr1	Трансформатор	NSD4284	1	Импульсный