Asamblarea unei surse de alimentare comutatoare. Sursă de alimentare cu comutare făcut-o singur

Sau creați o înfășurare, puteți asambla o sursă de alimentare de tip impuls cu propriile mâini, care necesită un transformator cu doar câteva spire.

În același timp, va fi necesar un număr mic de piese, iar lucrarea poate fi finalizată în 1 oră. În acest caz, cipul IR2151 este folosit ca bază pentru sursa de alimentare.

Pentru a lucra, veți avea nevoie de următoarele materiale și piese:

1. termistor PTC orice tip.
2. O pereche de condensatoare, care sunt selectate cu calculul a 1 microfarad. la 1 W. Când creăm un design, selectăm condensatori astfel încât să consume 220 de wați.
3. ansamblu de diode tip vertical.
4. Șoferii tip IR2152, IR2153, IR2153D.
5. FET-uri tip IRF740, IRF840. Puteți alege altele dacă au un indicator bun de rezistență.
6. Transformator poate fi preluat din vechile unități de sistem informatic.
7. Diode instalat la iesire, se recomanda a lua din familia HER.

În plus, veți avea nevoie de următoarele instrumente:

1. ciocan de lipitși consumabile.
2. Şurubelniţăși clești.
3. Pensetă.

De asemenea, nu uitați de necesitatea unei iluminari bune la locul de muncă.

Instrucțiuni pas cu pas

Montarea se realizează conform schemei de circuite întocmite. Microcircuitul a fost selectat în funcție de caracteristicile circuitului.

Asamblarea se realizează după cum urmează:

1. La intrare instalați termistori PTC și punți de diode.
2. Apoi, este instalată o pereche de condensatoare.
3. Șoferii necesare pentru reglarea funcționării porților tranzistoarelor cu efect de câmp. Dacă driverele au indicele D la sfârșitul marcajului, nu este necesară instalarea FR107.
4. FET-uri instalat fără a scurtcircuita flanșele. La montarea pe un radiator, se folosesc garnituri speciale izolante și șaibe.
5. transformatoare instalat cu cabluri scurtcircuitate.
6. ieșire cu diodă.

Toate elementele sunt instalate în locurile desemnate de pe placă și lipite pe verso.

Examinare

Pentru a asambla corect sursa de alimentare, trebuie să luați în considerare cu atenție instalarea elementelor polare și, de asemenea, ar trebui să fiți atenți atunci când lucrați cu tensiunea de rețea. După deconectarea unității de la sursa de alimentare, nu trebuie să rămână tensiune periculoasă în circuit. Cu asamblarea corectă, reglarea ulterioară nu este efectuată.

Puteți verifica funcționarea corectă a sursei de alimentare după cum urmează:

1. Includeți în lanț ieșirea este un bec, de exemplu, 12 volți. La prima pornire scurtă, lumina ar trebui să fie aprinsă. În plus, ar trebui să acordați atenție faptului că toate elementele nu trebuie să se încălzească. Dacă ceva se încălzește, atunci circuitul este asamblat incorect.
2. La al doilea start măsurați valoarea curentă cu un tester. Oferim blocului suficient timp pentru a lucra pentru a ne asigura că nu există elemente de încălzire.

În plus, ar fi util să verificați toate elementele cu un tester pentru prezența unui curent ridicat după oprirea alimentării.

1. După cum sa menționat anterior, funcționarea sursei de alimentare în comutație se bazează pe feedback. Schema luată în considerare nu necesită o organizare specială a feedback-ului și diferite filtre de putere.
2. O atenție deosebită trebuie acordată alegerii tranzistoarelor cu efect de câmp.În acest caz, sunt recomandate FET-urile IR, care sunt renumite pentru rezistența lor la rezoluție termică. Potrivit producătorului, acestea pot funcționa stabil până la 150 de grade Celsius. Cu toate acestea, în această schemă nu se încălzesc mult, ceea ce poate fi numit o caracteristică foarte importantă.
3. Dacă încălzirea tranzistoarelor are loc constant, trebuie instalată răcirea activă. De regulă, este reprezentat de un ventilator.

Avantaje și dezavantaje

Convertorul de impulsuri are următoarele avantaje:

1. Rata ridicată coeficientul de stabilizare vă permite să oferiți condiții de putere care nu vor dăuna electronicelor sensibile.
2. Modele luate în considerare au un randament ridicat. Versiunile moderne au acest indicator la nivelul de 98%. Acest lucru se datorează faptului că pierderile sunt reduse la minimum, fapt dovedit de încălzirea scăzută a unității.
3. Gamă mare de tensiune de intrare- una dintre calitățile datorită căreia s-a răspândit un astfel de design. În același timp, eficiența nu depinde de indicatorii curentului de intrare. Imunitatea la indicatorul de tensiune face posibilă prelungirea duratei de viață a electronicii, deoarece salturile în indicatorul de tensiune sunt frecvente în rețeaua de alimentare cu energie electrică.
4. Frecvența curentă de intrare afectează funcționarea doar a elementelor de intrare ale structurii.
5. Dimensiuni si greutate reduse, provoacă și popularitate datorită proliferării echipamentelor portabile și portabile. Într-adevăr, atunci când se utilizează un bloc liniar, greutatea și dimensiunile cresc de mai multe ori.
6. Organizarea telecomenzii.
7. Cost mai mic.

Există și dezavantaje:

1. Disponibilitate interferența impulsurilor.
2. Necesitate includerea în circuit a compensatoarelor de factor de putere.
3. Complexitate autoreglementare.
4. Mai putin de incredere datorita complexitatii circuitului.
5. Consecințe grave când unul sau mai multe elemente de circuit ies.

Atunci când creați un astfel de design pe cont propriu, trebuie avut în vedere faptul că greșelile făcute pot duce la defectarea consumatorului de electricitate. Prin urmare, este necesar să se asigure prezența protecției în sistem.

Dispozitiv și caracteristici de lucru

Când luăm în considerare caracteristicile funcționării unității de impulsuri, pot fi remarcate următoarele:

1. La început se redresează tensiunea de intrare.
2. Tensiune redresatăîn funcție de scopul și caracteristicile întregii structuri, este redirecționat sub forma unui impuls dreptunghiular de înaltă frecvență și alimentat la un transformator sau filtru instalat care funcționează la frecvențe joase.
3. transformatoare sunt mici în dimensiune și greutate atunci când utilizați un bloc de puls datorită faptului că creșterea frecvenței vă permite să creșteți eficiența muncii lor, precum și să reduceți grosimea miezului. În plus, la fabricarea miezului poate fi utilizat un material feromagnetic. La frecvență joasă, se poate folosi numai oțel electric.
4. Stabilizarea tensiunii apare prin feedback negativ. Prin utilizarea acestei metode, tensiunea furnizată consumatorului rămâne neschimbată, în ciuda fluctuațiilor tensiunii de intrare și a sarcinii create.

Feedback-ul poate fi organizat după cum urmează:

1. Cu izolare galvanica, se utilizează optocupler sau ieșire de înfășurare a transformatorului.
2. Dacă nu trebuie să creați o decuplare, se folosește un divizor de tensiune cu rezistență.

În mod similar, tensiunea de ieșire este menținută cu parametrii doriti.

Surse de alimentare cu comutație standard, care pot fi utilizate, de exemplu, pentru a regla tensiunea de ieșire atunci când sunt alimentate , constă din următoarele elemente:

1. Partea de intrare, tensiune înaltă. Este de obicei reprezentat de un generator de impulsuri. Lățimea impulsului este principalul indicator care afectează curentul de ieșire: cu cât indicatorul este mai larg, cu atât tensiunea este mai mare și invers. Transformatorul de impulsuri se află pe secțiunea părților de intrare și de ieșire, conduce selecția impulsului.
2. Există un termistor PTC pe partea de ieșire.. Este realizat dintr-un semiconductor și are un coeficient de temperatură pozitiv. Această caracteristică înseamnă că atunci când temperatura elementului crește peste o anumită valoare, indicatorul de rezistență crește semnificativ. Folosit ca mecanism de cheie de securitate.
3. Piesa de joasa tensiune. Un impuls este îndepărtat din înfășurarea de joasă tensiune, rectificarea are loc folosind o diodă, iar condensatorul acționează ca un element de filtru. Ansamblul diodei poate rectifica curentul de până la 10A. Trebuie avut în vedere faptul că condensatoarele pot fi proiectate pentru diferite sarcini. Condensatorul efectuează eliminarea vârfurilor de puls rămase.
4. Șoferii efectuați amortizarea rezistenței rezultate în circuitul de putere. În timpul funcționării, driverele deschid alternativ porțile tranzistoarelor instalate. Munca are loc la o anumită frecvență
5. FET-uri sunt alese ținând cont de indicatorii de rezistență și de tensiunea maximă în stare deschisă. La o valoare minimă, rezistența crește semnificativ eficiența și reduce încălzirea în timpul funcționării.
6. Transformator standard pentru retrogradare.

Având în vedere schema selectată, puteți începe să creați o sursă de alimentare de tipul în cauză.

În majoritatea dispozitivelor, sursele de alimentare cu comutare (UPS) sunt utilizate datorită performanței ridicate a puterii electrice și stabilității în funcționare. Dar, în același timp, sunt utilizate surse de alimentare analogice, care sunt ușor de fabricat și foarte fiabile. Există un număr mare de opțiuni pentru a face surse de alimentare cu propriile mâini, folosind diverse soluții schematice.

Tipuri și principiu de funcționare

Unitatea de alimentare (PSU) a fost realizată independent sau a fost achiziționată o copie în serie, cerințele pentru aceasta sunt neschimbate, și anume: eficiență ridicată, dimensiune mică, stabilitate ridicată a semnalului de ieșire, fără interferențe electrice, precum și fiabilitate ridicată.

Clasificarea principală a surselor de energie se realizează în funcție de modul de funcționare, poate fi liniară și invertor. În consecință, B.P. se împart:

• la analog (liniar);
• la digital (invertor).

Dintre parametrii importanți ai PSU sunt:

Alimentare analogică

Astfel de surse de tensiune se caracterizează prin fiabilitate în funcționare și ușurință în fabricare. Dezavantajele sunt dimensiunea și greutatea precum și prețuri ridicate.

Elementele cheie ale unei surse liniare de tensiune sunt:

• filtru de rețea;
• transformator.

Pentru a obține o tensiune constantă, după transformator se adaugă o punte de diodă și un condensator electrolitic.

Transformatoarele sunt utilizate în diferite modele, numai înfășurarea lor primară trebuie proiectată pentru conectarea la o rețea de 220 de volți. În aparență, ele sunt în scădere și în creștere. Transformatorul în sine este un produs electric format din două părți. Un miez asamblat din oțel sau ferită și înfășurări realizate sub formă de bobine de material conductiv. Pentru a obține un nivel de semnal mai scăzut la ieșire decât la intrare, numărul de spire din înfășurarea secundară este redus. Astfel, prin modificarea acestui raport se poate obține orice tensiune.

Protectorul de supratensiune previne intrarea în rețea a interferențelor de la echipamentele sub tensiune și invers. De obicei este un circuit capacitiv-inductiv.

Principiul de funcționare al PSU

Circuitul sursei de alimentare a transformatorului funcționează după cum urmează. Tensiunea de rețea trece prin filtru și din acesta intră în înfășurarea primară a transformatorului. Când trece un curent alternativ prin ea, se formează un câmp magnetic alternativ. Acest câmp pătrunde miezul și toate înfășurările în care apare EMF. Dacă o sarcină este conectată la înfășurarea secundară, atunci sub acțiunea EMF, un curent alternativ începe să curgă prin ea.

Pentru a obține o tensiune constantă, semnalul de la înfășurarea secundară a transformatorului este transmis către unitatea redresorului. Acest dispozitiv este asamblat pe patru diode conectat într-un circuit în punte și un condensator electrolitic. Din electrolit este îndepărtată o tensiune constantă, destinată să alimenteze dispozitivele.

Alimentare cu comutare

Funcționarea UPS-ului se bazează pe conversia dublă a tensiunii. În primul rând, semnalul de intrare este convertit în tensiune DC și apoi în impulsuri de înaltă frecvență. Transformatorul folosit în circuit nu necesită dimensiuni mari. Când transformatorul și tranzistorul sunt pornite împreună în modul cheie, se formează un generator de blocare. Modificarea și stabilizarea semnalului de ieșire are loc prin reducerea duratei stării deschise a tranzistorului, care este controlată de un microcircuit specializat. Funcționarea sa se bazează pe principiul modulării lățimii impulsului (PWM). Avantajul acestui tip de alimentare:

• greutate redusă;
• cost scăzut;
• Eficiența ajunge la 98%;
• protectie la scurtcircuit si suprasarcina.

Printre deficiențe, se remarcă complexitatea circuitelor și faptul că o astfel de sursă de alimentare introduce interferențe de înaltă frecvență. în linia electrică.

Cum funcționează UPS-ul

Tensiunea de rețea intră în circuit printr-o siguranță, apoi la un filtru capacitiv de zgomot. Apoi, pe blocul redresor de diode. O capacitate electrolitică de netezire este conectată la ieșirea redresorului. Tensiunea de pe condensator este redusă, printr-un lanț de rezistențe și o diodă zener, pentru a furniza valoarea de pornire a microcircuitului. Microcircuitul controlează funcționarea tranzistorului cheie printr-un rezistor limitator.

Când un impuls dreptunghiular ajunge la tranzistor, acesta se deschide și curentul începe să curgă prin înfășurarea transformatorului de impulsuri. Ca rezultat, este indus un EMF și apare tensiune pe înfășurarea secundară. Dacă durata impulsului care ajunge la tranzistorul cheie crește, atunci valoarea semnalului de ieșire crește, iar atunci când scade, scade în consecință.

Pentru un semnal stabil feedback aplicat. Este asamblat pe un optocupler și un rezistor. Odată cu creșterea valorii semnalului pe înfășurarea secundară a transformatorului, crește și curentul care circulă prin optocupler, ceea ce duce la o scădere a rezistenței fototranzistorului optocuplerului. Ca rezultat, căderea de tensiune pe rezistor crește și scade la intrarea controlerului PWM. Durata impulsului transmis de microcircuit la cheia tranzistorului crește.

Stabilizarea ieșirii

Dacă este necesar să se obțină un semnal stabilizat la ieșire, înainte de încărcare, este conectat un stabilizator integral. De exemplu, un nivel de semnal constant KREN5A, 7812, sau cu reglarea sa LM 317T, etc. Stabilizatorii sunt caracterizați printr-un interval de funcționare de intrare, adică atunci când semnalul de intrare se schimbă în acest interval, intrarea va avea întotdeauna o valoare constantă a tensiunii .

Pe lângă circuitele integrate, este utilizat și un stabilizator parametric. Designul său diferă prin aceea că o diodă Zener cu tensiunea de stabilizare necesară este conectată în paralel cu sarcina. O rezistență este conectată în serie la sarcină și la dioda Zener. Odată cu creșterea curentului în circuit, tensiunea pe dioda zener practic nu se va schimba datorită caracteristicii curent-tensiune. Și toată tensiunea în exces va cădea pe rezistență. Pentru a crește coeficientul de stabilizare în circuit, se utilizează o includere suplimentară de tranzistori atât în ​​serie, cât și în paralel cu dioda zener.

Regulator de tensiune de ieșire

Dacă este necesară schimbarea semnalului stabilizat la ieșire, se folosește un regulator de nivel de semnal. Unul dintre regulatoarele simple de tensiune pentru sursa de alimentare este asamblat pe un cip specializat LM 317.

Microcircuitul LM 317 asigură reglarea semnalului în intervalul de la 1,2 la 37 volți cu o putere maximă a curentului de 1,5 amperi. Schimbarea tensiunii în sine are loc prin ajustarea rezistenței rezistorului R1. Microcircuitul este echipat cu protectie la scurtcircuit.

De remarcat că în cazul utilizării unui UPS, cipul controlerului PWM, datorită îngustării și extinderii frontului impulsurilor, modifică puterea transmisă transformatorului și joacă rolul unui regulator de tensiune. Schimbarea are loc prin rezistor variabil conectat la pinii de control ai microcircuitului.

Controlul tensiunii AC

Un PSU cu un nivel de semnal constant nu este întotdeauna necesar, uneori este necesară o tensiune alternativă la ieșire. Pentru reglarea lină a semnalului variabil de ieșire, se folosește un circuit cu un control puternic tiristor.

O astfel de schemă este utilizată atât cu sarcini active, cât și reactive. Tensiunea de intrare poate varia de la 125 la 220 volți.

Puntea redresoare include un tiristor, care joacă rolul unei chei de control. De îndată ce condensatorul C1 este descărcat prin rezistorul R2, tiristorul se deschide. Valoarea semnalului la care tiristorul se deschide este reglată de rezistența variabilă R1. Tensiunea de ieșire variază de la zero la valoarea semnalului de intrare.

Diagrame de alimentare

Pentru auto-fabricarea unei surse de alimentare, veți avea nevoie de prezența elementelor radio, de precizie și de o diagramă de circuit. Realizarea unei surse de alimentare analogice, de casă, nu este de obicei dificilă. În timp ce realizarea unei surse de alimentare cu comutare reglabilă cu propriile mâini, va fi dificil chiar și pentru un radioamator instruit.

Alimentare liniară

Cea mai scumpă parte a unei astfel de surse de tensiune va fi un transformator. Pentru ușurința fabricării, este mai bine să căutați un transformator de tip torus. Elementele radio rămase nu sunt rare și pot fi întotdeauna obținute cu ușurință. Pentru a efectua un simplu Sursa de alimentare reglementată va avea nevoie de:

• un transformator coborâtor;
• patru diode redresoare sau o punte de diode gata făcută;
• capacitate electrolitică 68-220 microfarad la 400 volți;
• rezistor de 200 ohmi;
• rezistor variabil 6,8 kOhm;
• stabilizator integral LM 317.

Transformatorul este selectat cu o înfășurare secundară de aproximativ 25 volți. Dacă este necesar, numărul necesar de spire va trebui să fie înfășurat sau înfășurat independent. Trebuie remarcat faptul că atunci când utilizați o punte de diode, tensiunea de ieșire va crește cu o sumă egală cu produsul tensiunii AC cu numărul 1,41. Întregul circuit este asamblat pe o placă PCB sau prin montare la suprafață. Nivelul semnalului este controlat prin schimbarea rezistenței rezistenței de construcție. O astfel de sursă de alimentare poate produce de la 1,2 la 37 de volți la un curent de 1,5 amperi.

Alimentare digitală

Să faci singur un astfel de PSU nu este deloc ușor. Pentru a realiza un simplu bloc de impuls pe cont propriu, trebuie mai întâi să faceți o placă de circuit imprimat. Pentru aceasta, acasă, se folosește metoda de călcat cu laser (LUT). După ce placa este gata și componentele radio sunt achiziționate, va trebui să dezlipiți corect totul.

Funcționarea circuitului constă în utilizarea microcircuitului TL 494. Generatorul încorporat în acesta furnizează la rândul său tranzistoarelor VT1, VT2 care funcționează în modul cheie, impulsuri cu o frecvență de 30 kHz. Tranzistoarele sunt conectate la transformatorul de control TR1, care controlează VT3, VT4. Condensatorii C3, C4 sunt filtrul de putere.

Lanțul R7, C8 generează tensiunea de alimentare pentru microcircuit în primul moment de pornire, după descărcarea lui C8, puterea este deja furnizată prin a treia înfășurare a transformatorului TR2. Dioda Zener VD2 și capacitatea C6 sunt proiectate pentru a genera un semnal care asigură funcționarea microcircuitului. Tensiunea de la a treia ieșire a transformatorului, prin diodele Schottky și C9, C10, este alimentată la intrarea dispozitivului radio.

După ce a colectat sursa de tensiune, după ce i-am studiat activitatea, în viitor nu va fi dificil să reparați sursele de alimentare comutatoare pentru televizoare cu propriile mâini. Da, și aceeași reparație a PSU în sisteme informatice sau încărcătoare va fi ușor de făcut pe cont propriu.

Când faceți dispozitive pe cont propriu, trebuie să fiți atenți și să vă amintiți siguranța electrică atunci când lucrați cu o rețea de curent alternativ de 220 de volți. De regulă, un PSU realizat corect din piese reparabile nu necesită ajustare și începe imediat să funcționeze.

De câteva ori am fost salvat de surse de alimentare ale căror circuite au devenit deja clasice, rămânând simple pentru oricine a lipit ceva electronic măcar o dată în viață.

Circuite similare au fost dezvoltate de mulți radioamatori în scopuri diferite, dar fiecare proiectant a pus ceva propriu în circuit, a schimbat calculele, componentele individuale ale circuitului, frecvența de conversie, puterea, adaptându-se la unele nevoi cunoscute doar de autorul însuși. .

A trebuit adesea să folosesc astfel de circuite în loc de omologii lor voluminosi de transformator, ușurând greutatea și volumul modelelor mele, care trebuiau alimentate de la rețea. Ca exemplu: un amplificator stereo pe un microcircuit, asamblat într-o carcasă din duraluminiu de la un modem vechi.

Descrierea funcționării circuitului, deoarece este clasică, nu are prea mult sens. Voi observa doar că am refuzat să folosesc ca circuit de declanșare un tranzistor care funcționează în modul de avalanșă, deoarece. tranzistoare unijunction tip KT117 lucrează în nodul de lansare mult mai fiabil. De asemenea, îmi place să alerg pe un dinistor.

Figura arată: a) pinout-ul vechilor tranzistori KT117 (fără limbă), b) pinout-ul modern al KT117, c) dispunerea pinilor pe circuit, d) un analog al unui tranzistor unijunction pe doi obișnuiți (orice tranzistoare corecte) structura - structuri p-n-p (VT1) precum KT208, KT209, KT213 vor face , KT361, KT501, KT502, KT3107; structuri n-p-n (VT2) precum KT315, KT340, KT342, KT3032)

Circuit UPS pe tranzistoare bipolare

Circuitul FET UPS

Eroare. Dioda VD1 pornește invers!

Toate datele de înfășurare ale transformatoarelor sunt prezentate în figuri. Puterea maximă de sarcină care poate fi alimentată de o sursă de alimentare cu un transformator realizat pe un inel de ferită de 3000NM 32 × 16X8 este de aproximativ 70W, pe un K40 × 25X11 de aceeași marcă - 150W.

Dioda VD1în ambele circuite, dezactivează circuitul de declanșare prin aplicarea unei tensiuni negative la emițătorul tranzistorului unijoncție după ce convertorul a pornit.

Dintre caracteristici- sursele de alimentare sunt oprite prin închiderea înfăşurării II a transformatorului de comutare. În acest caz, tranzistorul inferior conform circuitului este blocat și generarea este întreruptă. Dar, apropo, întreruperea generării are loc tocmai din cauza „scurtcircuitării” înfășurării.

Blocarea tranzistorului în acest caz, deși apare evident datorită închiderii joncțiunii emițătorului prin contactul comutatorului, este secundară. Tranzistorul unijunction în acest caz nu va putea porni convertorul, care poate fi în această stare (ambele chei sunt blocate în curent continuu prin rezistența practic nulă a înfășurărilor transformatorului) pentru un timp arbitrar lung.

O sursă de alimentare calculată corespunzător și asamblată cu grijă, de regulă, începe cu ușurință sub sarcina necesară și se comportă stabil în funcționare.

Constantin (riswel)

Rusia, Kaliningrad

Din copilărie - echipamente muzicale și electro/radio. Am lipit o mulțime de scheme dintre cele mai diverse din diverse motive și pur și simplu - de dragul interesului - atât ale mele, cât și ale altora.

Timp de 18 ani de muncă în North-West Telecom, el a fabricat multe standuri diferite pentru testarea diferitelor echipamente în curs de reparare.
A proiectat mai multe, diferite ca funcționalitate și bază de elemente, contoare digitale de durată a impulsului.

Peste 30 de propuneri de raționalizare pentru modernizarea unităților de diverse echipamente specializate, incl. - alimentare electrică. De mult timp m-am angajat din ce în ce mai mult în automatizarea puterii și în electronică.

De ce sunt aici? Da, pentru că toți aici sunt la fel ca mine. Există o mulțime de lucruri interesante pentru mine aici, deoarece nu sunt puternic în tehnologia audio, dar aș dori să am mai multă experiență în această direcție specială.

Domeniul de aplicare al comutării surselor de alimentare în viața de zi cu zi este în continuă extindere. Astfel de surse sunt folosite pentru a alimenta toate echipamentele moderne de uz casnic și informatic, pentru a implementa surse de alimentare neîntreruptibile, încărcătoare pentru baterii în diverse scopuri, pentru a implementa sisteme de iluminat de joasă tensiune și pentru alte nevoi.

În unele cazuri, cumpărarea unei surse de alimentare gata făcută nu este foarte acceptabilă din punct de vedere economic sau tehnic, iar asamblarea unei surse de alimentare comutatoare cu propriile mâini este cea mai bună cale de ieșire din această situație. Simplifica aceasta optiune si disponibilitatea larga a bazei de elemente moderne la preturi mici.

Cele mai populare în viața de zi cu zi sunt sursele de comutare alimentate de o rețea standard AC și o ieșire puternică de joasă tensiune. Schema bloc a unei astfel de surse este prezentată în figură.

Redresorul de rețea CB transformă tensiunea alternativă a rețelei de alimentare într-una constantă și netezește ondulațiile tensiunii redresate la ieșire. Convertorul VChP de înaltă frecvență transformă tensiunea redresată într-una alternativă sau unipolară, având forma unor impulsuri dreptunghiulare de amplitudinea necesară.

În viitor, o astfel de tensiune fie direct, fie după redresare (HV) este furnizată unui filtru de netezire, la ieșirea căruia este conectată o sarcină. VChP este controlat de un sistem de control care primește un semnal de feedback de la redresorul de sarcină.

O astfel de structură a dispozitivului poate fi criticată din cauza prezenței mai multor legături de conversie, ceea ce reduce eficiența sursei. Cu toate acestea, cu alegerea corectă a elementelor semiconductoare și calculul și fabricarea de înaltă calitate a unităților de înfășurare, nivelul pierderilor de putere în circuit este mic, ceea ce face posibilă obținerea unor valori reale ale eficienței de peste 90%.

Scheme schematice ale surselor de alimentare comutate

Soluțiile de blocuri structurale includ nu numai rațiunea alegerii opțiunilor de implementare a circuitului, ci și recomandări practice pentru alegerea elementelor principale.

Pentru a redresa tensiunea monofazată a rețelei, se utilizează una dintre cele trei scheme clasice prezentate în figură:

• jumătate de undă;
• zero (două jumătate de undă cu un punct de mijloc);
• pod cu două jumătăți de valuri.

Fiecare dintre ele are avantaje și dezavantaje care determină domeniul de aplicare.

Circuit de jumătate de val caracterizat prin ușurință de implementare și un număr minim de componente semiconductoare. Principalele dezavantaje ale unui astfel de redresor sunt o cantitate semnificativă de ondulare a tensiunii de ieșire (în cel rectificat există doar o jumătate de undă a tensiunii de rețea) și un factor de redresare scăzut.

Raportul de rectificare Kv determinat de raportul valorii medii a tensiunii la ieșirea redresorului Udk valoarea efectivă a tensiunii rețelei de fază Uph.

Pentru un circuit cu jumătate de undă, Kv \u003d 0,45.

Pentru a netezi ondularea la ieșirea unui astfel de redresor, sunt necesare filtre puternice.

Circuit cu undă completă sau zero cu un punct de mijloc, deși necesită un număr dublu de diode redresoare, totuși, acest dezavantaj este compensat în mare măsură de un nivel mai scăzut de ondulare a tensiunii redresate și de o creștere a factorului de redresare la 0,9.

Principalul dezavantaj al unei astfel de scheme de utilizare în condiții casnice este necesitatea de a organiza punctul de mijloc al tensiunii de rețea, ceea ce implică prezența unui transformator de rețea. Dimensiunile și greutatea sa se dovedesc a fi incompatibile cu ideea unei surse de pulsuri de dimensiuni mici, realizate singur.

pod cu val plin rectificarea are aceiași indicatori în ceea ce privește nivelul de ondulare și factorul de rectificare ca și circuitul zero, dar nu necesită o rețea. Acest lucru compensează principalul dezavantaj - de două ori numărul de diode redresoare, atât în ​​ceea ce privește eficiența, cât și costul.

Pentru a netezi ondularea tensiunii redresate, cea mai bună soluție este utilizarea unui filtru capacitiv. Utilizarea acestuia vă permite să ridicați valoarea tensiunii redresate la valoarea amplitudinii rețelei (la Uph=220V Ufm=314V). Dezavantajele unui astfel de filtru sunt considerate a fi valori mari ale curenților pulsați ai elementelor redresorului, dar acest dezavantaj nu este critic.

Alegerea diodelor redresoare se efectuează în funcție de curentul direct mediu Ia și tensiunea inversă maximă U BM.

Luând valoarea coeficientului de ondulare a tensiunii de ieșire Kp=10%, obținem valoarea medie a tensiunii redresate Ud=300V. Luând în considerare puterea de sarcină și eficiența convertorului RF (80% este luat pentru calcul, dar în practică se va dovedi mai mare, acest lucru vă va permite să obțineți o marjă).

Ia este curentul mediu al diodei redresoare, Рн este puterea de sarcină, η este randamentul convertorului RF.

Tensiunea maximă inversă a elementului redresor nu depășește valoarea amplitudinii tensiunii de rețea (314V), ceea ce permite utilizarea componentelor cu o valoare de U BM =400V cu o marjă semnificativă. Puteți folosi atât diode discrete, cât și punți redresoare gata făcute de la diverși producători.

Pentru a asigura o ondulație dată (10%) la ieșirea redresorului, capacitatea condensatoarelor filtrului este luată la o rată de 1 μF per 1 W de putere de ieșire. Se folosesc condensatoare electrolitice cu o tensiune maximă de cel puțin 350V. Capacitățile de filtrare pentru diferite capacități sunt prezentate în tabel.

Convertor de înaltă frecvență: funcțiile și circuitele sale

Convertorul de înaltă frecvență este un convertor cheie cu un singur ciclu sau cu două cicluri (invertor) cu un transformator de impulsuri. Variante de circuite ale convertoarelor RF sunt prezentate în figură.

Circuit cu un singur ciclu. Cu un număr minim de elemente de putere și ușurință de implementare, are mai multe dezavantaje.

1. Transformatorul din circuit funcționează pe o buclă de histerezis privată, ceea ce necesită o creștere a dimensiunii și a puterii generale;
2. Pentru a furniza putere de ieșire, este necesar să se obțină o amplitudine semnificativă a curentului pulsat care curge prin comutatorul semiconductor.

Schema a găsit cea mai mare aplicație în dispozitivele de putere redusă, unde influența acestor dezavantaje nu este atât de semnificativă.

Pentru a schimba sau instala singur un nou contor, nu sunt necesare abilități speciale. Alegerea celui potrivit va asigura ca curentul consumat este corect contabilizat si va creste siguranta retelei electrice a locuintei.

În condițiile moderne de iluminare, atât în ​​interior cât și în exterior, senzorii de mișcare sunt din ce în ce mai folosiți. Acest lucru oferă nu numai confort și comoditate caselor noastre, dar vă permite și să economisiți mult. Puteți afla sfaturi practice despre alegerea locului de instalare, scheme de conectare.

Circuit Push-Pull cu punct de mijloc al transformatorului (Push-Pull). A primit al doilea nume din versiunea în limba engleză (push-pull) a fișei postului. Circuitul nu are deficiențe ale versiunii cu un singur ciclu, dar are propriul său - un design complicat al transformatorului (este necesar să se producă secțiuni identice ale înfășurării primare) și cerințe crescute pentru tensiunea maximă a comutatoarelor. În rest, soluția merită atenție și este utilizată pe scară largă în sursele de alimentare în comutație bricolaj și nu numai.

Push-Pull Half-Pont. În ceea ce privește parametrii, circuitul este similar cu circuitul cu un punct de mijloc, dar nu necesită o configurație complexă a înfășurărilor transformatorului. Dezavantajul inerent al circuitului este necesitatea de a organiza punctul de mijloc al filtrului redresor, ceea ce presupune o creștere de patru ori a numărului de condensatori.

Datorită ușurinței de implementare, circuitul este cel mai utilizat în comutarea surselor de alimentare de până la 3 kW. La puteri mari, costul condensatorilor de filtru devine inacceptabil de mare în comparație cu comutatoarele semiconductoare ale invertorului, iar circuitul de punte se dovedește a fi cel mai profitabil.

Podul Push-Pull. Similar în parametri cu alte circuite push-pull, dar fără a fi nevoie de a crea „puncte medii” artificiale. Prețul pentru aceasta este un număr dublat de întrerupătoare de alimentare, ceea ce este benefic din punct de vedere economic și tehnic pentru construirea de surse puternice de impulsuri.

Alegerea cheilor invertorului se realizează în funcție de amplitudinea curentului colector (de scurgere) I KMAX și a tensiunii maxime colector-emițător U KEMAC. Pentru calcul se utilizează puterea de sarcină și raportul de transformare al transformatorului de impulsuri.

Cu toate acestea, mai întâi trebuie să calculați transformatorul în sine. Transformatorul de impulsuri este realizat pe un miez din ferită, permalloy sau fier transformator răsucit într-un inel. Pentru puteri de până la unități de kW, miezurile de ferită de tip inelar sau în formă de W sunt destul de potrivite. Calculul transformatorului se bazează pe puterea necesară și pe frecvența de conversie. Pentru a exclude apariția zgomotului acustic, este de dorit să mutați frecvența de conversie în afara domeniului audio (faceți-o mai mare de 20 kHz).

În același timp, trebuie amintit că la frecvențe apropiate de 100 kHz, pierderile în circuitele magnetice de ferită cresc semnificativ. Calculul transformatorului în sine nu este dificil și poate fi găsit cu ușurință în literatură. Unele rezultate pentru diferite surse de alimentare și miezuri magnetice sunt prezentate în tabelul de mai jos.

Calculul a fost făcut pentru o frecvență de conversie de 50 kHz. Este de remarcat faptul că, atunci când funcționează la o frecvență înaltă, are loc efectul deplasării curentului la suprafața conductorului, ceea ce duce la o scădere a zonei efective de înfășurare. Pentru a preveni acest tip de probleme și pentru a reduce pierderile în conductori, este necesar să înfășurați mai multe miezuri cu o secțiune transversală mai mică. La o frecvență de 50 kHz, diametrul admisibil al firului de înfășurare nu depășește 0,85 mm.

Cunoscând puterea de sarcină și raportul de transformare, este posibil să se calculeze curentul în înfășurarea primară a transformatorului și curentul maxim de colector al comutatorului de alimentare. Tensiunea de pe tranzistor în stare închisă este selectată mai mare decât tensiunea redresată furnizată la intrarea convertorului RF cu o anumită marjă (U KEMAH>=400V). Pe baza acestor date, cheile sunt selectate. În prezent, cea mai bună opțiune este utilizarea tranzistoarelor de putere IGBT sau MOSFET.

Pentru diodele redresoare de pe partea secundară, trebuie respectată o regulă - frecvența lor maximă de funcționare trebuie să depășească frecvența de conversie. În caz contrar, eficiența redresorului de ieșire și a convertizorului în ansamblu va fi redusă semnificativ.

Video despre fabricarea celei mai simple surse de alimentare cu comutare

Realizarea unei surse de alimentare cu propriile mâini are sens nu numai pentru un radioamator entuziast. O unitate de alimentare de casă (PSU) va crea confort și va economisi o sumă considerabilă și în următoarele cazuri:

• Pentru a alimenta o unealtă electrică de joasă tensiune, pentru a economisi resursele unei baterii (baterie) scumpe;
• Pentru electrificarea spațiilor deosebit de periculoase din punct de vedere al gradului de electrocutare: subsoluri, garaje, magazii etc. Când este alimentat de curent alternativ, valoarea sa mare în cablarea de joasă tensiune poate interfera cu aparatele electrocasnice și electronice;
• În design și creativitate pentru tăierea precisă, sigură și fără deșeuri a plasticului spumos, cauciucului spumos, materialelor plastice cu punct de topire scăzut cu nicrom încălzit;
• În proiectarea iluminatului, utilizarea surselor de alimentare speciale va prelungi durata de viață a benzii LED și va obține efecte de iluminare stabile. Alimentarea cu energie a iluminatoarelor subacvatice etc. de la o sursă de alimentare casnică este în general inacceptabilă;
• Pentru încărcarea telefoanelor, smartphone-urilor, tabletelor, laptopurilor departe de surse stabile de alimentare;
• Pentru electroacupunctură;
• Și multe alte obiective care nu sunt direct legate de electronică.

Simplificari permise

Sursele profesionale sunt concepute pentru a alimenta sarcini de orice fel, inclusiv. reactiv. Printre posibilii consumatori - echipamente de precizie. Tensiunea setată a pro-PSU trebuie menținută cu cea mai mare precizie pentru o perioadă nedeterminată de timp, iar proiectarea, protecția și automatizarea acestuia trebuie să permită funcționarea de către personal necalificat în condiții grele, de exemplu. biologii să-și alimenteze instrumentele într-o seră sau într-o expediție.

O sursă de alimentare de laborator amator nu are aceste restricții și, prin urmare, poate fi simplificată semnificativ, menținând în același timp indicatori de calitate suficienți pentru uzul propriu. În plus, prin îmbunătățiri simple, este posibil să obțineți de la aceasta o unitate de alimentare cu destinație specială. Ce vei face acum.

Abrevieri

1. Scurtcircuit - scurtcircuit.
2. XX - mersul în gol, adică deconectarea bruscă a sarcinii (consumatorului) sau o întrerupere a circuitului acesteia.
3. KSN - coeficient de stabilizare a tensiunii. Este egal cu raportul dintre modificarea tensiunii de intrare (în% sau ori) și aceeași tensiune de ieșire la un consum de curent constant. De exemplu. tensiunea de la rețea a scăzut „în totalitate”, de la 245 la 185V. Față de norma la 220V, aceasta va fi de 27%. Dacă PSV-ul sursei de alimentare este 100, tensiunea de ieșire se va modifica cu 0,27%, ceea ce la valoarea sa de 12V va da o deriva de 0,033V. Mai mult decât acceptabil pentru practica amatorilor.
4. PPN este o sursă de tensiune primară nestabilizată. Acesta poate fi un transformator pe fier cu un redresor sau un invertor de tensiune de rețea în impulsuri (IIN).
5. IIN - funcționează la o frecvență crescută (8-100 kHz), ceea ce permite utilizarea transformatoarelor compacte ușoare pe ferită cu înfășurări de câteva până la câteva zeci de spire, dar nu sunt lipsite de dezavantaje, vezi mai jos.
6. RE - elementul de reglare al stabilizatorului de tensiune (SN). Menține valoarea de ieșire specificată.
7. ION este o sursă de tensiune de referință. Setează valoarea de referință, conform căreia, împreună cu semnalele de feedback ale OS, dispozitivul de control al unității de control afectează RE.
8. CNN - stabilizator continuu de tensiune; pur și simplu „analogic”.
9. ISN - stabilizator de tensiune de comutare.
10. UPS - alimentare comutatoare.

Notă: atât CNN cât și ISN pot funcționa atât de la PSU de frecvență de alimentare cu un transformator pe fier, cât și de la IIN.

Despre sursele de alimentare pentru computer

UPS-urile sunt compacte și economice. Și în cămară, mulți au o sursă de alimentare de la un computer vechi, învechit, dar destul de funcțional. Deci, este posibil să se adapteze o sursă de alimentare comutată de la un computer în scopuri amatori/de muncă? Din păcate, un computer UPS este un dispozitiv destul de specializat și posibilitățile de utilizare a acestuia în viața de zi cu zi/la locul de muncă sunt foarte limitate:

Este indicat ca un amator obișnuit să folosească un UPS convertit dintr-unul de calculator, poate, doar pentru a alimenta o unealtă electrică; vezi mai jos pentru mai multe despre asta. Al doilea caz este dacă un amator este angajat în repararea unui computer și/sau crearea de circuite logice. Dar apoi știe deja cum să adapteze alimentatorul de pe computer pentru asta:

1. Încărcați canalele principale + 5V și + 12V (firele roșii și galbene) cu spirale de nicrom pentru 10-15% din sarcina nominală;
2. Cablu verde de pornire uşoară (cu un buton de joasă tensiune pe panoul frontal al unităţii de sistem) pc scurt la comun, de ex. pe oricare dintre firele negre;
3. Pornit / oprit pentru a produce mecanic, un comutator de comutare pe panoul din spate al alimentatorului;
4. Cu un I/O mecanic (fier de călcat) „cameră de serviciu”, adică sursa independentă de alimentare USB +5V va fi de asemenea oprită.

Pentru afaceri!

Datorită deficiențelor UPS-ului, plus complexitatea lor fundamentală și a circuitelor, vom lua în considerare doar la sfârșit câteva dintre acestea, dar simple și utile, și vom vorbi despre metoda de reparare a IIN. Partea principală a materialului este dedicată SNN și PSN cu transformatoare de frecvență industriale. Ele permit unei persoane care tocmai a luat un fier de lipit să construiască o sursă de alimentare de foarte înaltă calitate. Și având-l la fermă, va fi mai ușor să stăpânești tehnica „mai subțire”.

IPN

Să ne uităm mai întâi la PPI. Pe cele de impuls le vom lăsa mai detaliat până la capitolul reparații, dar au ceva în comun cu cele „de fier”: un transformator de putere, un redresor și un filtru de suprimare a ondulațiilor. Împreună, acestea pot fi implementate în diferite moduri, în funcție de scopul PSU.

Poz. 1 din fig. 1 - redresor semiundă (1P). Căderea de tensiune pe diodă este cea mai mică, aprox. 2B. Dar ondulația tensiunii redresate este cu o frecvență de 50 Hz și este „ruptă”, adică. cu goluri între impulsuri, astfel încât condensatorul de filtru ondulat Cf trebuie să fie de 4-6 ori mai mare decât în ​​alte circuite. Utilizarea unui transformator de putere Tr din punct de vedere al puterii este de 50%, deoarece doar 1 jumătate de undă este îndreptată. Din același motiv, în circuitul magnetic Tr apare o distorsiune a fluxului magnetic, iar rețeaua îl „vede” nu ca pe o sarcină activă, ci ca pe o inductanță. Prin urmare, redresoarele 1P sunt folosite doar pentru putere redusă și acolo unde este imposibil de făcut altfel, de exemplu. în IIN pe generatoare de blocare și cu o diodă amortizor, vezi mai jos.

Notă: de ce 2V, și nu 0.7V, la care joncțiunea p-n se deschide în siliciu? Motivul este prin curent, care este discutat mai jos.

Poz. 2 - 2 jumătăți de val cu un punct de mijloc (2PS). Pierderile la diode sunt aceleași ca înainte. caz. Ondularea este de 100 Hz continuă, deci SF este cel mai mic posibil. Utilizați Tr - 100% Dezavantaj - dublați consumul de cupru în înfășurarea secundară. Pe vremea când se făceau redresoare pe lămpile kenotron, acest lucru nu conta, dar acum este decisiv. Prin urmare, 2PS este utilizat în redresoare de joasă tensiune, în principal la frecvență crescută cu diode Schottky în UPS, dar 2PS nu au limitări fundamentale de putere.

Poz. 3 - pod cu 2 jumătăți de valuri, 14:00. Pierderi la diode - dublate fata de poz. 1 și 2. Restul este la fel ca pentru 2PS, dar este nevoie de aproape jumătate din cupru pentru secundar. Aproape - pentru că mai multe spire trebuie înfăşurate pentru a compensa pierderile la o pereche de diode „extra”. Cel mai comun circuit pentru tensiune de la 12V.

Poz. 3 - bipolar. „Podul” este reprezentat condiționat, așa cum se obișnuiește în diagramele de circuit (obișnuiește-te cu el!) și este rotit cu 90 de grade în sens invers acelor de ceasornic, dar de fapt este o pereche de 2PS pornită în polarități diferite, așa cum se poate vedea clar în continuare. în fig. 6. Consum de cupru ca la 2PS, pierderi de diode ca la 2PM, restul ca la ambele. Este construit în principal pentru alimentarea dispozitivelor analogice care necesită simetrie de tensiune: Hi-Fi UMZCH, DAC/ADC etc.

Poz. 4 - bipolar conform schemei de dublare paralelă. Oferă, fără măsuri suplimentare, o simetrie crescută a tensiunii, tk. se exclude asimetria înfăşurării secundare. Folosind Tr 100%, ondulare 100 Hz, dar rupt, deci SF are nevoie de o capacitate dublă. Pierderile pe diode sunt de aproximativ 2,7 V din cauza schimbului reciproc de curenți traversați, vezi mai jos, iar la o putere mai mare de 15-20 W cresc brusc. Ele sunt construite în principal ca auxiliare de putere redusă pentru alimentarea independentă a amplificatoarelor operaționale (amplificatoare operaționale) și alte tipuri de putere redusă, dar care necesită calitatea sursei de alimentare a nodurilor analogice.

Cum să alegi un transformator?

În UPS, întregul circuit este cel mai adesea legat în mod clar de dimensiunea (mai precis, de volumul și aria secțiunii transversale Sc) a transformatorului / transformatoarelor, deoarece utilizarea proceselor fine în ferită face posibilă simplificarea circuitului cu o mai mare fiabilitate. Aici, „cumva în felul tău” se rezumă la respectarea strictă a recomandărilor dezvoltatorului.

Transformatorul pe bază de fier este selectat ținând cont de caracteristicile CNN sau este în concordanță cu acestea atunci când îl calculează. Căderea de tensiune pe RE Ure nu trebuie luată mai puțin de 3V, altfel KSN va scădea brusc. Cu o creștere a Ure, KSN crește oarecum, dar puterea RE disipată crește mult mai repede. Prin urmare, Ure ia 4-6 V. La acesta se adaugă 2 (4) V pierderi la diode și căderea de tensiune pe înfășurarea secundară Tr U2; pentru o gamă de putere de 30-100 W și tensiuni de 12-60 V, luăm 2.5V. U2 apare în principal nu pe rezistența ohmică a înfășurării (în general este neglijabilă pentru transformatoarele puternice), ci din cauza pierderilor datorate remagnetizării miezului și creării unui câmp parazit. Pur și simplu, o parte din energia rețelei, „pompată” de înfășurarea primară în circuitul magnetic, scapă în spațiul mondial, care ia în considerare valoarea lui U2.

Deci, am numărat, de exemplu, pentru un redresor în punte, 4 + 4 + 2,5 \u003d 10,5V în exces. Îl adăugăm la tensiunea de ieșire necesară a PSU-ului; lăsați-l să fie 12V și împărțiți la 1,414, obținem 22,5 / 1,414 \u003d 15,9 sau 16V, aceasta va fi cea mai mică tensiune admisă a înfășurării secundare. Dacă Tr este din fabrică, luăm 18V din gama standard.

Acum intră în joc curentul secundar, care, desigur, este egal cu curentul maxim de sarcină. Să avem nevoie de 3A; inmultiti cu 18V, va fi 54W. Am obținut puterea totală Tr, Pg și vom găsi pașaportul P împărțind Pg la eficiența Tr η, în funcție de Pg:

• până la 10W, η = 0,6.
• 10-20 W, η = 0,7.
• 20-40 W, η = 0,75.
• 40-60 W, η = 0,8.
• 60-80 W, η = 0,85.
• 80-120 W, η = 0,9.
• de la 120 W, η = 0,95.

În cazul nostru, va fi P \u003d 54 / 0,8 \u003d 67,5W, dar nu există o astfel de valoare tipică, așa că trebuie să luăm 80W. Pentru a obține 12Vx3A = 36W la ieșire. Locomotivă cu abur, și numai. Este timpul să înveți cum să numeri și să vânt „transe” singur. Mai mult, în URSS, au fost dezvoltate metode de calcul a transformatoarelor de fier, care fac posibilă stoarcerea a 600W din miez fără pierderea fiabilității, care, atunci când este calculat conform cărților de referință pentru radioamatori, este capabil să producă doar 250W. „Iron Trance” nu este deloc atât de stupid pe cât pare.

SNN

Tensiunea redresată trebuie să fie stabilizată și, cel mai adesea, reglată. Dacă sarcina este mai puternică de 30-40 W, este necesară și protecția împotriva scurtcircuitului, altfel o defecțiune a PSU poate provoca o defecțiune a rețelei. Toate acestea împreună fac SNN.

suport simplu

Este mai bine pentru un începător să nu intre imediat în puteri mari, ci să facă un simplu CNN foarte stabil pentru 12V pentru testare conform circuitului din fig. 2. Poate fi folosit apoi ca sursă de tensiune de referință (valoarea sa exactă este setată la R5), pentru verificarea instrumentelor sau ca un CNN ION de înaltă calitate. Curentul maxim de sarcină al acestui circuit este de numai 40mA, dar KSN pe antediluvianul GT403 și pe același vechi K140UD1 este mai mare de 1000, iar atunci când se înlocuiește VT1 cu siliciu de putere medie și DA1 pe oricare dintre amplificatoarele operaționale moderne, va depășește 2000 și chiar 2500. Curentul de sarcină va crește, de asemenea, la 150 -200 mA, ceea ce este deja bun pentru afaceri.

0-30

Următorul pas este o sursă de alimentare reglată cu tensiune. Cea anterioară a fost făcută conform așa-numitului. circuit de comparație compensatorie, dar este dificil să îl convertiți într-un curent mare. Vom realiza un nou CNN bazat pe un emitter follower (EF), în care RE și CU sunt combinate într-un singur tranzistor. KSN va fi lansat undeva în jur de 80-150, dar acest lucru este suficient pentru un amator. Dar CNN de pe EP vă permite să obțineți un curent de ieșire de până la 10A sau mai mult fără trucuri speciale, cât de mult va da Tr și va rezista RE.

O diagramă a unei surse simple de alimentare pentru 0-30V este prezentată în poz. 1 Fig. 3. PPN pentru acesta este un transformator gata făcut de tip TPP sau TS pentru 40-60 W cu o înfășurare secundară pentru 2x24V. Redresor tip 2PS pe diode de 3-5A sau mai mult (KD202, KD213, D242 etc.). VT1 este instalat pe un radiator cu o suprafață de 50 mp. cm; cel vechi de la procesorul PC este foarte potrivit. În astfel de condiții, acest CNN nu se teme de un scurtcircuit, doar VT1 și Tr se vor încălzi, așa că o siguranță de 0,5A în circuitul de înfășurare primar Tr este suficientă pentru protecție.

Poz. 2 arată cât de convenabil este pentru un CNN amator pe o sursă de alimentare electrică: există un circuit de alimentare pentru 5A cu reglare de la 12 la 36 V. Această unitate de alimentare poate furniza 10A la sarcină dacă există Tr la 400W 36V. Prima sa caracteristică - CNN K142EN8 integrat (de preferință cu indicele B) acționează într-un rol neobișnuit de UU: la propria sa 12V la ieșire, toți 24V se adaugă, parțial sau complet, tensiunea de la ION la R1, R2, VD5, VD6. Capacitatele C2 și C3 previn excitația pe RF DA1, funcționând într-un mod neobișnuit.

Următorul punct este dispozitivul de protecție (UZ) împotriva scurtcircuitului pe R3, VT2, R4. Dacă scăderea de tensiune peste R4 depășește aproximativ 0,7 V, VT2 se va deschide, închide circuitul de bază VT1 la un fir comun, se va închide și va deconecta sarcina de la tensiune. R3 este necesar pentru ca curentul suplimentar să nu dezactiveze DA1 atunci când este declanșată ultrasunetele. Nu este necesar să-i crească valoarea nominală, deoarece. atunci când ultrasunetele este declanșată, VT1 trebuie blocat în siguranță.

Și ultimul - capacitatea aparentă în exces a condensatorului filtrului de ieșire C4. În acest caz, este sigur, deoarece. curentul maxim al colectorului VT1 de 25A asigură încărcarea acestuia atunci când este pornit. Dar, pe de altă parte, acest CNN poate furniza curent până la 30 A la sarcină în 50-70 ms, astfel încât această sursă de alimentare simplă este potrivită pentru alimentarea sculelor electrice de joasă tensiune: curentul său de pornire nu depășește această valoare. Trebuie doar să faci (cel puțin din plexiglas) un pantof de contact cu un cablu, să-l pui pe călcâiul mânerului și să lași „akumych” să se odihnească și să salvezi resursa înainte de a pleca.

Despre răcire

Să presupunem că în acest circuit ieșirea este de 12V cu maxim 5A. Aceasta este doar puterea medie a unui puzzle, dar, spre deosebire de burghiu sau șurubelniță, este nevoie de tot timpul. Pe C1 se păstrează aproximativ 45V, adică. pe RE VT1 ramane undeva 33V la un curent de 5A. Puterea disipată este mai mare de 150W, chiar mai mare de 160W, având în vedere că și VD1-VD4 trebuie răcit. Din aceasta rezultă clar că orice PSU reglat puternic trebuie să fie echipat cu un sistem de răcire foarte eficient.

Un radiator cu nervuri/ac pe convecție naturală nu rezolvă problema: calculul arată că o suprafață de împrăștiere de 2000 mp. vezi si grosimea corpului radiatorului (placa din care se extind nervurile sau acele) de la 16 mm. A obține atât de mult aluminiu într-un produs modelat ca proprietate pentru un amator a fost și rămâne un vis într-un castel de cristal. De asemenea, un cooler pentru procesor suflat nu este potrivit, este proiectat pentru mai puțină putere.

Una dintre opțiunile pentru un maestru acasă este o placă de aluminiu cu o grosime de 6 mm sau mai mult și dimensiuni de 150x250 mm cu găuri cu diametru crescător găurite de-a lungul razelor de la locul de instalare a elementului răcit într-un model de șah. Acesta va servi și ca perete din spate al carcasei PSU, ca în Fig. 4.

O condiție indispensabilă pentru eficiența unui astfel de răcitor este, deși un flux de aer slab, dar continuu, prin perforație din exterior spre interior. Pentru a face acest lucru, în carcasă este instalat un ventilator de evacuare de putere redusă (de preferință în partea de sus). Un computer cu un diametru de 76 mm sau mai mult este potrivit, de exemplu. adăuga. HDD mai rece sau placă video. Este conectat la pinii 2 și 8 ai DA1, există întotdeauna 12V.

Notă: de fapt, o modalitate radicală de a depăși această problemă este înfășurarea secundară Tr cu robinete pentru 18, 27 și 36V. Tensiunea primară este comutată în funcție de instrumentul în funcțiune.

Și totuși UPS

Alimentatorul descris pentru atelier este bun și foarte fiabil, dar este greu să îl purtați cu dvs. până la ieșire. Aici va fi utilă un PSU pentru computer: unealta electrică este insensibilă la majoritatea deficiențelor sale. Unele rafinament se reduc cel mai adesea la instalarea unui condensator electrolitic de mare capacitate de ieșire (cel mai aproape de sarcină) în scopul descris mai sus. Există multe rețete de conversie a surselor de alimentare pentru computer în unelte electrice (în principal șurubelnițe, deoarece nu sunt foarte puternice, dar foarte utile) în Runet, una dintre metode este prezentată în videoclipul de mai jos, pentru un instrument de 12V.

Video: PSU 12V de la un computer

Cu sculele de 18V este și mai ușor: cu aceeași putere, consumă mai puțin curent. Aici, un dispozitiv de aprindere (balast) mult mai accesibil de la o lampă economică de 40 sau mai mult W poate veni la îndemână; se poate pune complet in carcasa din bateria inutilizabila, iar afara va ramane doar cablul cu mufa de alimentare. Cum să faci o sursă de alimentare pentru o șurubelniță de 18V din balast de la o menajeră arsă, vezi următorul videoclip.

Video: PSU 18V pentru o șurubelniță

de inalta clasa

Dar să revenim la SNN-ul de pe EP, posibilitățile lor sunt departe de a fi epuizate. Pe Fig. 5 - sursă de alimentare puternică bipolară cu reglare 0-30 V, potrivită pentru echipamente audio Hi-Fi și alți consumatori pretențioși. Setarea tensiunii de iesire se face cu un buton (R8), iar simetria canalelor se mentine automat la orice valoare si orice curent de sarcina. Un pedant-formalist la vederea acestei scheme poate deveni gri în fața ochilor lui, dar un astfel de BP funcționează corect pentru autor de aproximativ 30 de ani.

Principala piatră de poticnire în crearea sa a fost δr = δu/δi, unde δu și δi sunt mici creșteri instantanee de tensiune și respectiv de curent. Pentru dezvoltarea și reglarea echipamentelor high-end, este necesar ca δr să nu depășească 0,05-0,07 Ohm. Mai simplu spus, δr determină capacitatea PSU de a răspunde instantaneu la creșterea consumului de curent.

Pentru SNN pe EP, δr este egal cu cel al ION, i.e. dioda zener împărțită la coeficientul de transfer de curent β RE. Dar pentru tranzistoarele puternice, β scade brusc la un curent de colector mare, iar δr al unei diode zener variază de la câțiva până la zeci de ohmi. Aici, pentru a compensa scăderea de tensiune pe RE și pentru a reduce variația de temperatură a tensiunii de ieșire, a trebuit să le formam întregul lanț în jumătate cu diode: VD8-VD10. Prin urmare, tensiunea de referință de la ION este îndepărtată printr-un EP suplimentar pe VT1, β sa este înmulțit cu β RE.

Următoarea caracteristică a acestui design este protecția la scurtcircuit. Cel mai simplu descris mai sus nu se încadrează în nici un fel în schema bipolară, prin urmare problema protecției este rezolvată conform principiului „fără recepție împotriva deșeurilor”: nu există un modul de protecție ca atare, dar există o redundanță în parametrii elemente puternice - KT825 și KT827 pentru 25A și KD2997A pentru 30A. T2 nu este capabil să dea un astfel de curent, dar în timp ce se încălzește, FU1 și/sau FU2 vor avea timp să se ard.

Notă: nu este necesar să faceți o indicație a siguranței ars la lămpile cu incandescență în miniatură. Doar că atunci LED-urile erau încă destul de rare și erau câteva pumni de SMok în haz.

Rămâne să protejăm RE de curenții suplimentari ai descărcării filtrului ondulatori C3, C4 în timpul scurtcircuitului. Pentru a face acest lucru, ele sunt conectate prin rezistențe limitatoare de rezistență scăzută. În acest caz, în circuit pot apărea pulsații cu o perioadă egală cu constanta de timp R(3,4)C(3,4). Ele sunt prevenite de C5, C6 de capacitate mai mică. Curenții lor suplimentari nu mai sunt periculoși pentru RE: încărcarea se va scurge mai repede decât se vor încălzi cristalele puternicului KT825/827.

Simetria de ieșire asigură amplificatorul operațional DA1. RE al canalului negativ VT2 se deschide cu un curent prin R6. De îndată ce minusul ieșirii depășește plusul în modulo, se va deschide ușor VT3 și se va închide VT2, iar valorile absolute ale tensiunilor de ieșire vor fi egale. Controlul operațional al simetriei de ieșire este efectuat de un dispozitiv indicator cu zero în mijlocul scalei P1 (în insert - aspectul său) și ajustarea, dacă este necesar, - R11.

Ultima evidențiere este filtrul de ieșire C9-C12, L1, L2. O astfel de construcție este necesară pentru a absorbi posibilele pickup-uri RF de la sarcină, pentru a nu vă zgâria mințile: prototipul este defect sau unitatea de alimentare este „împotmolită”. Cu niște condensatori electrolitici derivați cu ceramică, nu există o certitudine completă aici, inductanța intrinsecă mare a „electroliților” interferează. Iar șocurile L1, L2 împărtășesc „întoarcerea” încărcăturii pe spectru și - pentru fiecare a lui.

Acest PSU, spre deosebire de cele anterioare, necesită unele ajustări:

1. Conectați sarcina la 1-2 A la 30V;
2. R8 este setat la maxim, la cea mai înaltă poziție conform schemei;
3. Folosind un voltmetru de referință (orice multimetru digital va funcționa acum) și R11, tensiunile canalului sunt setate egale în valoare absolută. Poate, dacă op-amp-ul este fără posibilitatea de echilibrare, va trebui să alegeți R10 sau R12;
4. Trimmerul R14 setează P1 exact la zero.

Despre repararea PSU

PSU-urile eșuează mai des decât alte dispozitive electronice: primesc prima lovitură de supratensiune în rețea, primesc o mulțime de lucruri din sarcină. Chiar dacă nu intenționați să vă faceți propriul PSU, există un UPS, cu excepția unui computer, într-un cuptor cu microunde, mașină de spălat și alte aparate de uz casnic. Capacitatea de a diagnostica o unitate de alimentare și cunoștințele despre elementele de bază ale siguranței electrice vor face posibilă, dacă nu să remediați singur defecțiunea, atunci cu cunoștințele despre problemă să negociați un preț cu reparatorii. Așadar, să vedem cum este diagnosticată și reparată PSU, mai ales cu IIN, pentru că peste 80% dintre eșecuri sunt reprezentate de ei.

Saturație și curent

În primul rând, despre unele efecte, fără a înțelege care este imposibil să lucrezi cu UPS-ul. Prima dintre acestea este saturația feromagneților. Ei nu sunt capabili să accepte energii mai mari de o anumită valoare, în funcție de proprietățile materialului. Pe fier, amatorii întâlnesc rar saturația, aceasta putând fi magnetizată până la câțiva T (Tesla, o unitate de măsură a inducției magnetice). La calcularea transformatoarelor de fier, inducția este luată 0,7-1,7 T. Feritele pot rezista doar la 0,15-0,35 T, bucla lor de histerezis este „dreptunghiulară” și funcționează la frecvențe mai mari, astfel încât probabilitatea de a „sări în saturație” este cu ordine de mărime mai mare.

Dacă circuitul magnetic este saturat, inducția din el nu mai crește și EMF-ul înfășurărilor secundare dispare, chiar dacă primarul s-a topit deja (vă amintiți fizica școlară?). Acum opriți curentul primar. Câmpul magnetic din materialele magnetice moi (materialele magnetice dure sunt magneți permanenți) nu poate exista staționar, precum o sarcină electrică sau apa într-un rezervor. Va începe să se disipeze, inducția va scădea și un EMF de opus față de polaritatea inițială va fi indus în toate înfășurările. Acest efect este utilizat pe scară largă în IIN.

Spre deosebire de saturație, curentul de trecere în dispozitivele semiconductoare (pur și simplu - un curent) este cu siguranță un fenomen dăunător. Apare din cauza formării/absorbției sarcinilor spațiale în regiunile p și n; pentru tranzistoare bipolare - în principal în bază. Tranzistoarele cu efect de câmp și diodele Schottky sunt practic lipsite de curent.

De exemplu, atunci când se aplică/înlătură tensiunea diodei, până când sarcinile sunt colectate/rezolvate, aceasta conduce curentul în ambele direcții. De aceea, pierderea de tensiune pe diodele din redresoare este mai mare de 0,7 V: în momentul comutării, o parte din sarcina condensatorului filtrului are timp să se scurgă prin înfășurare. Într-un redresor de dublare paralelă, curentul curge prin ambele diode simultan.

Un curent de tranzistori provoacă o creștere a tensiunii la colector, care poate deteriora dispozitivul sau, dacă este conectată o sarcină, îl poate deteriora cu un curent suplimentar. Dar chiar și fără asta, un curent de tranzistor crește pierderile de energie dinamică, ca unul cu diode, și reduce eficiența dispozitivului. Tranzistoarele puternice cu efect de câmp aproape nu sunt supuse acesteia, deoarece. nu acumulați încărcătură în bază în absența acesteia și, prin urmare, comutați foarte rapid și fără probleme. „Aproape”, deoarece circuitele lor sursă-portă sunt protejate de tensiune inversă de diode Schottky, care sunt puțin, dar se văd prin.

Tipuri de TIN

UPS-urile provin dintr-un generator de blocare, poz. 1 din fig. 6. Când Uin este pornit, VT1 este întredeschis de curentul prin Rb, curentul trece prin înfășurarea Wk. Nu poate crește instantaneu la limită (din nou, ne amintim fizica școlară), este indus un EMF în baza Wb și înfășurarea de sarcină Wn. Cu Wb, forțează deblocarea VT1 prin Sat. Conform lui Wn, curentul nu curge încă, nu lasă VD1.

Când circuitul magnetic este saturat, curenții din Wb și Wn se opresc. Apoi, din cauza disipării (resorbției) energiei, inducția scade, în înfășurări este indus un EMF de polaritate opusă, iar tensiunea inversă Wb blochează (blochează) instantaneu VT1, salvându-l de supraîncălzire și defalcare termică. Prin urmare, o astfel de schemă se numește generator de blocare sau pur și simplu blocare. Rk și Sk elimină interferențele de înaltă frecvență, care blocarea dă mai mult decât suficientă. Acum puteți elimina o putere utilă de la Wn, dar numai prin redresorul 1P. Această fază continuă până când Sb este complet reîncărcat sau până când energia magnetică stocată se epuizează.

Această putere este însă mică, de până la 10W. Dacă încercați să luați mai mult, VT1 se va epuiza din cel mai puternic curent înainte de blocare. Deoarece Tr este saturat, eficiența de blocare nu este bună: mai mult de jumătate din energia stocată în circuitul magnetic zboară pentru a încălzi alte lumi. Adevărat, datorită aceleiași saturații, blocarea stabilizează într-o oarecare măsură durata și amplitudinea impulsurilor sale, iar schema sa este foarte simplă. Prin urmare, TIN-ul bazat pe blocare este adesea folosit în încărcătoarele de telefoane ieftine.

Notă: valoarea Sat, în mare măsură, dar nu complet, așa cum se spune în cărțile de referință pentru amatori, determină perioada de repetare a pulsului. Valoarea capacității sale ar trebui să fie legată de proprietățile și dimensiunile circuitului magnetic și de viteza tranzistorului.

Blocarea la un moment dat a dat naștere unei scanări de linie a televizoarelor cu tuburi catodice (CRT), iar ea este un TIN cu o diodă amortizor, poz. 2. Aici, CU, pe baza semnalelor de la Wb și circuitul de feedback DSP, deschide/închide forțat VT1 înainte ca Tr să fie saturat. Când VT1 este blocat, curentul invers Wk se închide prin aceeași diodă amortizor VD1. Aceasta este faza de lucru: deja mai mult decât în ​​blocare, o parte din energie este eliminată în sarcină. Mare pentru că la saturație maximă toată energia în exces zboară, dar aici nu este suficient. În acest fel, este posibilă eliminarea puterii de până la câteva zeci de wați. Cu toate acestea, deoarece CU nu poate funcționa până când Tp se apropie de saturație, tranzistorul încă trage foarte mult, pierderile dinamice sunt mari, iar eficiența circuitului lasă mult de dorit.

IIN cu un amortizor este încă în viață în televizoare și ecrane CRT, deoarece IIN și ieșirea de scanare de linie sunt combinate în ele: un tranzistor puternic și Tr sunt comune. Acest lucru reduce foarte mult costurile de producție. Dar, sincer, IIN cu un amortizor este în mod fundamental pipernicit: tranzistorul și transformatorul sunt forțate să funcționeze tot timpul în pragul unui accident. Inginerii care au reușit să aducă acest circuit la o fiabilitate acceptabilă merită cel mai profund respect, dar nu este recomandat să lipiți un fier de lipit acolo, cu excepția meșterilor care au fost instruiți profesional și au experiență relevantă.

Push-pull INN cu un transformator de feedback separat este cel mai utilizat pe scară largă, deoarece. are cea mai bună calitate și fiabilitate. Cu toate acestea, în ceea ce privește interferența de înaltă frecvență, păcătuiește teribil în comparație cu sursele de alimentare „analogice” (cu transformatoare pe fier și CNN). În prezent, această schemă există în multe modificări; tranzistoarele bipolare puternice din el sunt aproape complet înlocuite cu unele speciale controlate de câmp. IC, dar principiul de funcționare rămâne neschimbat. Este ilustrat de schema originală, poz. 3.

Dispozitivul de limitare (UO) limitează curentul de încărcare al capacităților filtrului de intrare Cfin1(2). Valoarea lor mare este o condiție indispensabilă pentru funcționarea dispozitivului, deoarece. într-un ciclu de lucru, o mică parte din energia stocată este preluată de la ei. În linii mari, ele joacă rolul unui rezervor de apă sau un recipient de aer. La încărcare „scurt”, încărcarea curentului suplimentar poate depăși 100A timp de până la 100 ms. Rc1 și Rc2 cu o rezistență de ordinul MΩ sunt necesare pentru echilibrarea tensiunii filtrului, deoarece cel mai mic dezechilibru al umerilor lui este inacceptabil.

Când Sfvh1 (2) este încărcat, lansatorul cu ultrasunete generează un impuls de declanșare care deschide unul dintre brațele (care nu contează) ale invertorului VT1 VT2. Un curent curge prin înfășurarea Wk a unui transformator de putere mare Tr2 și energia magnetică din miezul său prin înfășurarea Wn merge aproape complet la redresare și la sarcină.

O mică parte din energia Tr2, determinată de valoarea Rolimit, este preluată de la înfășurarea Wos1 și alimentată în înfășurarea Wos2 a unui mic transformator de bază de feedback Tr1. Se saturează rapid, umărul deschis se închide și, datorită disipării în Tr2, umărul închis anterior se deschide, așa cum este descris pentru blocare, iar ciclul se repetă.

În esență, un IIN în doi timpi este 2 blocări, „împingându-se” unul pe celălalt. Deoarece puternicul Tr2 nu este saturat, tirajul VT1 VT2 este mic, complet „se scufundă” în circuitul magnetic Tr2 și în cele din urmă intră în sarcină. Prin urmare, un IMS în doi timpi poate fi construit pentru o putere de până la câțiva kW.

Mai rău, dacă este în modul XX. Apoi, în timpul semiciclului, Tr2 va avea timp să se sature și cea mai puternică tiraj va arde atât VT1 cât și VT2 simultan. Cu toate acestea, ferite de putere pentru inducție de până la 0,6 T sunt acum la vânzare, dar sunt scumpe și se degradează din cauza remagnetizării accidentale. Feritele sunt dezvoltate pentru mai mult de 1 T, dar pentru ca IIN să ajungă la fiabilitatea „fierului”, este nevoie de cel puțin 2,5 T.

Tehnica diagnosticului

La depanarea într-un PSU „analogic”, dacă este „prost de silențios”, ei verifică mai întâi siguranțele, apoi protecția, RE și ION, dacă are tranzistori. Ele sună în mod normal - mergem mai departe element cu element, așa cum este descris mai jos.

În IIN, dacă „pornește” și imediat „se blochează”, ei verifică mai întâi UO. Curentul din acesta este limitat de un rezistor puternic de rezistență scăzută, apoi șuntat de un optotiristor. Dacă „rezik” este aparent ars, optocuplerul este și el schimbat. Alte elemente ale UO eșuează extrem de rar.

Dacă IIN este „tăcut, ca un pește pe gheață”, diagnosticarea este începută și cu UO (poate că „rezik” s-a ars complet). Apoi - UZ. În modelele ieftine, folosesc tranzistori în modul de defectare a avalanșelor, care este departe de a fi foarte fiabil.

Următorul pas în orice PSU este electroliții. Distrugerea carcasei și scurgerea electrolitului nu sunt atât de frecvente pe cât se spune în Runet, dar pierderea capacității se întâmplă mult mai des decât defecțiunea elementelor active. Verificați condensatorii electrolitici cu un multimetru cu capacitatea de a măsura capacitatea. Sub valoarea nominală cu 20% sau mai mult - coborâm „omul mort” în nămol și punem unul nou, bun.

Apoi există elemente active. Probabil că știți cum să sunați diode și tranzistori. Dar sunt 2 trucuri aici. Primul este că, dacă o diodă Schottky sau o diodă zener este apelată de un tester cu o baterie de 12V, atunci dispozitivul poate prezenta o defecțiune, deși dioda este destul de bună. Este mai bine să apelați aceste componente cu un cadran cu o baterie de 1,5-3 V.

Al doilea este lucrătorii puternici de câmp. Mai sus (ai observat?) Se spune că I-Z-ul lor este protejat de diode. Prin urmare, tranzistoarele puternice cu efect de câmp par să sune ca cele bipolare utili, chiar inutilizabile, dacă canalul nu este complet „ars” (degradat).

Aici, singura modalitate disponibilă acasă este să le înlocuiești cu altele cunoscute, și ambele deodată. Dacă unul ars rămâne în circuit, va trage imediat unul nou care poate fi reparat. Inginerii electronici glumesc că lucrătorii puternici de câmp nu pot trăi unul fără celălalt. Un alt prof. glumă - „înlocuirea unui cuplu gay”. Acest lucru se datorează faptului că tranzistoarele umerilor IIN trebuie să fie strict de același tip.

În sfârșit, condensatoare cu film și ceramică. Se caracterizează prin întreruperi interne (localizate de același tester cu verificarea „aparatelor de aer condiționat”) și scurgeri sau defecțiuni sub tensiune. Pentru a le „prinde”, trebuie să asamblați un shemka simplu conform fig. 7. Verificarea pas cu pas a condensatoarelor electrice pentru defecțiuni și scurgeri se efectuează după cum urmează:

• Punem pe tester, fără să-l conectăm nicăieri, cea mai mică limită pentru măsurarea tensiunii continue (cel mai adesea - 0,2V sau 200mV), detectăm și înregistrăm eroarea proprie a instrumentului;
• Pornim limita de măsurare de 20V;
• Conectam un condensator suspect la punctele 3-4, testerul la 5-6, iar la 1-2 aplicam o tensiune constanta de 24-48 V;
• Comutăm limitele de tensiune ale multimetrului la cel mai mic;
• Dacă pe orice tester a arătat cel puțin altceva decât 0000.00 (cel mai mic - altceva decât propria eroare), condensatorul testat nu este bun.

Aici se termină partea metodologică a diagnosticului și începe partea creativă, unde toate instrucțiunile sunt propriile cunoștințe, experiență și considerație.

Pereche de impulsuri

Articolul UPS este deosebit, datorită complexității și diversității circuitelor. Aici ne vom uita mai întâi la câteva mostre despre modularea lățimii impulsului (PWM), care vă permite să obțineți cea mai bună calitate a UPS-ului. Există multe scheme pentru PWM în RuNet, dar PWM nu este atât de groaznic pe cât este pictat...

Pentru proiectarea iluminatului

Puteți aprinde pur și simplu banda LED de la orice PSU descris mai sus, cu excepția celui din Fig. 1 prin setarea tensiunii necesare. SNN potrivit cu poz. 1 Fig. 3, acestea sunt ușor de realizat 3, pentru canalele R, G și B. Dar durabilitatea și stabilitatea strălucirii LED-urilor nu depind de tensiunea aplicată acestora, ci de curentul care circulă prin ele. Prin urmare, o sursă de alimentare bună pentru o bandă LED ar trebui să includă un stabilizator de curent de sarcină; din punct de vedere tehnic - o sursă de curent stabilă (IST).

În Fig. 8. A fost asamblat pe un cronometru integral 555 (analog domestic - K1006VI1). Oferă un curent de bandă stabil de la o unitate de alimentare cu o tensiune de 9-15 V. Valoarea unui curent stabil este determinată de formula I = 1 / (2R6); în acest caz - 0,7A. Un tranzistor puternic VT3 este în mod necesar unul cu efect de câmp, pur și simplu nu se va forma dintr-un curent din cauza încărcării bazei PWM-ului bipolar. Inductorul L1 este înfășurat pe un inel de ferită 2000NM K20x4x6 cu un fascicul 5xPE 0,2 mm. Număr de spire - 50. Diode VD1, VD2 - orice siliciu RF (KD104, KD106); VT1 și VT2 - KT3107 sau analogi. Cu KT361 etc. tensiunea de intrare și intervalele de reglare vor scădea.

Circuitul funcționează astfel: mai întâi, capacitatea de setare a timpului C1 este încărcată prin circuitul R1VD1 și descărcată prin VD2R3VT2, deschisă, adică. în modul de saturație, prin R1R5. Cronometrul generează o secvență de impulsuri cu o frecvență maximă; mai precis – cu un ciclu de lucru minim. Cheia fără inerție VT3 generează impulsuri puternice, iar banda sa VD3C4C3L1 le netezește la DC.

Notă: ciclul de lucru al unei serii de impulsuri este raportul dintre perioada de repetare a acestora și durata pulsului. Dacă, de exemplu, durata impulsului este de 10 µs, iar distanța dintre ele este de 100 µs, atunci ciclul de lucru va fi 11.

Curentul din sarcină crește, iar căderea de tensiune pe R6 deschide ușor VT1, adică. îl comută din modul de oprire (blocare) în modul activ (amplificare). Acest lucru creează un circuit de scurgere a curentului de bază VT2 R2VT1 + Upit și VT2 intră, de asemenea, în modul activ. Curentul de descărcare C1 scade, timpul de descărcare crește, ciclul de lucru al seriei crește și valoarea medie a curentului scade la norma specificată de R6. Aceasta este esența PWM. La minimul actual, i.e. la ciclul de funcționare maxim, C1 este descărcat prin circuitul VD2-R4 - cheia temporizatorului intern.

În designul original, capacitatea de a regla rapid curentul și, în consecință, luminozitatea strălucirii nu este furnizată; Nu există potențiometre de 0,68 ohmi. Cea mai ușoară modalitate de a regla luminozitatea este să porniți decalajul dintre R3 și potențiometrul emițătorului VT2 R * 3,3-10 kOhm după reglare, evidențiat cu maro. Prin deplasarea cursorului său în jos pe circuit, vom crește timpul de descărcare a lui C4, ciclul de funcționare și vom reduce curentul. O altă modalitate este de a deriva tranziția de bază VT2 pornind potențiometrul cu aproximativ 1 MΩ în punctele a și b (evidențiate cu roșu), mai puțin preferabil, deoarece. ajustarea va fi mai profundă, dar grosieră și ascuțită.

Din păcate, este necesar un osciloscop pentru a stabili acest lucru util nu numai pentru benzile luminoase ICT:

1. Minimul + Upit este aplicat circuitului.
2. Selectând R1 (impuls) și R3 (pauză), se realizează un ciclu de lucru de 2, adică durata pulsului trebuie să fie egală cu durata pauzei. Este imposibil să dai un ciclu de funcționare mai mic de 2!
3. Serviți maxim + Upit.
4. Prin selectarea R4 se realizează valoarea nominală a curentului stabil.

Pentru încărcare

Pe Fig. 9 - o diagramă a celui mai simplu PWM IS, potrivit pentru încărcarea unui telefon, smartphone, tabletă (un laptop, din păcate, nu va trage) de la o baterie solară de casă, un generator eolian, o baterie de motocicletă sau de mașină, un magneto de o lanternă „bug” și alte surse aleatorii instabile de putere redusă. Vezi intervalul de tensiune de intrare pe diagramă, nu este o eroare. Acest ISN este într-adevăr capabil să scoată o tensiune mai mare decât cea de intrare. Ca și în cel precedent, există un efect de schimbare a polarității ieșirii în raport cu intrarea, aceasta fiind în general o caracteristică proprie a circuitelor PWM. Să sperăm că, după ce ați citit cu atenție pe cel precedent, veți înțelege singur munca acestui micuț.

Pe parcurs despre încărcare și încărcare

Încărcarea bateriilor este un proces fizic și chimic foarte complex și delicat, a cărui încălcare le reduce durata de viață de câteva ori și de zeci de ori, de exemplu. numărul de cicluri de încărcare-descărcare. Încărcătorul trebuie, prin modificări foarte mici ale tensiunii bateriei, să calculeze câtă energie este primită și să regleze curentul de încărcare în mod corespunzător conform unei anumite legi. Prin urmare, încărcătorul nu este în niciun caz și nicidecum o unitate de alimentare și numai bateriile din dispozitivele cu un controler de încărcare încorporat pot fi încărcate de la surse de alimentare obișnuite: telefoane, smartphone-uri, tablete și anumite modele de camere digitale. Și încărcarea, care este un încărcător, face obiectul unei discuții separate.

Question-remont.ru a spus:

Vor fi scântei de la redresor, dar probabil că nu trebuie să vă faceți griji. Ideea este așa-zisul. impedanța diferențială de ieșire a sursei de alimentare. Pentru bateriile alcaline, este de ordinul mOhm (miliohm), pentru bateriile acide este și mai puțin. O transă cu o punte fără netezire are zecimi și sutimi de ohm, adică aprox. De 100-10 ori mai mult. Iar curentul de pornire al unui motor de colector de curent continuu poate fi de 6-7 sau chiar de 20 de ori mai mare decât cel de lucru.Al tău, cel mai probabil, este mai aproape de acesta din urmă - motoarele cu accelerare rapidă sunt mai compacte și mai economice, iar capacitatea uriașă de suprasarcină a bateriile vă permit să dați curent motorului, cât va mânca pentru accelerație. Un trans cu redresor nu va da atât de mult curent instantaneu, iar motorul accelerează mai lent decât pentru care a fost proiectat și cu o alunecare mare a armăturii. Din aceasta, dintr-o alunecare mare, ia naștere o scânteie, iar apoi este menținută în funcțiune datorită autoinducției în înfășurări.

Ce se poate sfătui aici? În primul rând: aruncați o privire mai atentă - cum strălucește? Trebuie să te uiți la locul de muncă, sub sarcină, adică. în timpul tăierii.

Dacă scântei dansează în locuri separate sub perii, e în regulă. Am un burghiu puternic Konakovo care scoate atât de mult de la naștere și cel puțin henna. Timp de 24 de ani, am schimbat o dată periile, am spălat cu alcool și am lustruit colectorul - doar ceva. Dacă ați conectat un instrument de 18 V la ieșirea de 24 V, atunci o mică scânteie este normală. Desfaceți înfășurarea sau stingeți excesul de tensiune cu ceva de genul unui reostat de sudură (rezistor aprox. 0,2 Ohm pentru o putere de disipare de 200 W) astfel încât motorul să aibă tensiunea nominală în funcțiune și, cel mai probabil, scânteia să dispară. Dacă, totuși, s-au conectat la 12 V, în speranța că după redresare ar fi 18, atunci în zadar - tensiunea redresată sub sarcină scade foarte mult. Și motorul electric al colectorului, apropo, nu-i pasă dacă este alimentat cu curent continuu sau curent alternativ.

Mai exact: luați 3-5 m de sârmă de oțel cu diametrul de 2,5-3 mm. Se rulează într-o spirală cu diametrul de 100-200 mm, astfel încât spirele să nu se atingă. Așezați-vă pe un suport dielectric neinflamabil. Îndepărtați capetele firului până la strălucire și rulați „urechile”. Cel mai bine este să lubrifiați imediat cu unsoare de grafit, astfel încât acestea să nu se oxideze. Acest reostat este inclus în ruperea unuia dintre firele care duc la unealtă. Este de la sine înțeles că contactele trebuie să fie cu șuruburi, strânse bine, cu șaibe. Conectați întregul circuit la ieșirea de 24 V fără rectificare. Scânteia a dispărut, dar și puterea de pe arbore a scăzut - reostatul trebuie redus, unul dintre contacte trebuie comutat cu 1-2 ture mai aproape de celălalt. Încă scânteie, dar mai puțin - reostatul este prea mic, trebuie să adăugați viraje. Este mai bine să faceți imediat reostatul în mod evident mare pentru a nu înșuruba secțiuni suplimentare. Mai rău, dacă focul este de-a lungul întregii linii de contact dintre perii și colector, sau urme de scânteie în spatele lor. Atunci redresorul are nevoie de un filtru de netezire undeva, conform datelor tale, de la 100.000 de microfarad. plăcere ieftină. „Filtrul” în acest caz va fi un dispozitiv de stocare a energiei pentru accelerarea motorului. Dar s-ar putea să nu ajute - dacă puterea totală a transformatorului nu este suficientă. Eficiența motoarelor colectoare de curent continuu cca. 0,55-0,65, adică este nevoie de transă de la 800-900 wați. Adică, dacă filtrul este instalat, dar încă scânteie cu foc sub întreaga perie (sub ambele, desigur), atunci transformatorul nu rezistă. Da, dacă puneți un filtru, atunci diodele punte trebuie să fie și la curent de funcționare triplu, altfel pot zbura din supratensiunea curentului de încărcare atunci când sunt conectate la rețea. Și apoi instrumentul poate fi lansat după 5-10 secunde după ce a fost conectat la rețea, astfel încât „băncile” să aibă timp să „pompeze”.

Și cel mai rău, dacă cozile scânteilor de la perii ajung sau aproape ajung la peria opusă. Acesta se numește foc rotund. Foarte repede arde colectorul pentru a o deteriora complet. Pot exista mai multe motive pentru focul rotund. În cazul dumneavoastră, cel mai probabil este că motorul a fost pornit la 12 V cu redresare. Apoi, la un curent de 30 A, puterea electrică din circuit este de 360 ​​de wați. Alunecarea ancorei este mai mare de 30 de grade pe rotație și acesta este în mod necesar un foc continuu. De asemenea, este posibil ca armătura motorului să fie înfășurată cu o undă simplă (nu dublă). Astfel de motoare electrice depășesc mai bine supraîncărcările instantanee, dar curentul lor de pornire este mama, nu vă faceți griji. Nu pot spune mai precis în absență și nu am nevoie de nimic - cu greu este posibil să repar ceva cu propriile mâini. Atunci, probabil, va fi mai ieftin și mai ușor să găsiți și să cumpărați baterii noi. Dar mai întâi, totuși, încercați să porniți motorul la o tensiune ușor crescută printr-un reostat (vezi mai sus). Aproape întotdeauna, în acest fel, este posibil să reduceți un foc continuu, cu prețul unei scăderi mici (până la 10-15%) a puterii pe arbore.