Сегодня стали доступны готовые модули импульсных стабилизаторов напряжения на микросхеме LM2596.
Заявлены довольно высокие параметры, а стоимость готового модуля меньше стоимости входящих в него деталей. Прельщают малые размеры платы.
Я решил приобрести несколько штук и испытать их. Надеюсь, мой опыт будет полезен не слишком опытным радиолюбителям.
Я купил на ebay модули , как на фото выше. Хотя на сайте были показаны твердотельные конденсаторы на напряжение 50 В, аукцион оправдал своё имя. Конденсаторы обычные, а половина модулей с конденсаторами на напряжение 16 В.
... это трудно назвать стабилизатором...
Можно подумать, что достаточно взять трансформатор, диодный мост, подключить к ним модуль, и перед нами стабилизатор с выходным напряжением 3…30 В и током до 2 А (кратковременно до 3 А).Я так и сделал. Без нагрузки всё было хорошо. Трансформатор с двумя обмотками по 18 В и обещанным током до 1,5 А (провод на глаз был явно тонковат, так оно и оказалось).
Мне нужен был стабилизатор +-18 В и я выставил нужное напряжение.
При нагрузке 12 Ом ток 1,5 А, вот осциллограмма, 5 В /клетка по вертикали.
Это трудно назвать стабилизатором.
Причина проста и понятна: конденсатор на плате 200 мкФ, он служит только для нормальной работы DC-DC преобразователя. При подаче на вход напряжения от лабораторного блока питания, всё было нормально. Выход очевиден: надо питать стабилизатор от источника с малыми пульсациями, т. е. добавить после моста ёмкость.
Вот напряжение при нагрузке 1,5 А на входе модуля без дополнительного конденсатора.
С дополнительным конденсатором 4700 мкФ на входе, пульсации на выходе резко уменьшились, но при 1,5 А были ещё заметны. При уменьшении выходного напряжения до 16 В, идеальная прямая линия (2 В /клетка).
Падение напряжения на модуле DC-DC должно быть минимум 2…2,5 В.
Теперь можно смотреть пульсации на выходе импульсного преобразователя.
Видны небольшие пульсации с частотой 100 Гц промодулированные частотой несколько десятков кГц. Datasheet на 2596 рекомендует дополнительный LC фильтр на выходе. Так мы и сделаем. В качестве сердечника я использовал цилиндрический сердечник от неисправного БП компьютера и намотал обмотку в два слоя проводом 0,8 мм.
На плате красным цветом показано место для установки перемычки – общего провода двух каналов, стрелкой – место для припаивания общего провода, если не использовать клеммы.
Посмотрим, что стало с ВЧ-пульсациями.
Их больше нет. Остались небольшие пульсации с частотой 100 Гц.
Неидеально, но неплохо.
Замечу, что при увеличении выходного напряжения, дроссель в модуле начинает дребезжать и на выходе резко растёт ВЧ-помеха, стоит напряжение чуть уменьшить (всё это при нагрузке 12 Ом), помехи и шум полностью пропадают.
Для монтажа модуля я применил самодельные «стойки» из луженого провода диаметром 1 мм.
Это обеспечило удобный монтаж и охлаждение модулей. Стойки можно сильно нагревать при пайке, они не сместятся в отличие от простых штырей. Эта же конструкция удобна, если надо припаять к плате внешние провода – хорошая жесткость и контакт.
Плата позволяет легко заменить при необходимости модуль DC-DC.
Общий вид платы с дросселями от половинок какого-то ферритового сердечника (индуктивность не критична).
Итоговая схема включения:
Схема проста и очевидна.При длительной нагрузке током 1 А детали заметно нагреваются: диодный мост, микросхема, дроссель модуля, больше всего дроссель (дополнительные дроссели холодные). Нагрев на ощупь 50 градусов.
При работе от лабораторного блока питания, нагрев при токах 1,5 и 2 А терпимый в течение нескольких минут. Для длительной работы с большими токами желателен теплоотвод на микросхему и дроссель большего размера.
Несмотря на крошечные размеры модуля DC-DC, общие размеры платы получились соизмеримыми с платой аналогового стабилизатора.
Выводы:
1. Необходим трансформатор с сильноточной вторичной обмоткой или с запасом по напряжению, в этом случае ток нагрузки может превышать ток обмотки трансформатора.2. При токах порядка 2 А и более желателен небольшой теплоотвод на диодный мост и микросхему 2596.
3. Конденсатор питания желателен большой ёмкости, это благоприятно сказывается на работе стабилизатора. Даже крупная и качественная ёмкость немного нагревается, следовательно желательно малое ESR.
4. Для подавления пульсаций с частотой преобразования, LC фильтр на выходе необходим.
5. Данный стабилизатор имеет явное преимущество перед обычным компенсационным в том, что может работать в широком диапазоне выходных напряжений, при малых напряжениях можно получить на выходе ток больше, чем может обеспечить трансформатор.
6. Модули позволяют сделать блок питания с неплохими параметрами просто и быстро, обойдя подводные камни изготовления плат для импульсных устройств, то есть хороши для начинающих радиолюбителей.
Самый лучший вариант это приобретение и использование качественного блока питания. Но если нет возможности и/или есть желание усовершенствовать уже имеющийся у вас блок, то неплохие результаты можно получить и при доработке дешевого (бюджетного) блока питания.
Китайские проектировщики, как правило, делают печатные платы по критерию максимальной универсальности, т. е. таким образом, чтобы в зависимости от количества установленных элементов можно было бы варьировать качеством и, соответственно, ценой.
Поэтому, если установить те детали, на которых сэкономил производитель, и еще кое-что поменять - получится блок средней ценовой категории. Конечно, его нельзя сравнивать с дорогими экземплярами, где топология печатных плат, схемотехника, и все детали изначально рассчитывалась для получения высокого качества.
Все, что вы будете делать со своим БП - вы делаете на свой страх и риск!
Если Вы не обладаете достаточной квалификацией, то не читайте, что здесь написано и тем более ничего не делайте!
Но для среднестатистического компьютера это вполне приемлемый вариант.
Прежде всего, нужно открыть БП и оценить размер самого большого трансформатора, если он имеет бирку, на которой вначале идут цифры 33 или выше и имеет размеры 3х3х3 см и больше - имеет смысл возиться. В противном случае у вас вряд ли получиться добиться приемлемого результата. 
На фото 1 — трансформатор нормального блока питания, на фото 2 — трансформатор откровенного китайца.
Еще следует обратить внимание на габариты дросселя групповой стабилизации. Чем больше размеры сердечников трансформатора и дросселя, тем больше запас по токам насыщения.
Для трансформатора попадание в насыщение чревато резким падением КПД и вероятностью выхода из строя высоковольтных ключей, для дросселя — сильным разбросом напряжений в основных каналах.
Рис. 1 Типичный китайский блок питания ATX, сетевой фильтр отсутствует.
Наиболее критическими деталями в БП являются:
.Высоковольтные конденсаторы
.Высоковольтные транзисторы
.Высоковольтные выпрямительные диоды
.Высокочастотный силовой трансформатор
.Низковольтные диодные выпрямительные сборки
Доработка:
1.Для начала надо заменить входные электролитические конденсаторы, меняем на конденсаторы большей емкости, способные поместиться на посадочные места. Обычно в дешевых блоках их номиналы 220µF x 200V или в лучшем случае 330µF x 200V. Меняем на 470µF x 200V или лучше на 680µF x 200V.Эти конденсаторывлияют на способность блока держать кратковременное пропадание сетевого напряжения и на мощность выдаваемую Блоком Питания.
Рис. 2 Входные электролитические конденсаторы и высоковольтная часть блока питания, включающая выпрямитель, полумостовой инвертор, электролиты на 200V (330µF, 85 градусов).
Далее необходимо поставить все дроссели в низковольтную часть БП идроссель сетевого фильтра (место для его установки).
Дроссели можно намотать самому на ферритовом кольце диаметром 1- 1,5 см медным проводом с лаковой изоляцией сечением 1,0-2,0 мм 10-15 витков. Можно так же взять дроссели от неисправного БП. Еще нужно распаять сглаживающие конденсаторы в пустующие места низковольтной части. Емкость конденсаторов следует выбирать максимальной, но так чтобы он мог поместиться на штатное место.
Обычно достаточно поставить конденсаторы 2200µF на 16V серияLow ESR 105 градусов, в цепи +3.3V, +5V, +12V.
В выпрямительных модулях вторичных выпрямителей заменяем все диоды на более мощные.
Энергопотребление компьютеров в последние время, в большей степени возрастало по шине + 12V (материнские платы и процессоры), поэтому в первую очередь нужно обратить внимание наэтот модуль.
Типичный вид выпрямительных диодов:
1. - Диодная сборка MBR3045PT (30А) - Устанавливаются в дорогих блоках питания;
2. - диодная сборка UG18DCT (18А) - менее надежные;
3. - диоды вместо сборки (5А) - самый ненадежный вариант, подлежащий обязательной замене.
Канал +5V Stby - Диод дежурного режима FR302 меняем на 1N5822. Там же ставим недостающий фильтрующий дроссель, а первый конденсатор фильтра увеличиваем до 1000μF.
Канал +3,3V - сборку S10C45 меняем на 20C40 (20A/40V), к имеющейся емкости 2200uF/10V, добавляем еще 2200uF/16V и недостающий дроссель. Если канал +3,3V реализован на полевике, то ставим транзистор мощностью не менее чем на 40А/50V (IRFZ48N).
Канал +5V - Диодную сборку S16C45 меняем на 30C40S. Вместо одногоэлектролита 1000uF/10V, ставим 3300uF/10V + 1500uF/16V.
Канал +12V - Диодную сборку F12C20 меняем на две в паралель UG18DCT (18А/200V) или F16C20 (16A/200V) . Вместо одного конденсатора 1000uF/16V, ставим - 2шт 2200μF/16V.
Канал -12V - Вместо 470μF/16V, ставим 1000μF/16V.
Итак, ставим 2 или 3 диодные сборки MOSPEC S30D40 (цифра после D - напряжение - чем больше, тем нам спокойнее) или F12C20C - 200V и аналогичные по характеристикам, 3 конденсатора 2200 μF х 16вольт, 2 конденсатора 470μF х 200V. Электролиты, ставить только низкоимпедансные из серии 105 градусов! - 105*С.
Рис. 3 Низковольтная часть блока питания. Выпрямители, электролитические конденсаторы и дроссели, некоторые отсутствуют.
Если радиаторы блока питания выполнены в виде пластин с прорезанными лепестками, разгибаем эти лепестки в разные стороны, чтобы максимально повысить их эффективность.
Рис. 5 Блок питания ATX с доработанными радиаторами охлаждения.
Дальнейшая доработка БП сводится к следующему... Как известно в БП каналы +5 вольт и +12 вольт стабилизируются и управляются одновременно. При установленном +5 вольт реальное напряжение на канале +12 составляет 12,5 вольт. Если в компьютере сильная нагрузка по каналу +5 (система на базе AMD), то происходит падение напряжения до 4,8 вольт, при этом напряжение по каналу +12 становится равным 13 вольтам. В случае с системой на базе Pentium сильнее нагружается канал +12 вольт и там все происходит наоборот. В силу того, что канал +5 вольт в БП выполнен гораздо качественнее, то даже дешевый блок будет без особых проблем питать систему на основе AMD. Тогда как энергопотребление Pentium гораздо больше (особенно по +12 вольтам) и дешевый БП нужно обязательно дорабатывать.
Завышенное напряжение по каналу 12 вольт очень вредно для жестких дисков. В основном нагрев HDD происходит по причине повышенного напряжения (больше чем 12,6 вольт). Для того чтобы уменьшить напряжение 13 вольт достаточно в разрыв желтого провода, питающего HDD, впаять мощный диод, например КД213. В результате напряжение уменьшится на 0.6 вольт и составит 11.6 - 12,4V, что вполне безопасно для жесткого диска.
В результате модернизировав, таким образом, дешевый блок питания ATX, можно получить неплохой БП для домашнего компьютера, который к тому же будет гораздо меньше греться.
Сергей Леонов
Несколько дней назад получил письмо от представителя компании AMD. Позволю себе процитировать. "Вы подтвердили то, о чем мы давно говорим, и... постепенно сборщики начинают с удивлением обнаруживать, что под двухпроцессорную платформу, нагруженную дисками, часто достаточно 300W блока питания с нормальными токами. А когда мы показываем системы на 150W блоках питания, люди нам не верят". Зря не верят, вопрос только в том, какая единица измерения имеется в виду, ≈ ватт системы СИ или китайский.
Письмо представителя AMD касалось в основном сравнения энергопотребления P4 и Athlon, однако к этому вопросу я надеюсь вернуться в ближайшее время, а на сей раз закончим, наконец, с источниками питания. "Китайский ватт" -единица нестандартная и общепринятому ватту не равная. Употребляя здесь слово "китайский", я имею в виду не страну происхождения - в Китае собирается много нормальной электроники, но много и дешевых подделок.
Как определить завышенность "китайского ватта"? Увы, по внешнему виду, скорее всего, никак. Разве что вы хорошо знаете блоки питания конкретной марки и уверены в них (или, наоборот, не уверены). Пожалуй, единственный признак ≈ маркировка проводов. В прошлый раз я упоминал, что провода 12-вольтового и 5-вольтового питания типоразмера 20AWG нагружены практически до предела, и в блоках мощностью больше 200 Вт должны применяться силовые провода 18AWG (черный, красный, желтый, оранжевый).
Если вскрыть корпус блока питания (на котором обычно написано "No user serviceable parts inside"-но если уж вы туда полезли, должны понимать, для чего), можно найти много интересного.
Во-первых, обратите внимание на габариты силового трансформатора и тороидального "выравнивающего" дросселя. Чем больше размеры сердечников, тем больше запас по токам насыщения. Для трансформатора попадание в насыщение чревато резким падением КПД и вероятностью выхода из строя высоковольтных ключей, для дросселя - сильным разбросом напряжений в основных каналах. На фото 1 - трансформатор нормального блока питания, на фото 2 - трансформатор откровенного китайца (монетка положена для сравнения размеров).
Фото 5.
Кое о чем может сказать и номинал накопительных высоковольтных конденсаторов (на фото 6 нормальный блок, на фото 7 - китаец). За половину периода сетевой частоты напряжение на конденсаторах падает на величину, определяемую емкостью этих конденсаторов и мощностью нагрузки. Например, для указанного на многих блоках значения 235 Вт при емкости конденсаторов 470 мкФ "провалы" составят около 30 В, а для 330 мкФ - 50 В (провал в 60-70 вольт может вызвать кратковременный срыв нормальной работы преобразователя или уход в режим защиты от перегрузки).
"Встреча по одежке" в данном случае соответствует действительности: на фото 8 и 9 приведены осциллограммы напряжения +5 В на выходе нормального блока питания и китайца (одно деление на экране осциллографа соответствует напряжению 10 мВ) при работе в реальных условиях. Как видите, у китайца, кроме почти вчетверо больших против нормального блока скачков напряжения, имеется еще и неотфильтрованный высокочастотный шум.
Фото 8.
Фото 9.
Косвенно можно оценить источник питания и по разбросу напряжений в каналах, имеющих общую регулировку. Во всех типовых блоках питания применяется общая регулировка каналов +3,3, +5, +12 и -12 вольт (-5 вольт обычно получают отдельным линейным стабилизатором из -12 вольт, и это напряжение - не показатель для оценки качества блока). Поставьте штатный системный монитор от вашей материнской платы (программка, которая показывает температуру, скорости вращения вентиляторов и напряжения питания). Основные элементы, влияющие на разброс напряжений в каналах, - опять же трансформатор и дроссель. Если по 12-вольтовому каналу для обоих блоков монитор показал значения 12,1-12,2 В, то отклонение в 5-вольтовом канале (мой компьютер собран на базе AMD Athlon, и основное потребление именно по цепи 5 В) оказалось значительным: для нормального блока - 4,89 В, для китайца - 4,65 В. Для систем на базе P4 все наоборот: завышенное напряжение 5-вольтового канала и заниженное - 12-вольтового.
А теперь самое главное: приведенные фото и осциллограммы сняты с блоков, на этикетках которых написано "200W" для нормального и "235W"- для китайца. Какая цифра соответствует действительности, думаю, объяснять не надо.
Я уже делал пару обзоров подобной штучки (см. фото). Те девайсы заказывал не для себя, для знакомых. Удобный прибор для самодельной зарядки, и не только. Я тоже позавидовал и решил заказать уже для себя. Заказал не только вольтамперметр, но и самый дешёвый вольтметр. Решил собрать блок питания для своих самоделок. Что из них поставить определился только после того, как собрал изделие полностью. Наверняка найдутся люди, кому интересно.
Заказал 11ноября. Была небольшая скидка. Хотя итак цена невысокая.
Посылка шла больше двух месяцев. Продавец дал левый трек от Wedo Express. Но всё же посылка дошла и всё работает. Формально никаких претензий нет.
Так как именно этот девайс и решил вживить в свой блок питания, то расскажу про него чуть подробнее.
Приборчик пришёл в стандартном полиэтиленовом пакете, «пропупыренном» изнутри.
В данный момент товар недоступен. Но это некритично. На Али сейчас много предложений от продавцов с хорошим рейтингом. Причём, цена неуклонно снижается.
Девайс был дополнительно запаян в антистатический пакет.
Внутри собственно прибор и провода с разъёмами. 
Разъёмы с ключом. Наоборот не вставить.
Размеры просто миниатюрные.
Смотрим, что написано на странице продавца.
Мой перевод с корректировками:
-Измеряемое напряжение: 0-100В
-Напряжение питания схемы: 4,5-30В
-Минимальное разрешение (В): 0,01В
-Ток потребления: 15мА
-Измеряемый ток: 0,03-10А
-Минимальное разрешение (А): 0,01А
Всё тоже самое, но очень кратко, сбоку изделия.
Сразу разобрал и заметил, что незначительных деталей не хватает.
А вот в предыдущих модулях это место было занято конденсатором.
Но и цена у них отличалась в бОльшую сторону.
Все модули похожи как близнецы-братья. Опыт подключения тоже имеется. Мелкий разъём предназначен для запитки схемы. Кстати, при напряжении ниже 4В синий индикатор становится практически невидим. Поэтому следуем техническим характеристикам устройства, менее 4,5В не подаём. Если хотите с помощью этого девайса измерять напряжения ниже 4В, необходимо запитывать схему от отдельного источника через «разъём с тонкими проводами».
Ток потребления устройства 15мА (при питании от 9В «кроны»).
Разъём с тремя толстыми проводами – измерительный.
Есть два регулятора точности показаний (IR и VR). На фото всё понятно. Резисторы стрёмные. Поэтому часто крутить не рекомендую (сломаете). Красные провода – это выводы для напряжения, синий для тока, чёрные – «общие» (соединены между собой). Цвета проводов соответствуют цвету свечения индикатора, не запутаетесь.
Головная микросхема без названия. Оно когда-то было, но его уничтожили.
А теперь проверю точность показаний при помощи образцовой установки П320. Подал на вход калиброванные напряжения 2В, 5В, 10В, 12В 20В, 30В. Изначально прибор занижал на одну десятую вольта на некоторых пределах. Погрешность несущественная. Но я подстроил под себя. 
Видно, что показывает практически идеально. Подстраивал правым резистором (VR). При вращении подстроечника по часовой стрелке добавляет, при вращении против – уменьшает показания.
Теперь посмотрю, как измеряет силу тока. Запитываю схему от 9В (отдельно) и подаю образцовый ток с установки П321
Минимальный порог, с которого начинает правильно измерять ток 30мА.
Как видим, ток измеряет достаточно точно, поэтому крутить подгоночный резистор не буду. Прибор измеряет правильно и при токах больше 10А, но при этом начинает нагреваться шунт. Скорее всего, ограничение по току именно по этой причине. 
При токе 10А тоже долго гонять не рекомендую.
Более детальные результаты калибровки свёл в таблицу.
Приборчик мне понравился. Но недостатки имеются.
1.Надписи V и A нанесены краской, поэтому в темноте видны не будут.
2.Прибор измеряет ток только в одном направлении.
Хотел бы обратить внимание на то, что казалось бы одни и те же приборы, но от разных продавцов, могут в корне отличаться друг от друга. Будьте внимательны.
На своих страницах продавцы частенько публикуют неправильные схемы подключения. В данном случае претензий нет. Вот только немного её (схему) изменил на более понятную глазу.
С этим прибором, по-моему, всё понятно. Теперь расскажу про второй девайс, про вольтметр.
Заказывал в тот же день, но у другого продавца:
Покупал за US $1.19. Даже при сегодняшнем курсе – смешные деньги. Так как в итоге поставил не этот прибор, пройдусь по нему вкратце. При тех же габаритах цифры намного крупнее, что естественно.
У этого прибора нет ни одного подстроечного элемента. Поэтому можно использовать только в том виде, в каком прислали. Будем надеяться на китайскую добросовестность. Но я проверю.
Установка та же самая П320.
Более подробно в виде таблицы.
Этот вольтметр хоть и оказался в несколько раз дешевле вольамперметра, но его функционал меня не устроил. Он не измеряет ток. А напряжение питания совмещено с измерительными цепями. Поэтому ниже 2,6В не измеряет.
Оба девайса имеют абсолютно одинаковые габариты. Поэтому заменить один другим в своей самоделке – дело минутное.
Я решил собрать блок питания на более универсальном вольтамперметре. Приборы недорогие. Нагрузки на бюджет никакой не несут. Вольтметр пока полежит в запасе. Главное, чтоб прибор был хороший, а применение всегда найдётся. Как раз из запасника и достал недостающие компоненты для блока питания.
У меня без дела уже несколько лет лежал вот такой набор самоделкина.
Схема простая, но надёжная.
Комплектность проверять бессмысленно, уж много времени прошло, претензии предъявлять поздно. Но вроде всё на месте.
Подстроечный резистор (комплектный) слишком стрёмный. Использовать его не вижу смысла. Остальное всё сгодится.
Все недостатки линейных стабилизаторов я знаю. Городить что-то более достойное у меня нет ни времени, ни желания, ни возможности. Если потребуется более мощный блок питания с высоким КПД, тогда и подумаю. А пока будет то, что сделал.
Сначала я спаял плату стабилизатора.
На работе нашёл подходящий корпус.
Перемотал вторичку торроидального транса на 25В. 
Подобрал мощный радиатор для транзистора. Всё это засунул в корпус.
Но одним из самых важных элементов схемы является переменный резистор. Я взял многооборотный типа СП5-39Б. Точность выходного напряжения наивысочайшая.
Вот что получилось. 
Немного неказистый, но основная задача выполнена. Все электрические части я от себя защитил, себя тоже защитил от электрических частей:)
Осталось немного «подретушировать». Покрашу корпус из баллончика и сделаю лицевую панель более привлекательной.
На этом всё. Удачи!
Литий-Ионные (Li-Io), напряжение заряда одной банки: 4.2 - 4.25В. Далее по числу ячеек: 4.2, 8.4, 12.6, 16.8.... Ток заряда: для обычных акумов равен 0.5 от ёмкости в амперах или меньше. Высокотоковые можно смело заряжать током, равным ёмкости в амперах (высокотоковый 2800 mAh, заряжаем 2.8 А или меньше).
Литий-полимерные (Li-Po), напряжение заряда одной банки: 4.2В. Далее по числу ячеек: 4.2, 8.4, 12.6, 16.8.... Ток заряда: для обычных акумов равен ёмкости в амперах (акум 3300 mAh, заряжаем 3.3 А или меньше).
Никель-металл-гидридные (NiMH), напряжение заряда одной банки: 1.4 - 1.5В. Далее по числу ячеек: 2.8, 4.2, 5.6, 7, 8.4, 9.8, 11.2, 12.6... Ток заряда: 0.1-0.3 ёмкости в амперах (акум 2700 mAh, заряжаем 0.27 А или меньше). Зарядка не более 15-16 часов.
Свинцово-кислотные (Lead Acid), напряжение заряда одной банки: 2.3В. Далее по числу ячеек: 4.6, 6.9, 9.2, 11.5, 13.8 (автомобильный). Ток заряда: 0.1-0.3 ёмкости в амперах (акум 80 Ah, заряжаем 16А или меньше).
