Schémy amatérskych napájacích zdrojov. DIY laboratórny napájací zdroj

Všetci technici na opravu elektroniky vedia, aké dôležité je mať laboratórny zdroj napájania, ktorý možno použiť na získanie rôznych hodnôt napätia a prúdu na použitie pri nabíjaní zariadení, napájaní, testovaní obvodov atď. Existuje mnoho druhov takýchto zariadení na predaj, ale skúsení rádioamatéri sú celkom schopní vyrobiť laboratórne napájanie vlastnými rukami. Na tento účel môžete použiť použité diely a kryty a doplniť ich o nové prvky.

Jednoduché zariadenie

Najjednoduchší napájací zdroj pozostáva len z niekoľkých prvkov. Pre začiatočníkov rádioamatérov bude ľahké navrhnúť a zostaviť tieto ľahké obvody. Hlavným princípom je vytvorenie usmerňovacieho obvodu na výrobu jednosmerného prúdu. V tomto prípade sa úroveň výstupného napätia nezmení, závisí od transformačného pomeru.

Základné komponenty pre jednoduchý obvod napájania:

1. Znižovací transformátor;
2. Usmerňovacie diódy. Môžete ich pripojiť pomocou mostíkového obvodu a získať tak celovlnnú rektifikáciu alebo použiť polvlnné zariadenie s jednou diódou;
3. Kondenzátor na vyhladenie zvlnenia. Vyberá sa elektrolytický typ s kapacitou 470-1000 μF;
4. Vodiče na montáž obvodu. Ich prierez je určený veľkosťou záťažového prúdu.

Na navrhnutie 12-voltového zdroja potrebujete transformátor, ktorý zníži napätie z 220 na 16 V, keďže za usmerňovačom napätie mierne klesá. Takéto transformátory možno nájsť v použitých počítačových napájacích zdrojoch alebo zakúpených nových. S odporúčaniami o prevíjaní transformátorov sa môžete stretnúť sami, ale najprv je lepšie to urobiť bez nich.

Vhodné sú kremíkové diódy. Pre zariadenia s malým výkonom sú na predaj hotové mostíky. Je dôležité ich správne pripojiť.

Toto je hlavná časť okruhu, ktorá ešte nie je úplne pripravená na použitie. Pre získanie lepšieho výstupného signálu je potrebné za diódový mostík osadiť dodatočnú zenerovu diódu.

Výsledné zariadenie je bežný napájací zdroj bez dodatočných funkcií a je schopný podporovať malé záťažové prúdy až do 1 A. Zvýšenie prúdu však môže poškodiť komponenty obvodu.

Na získanie výkonného napájacieho zdroja stačí nainštalovať jeden alebo viac zosilňovacích stupňov založených na tranzistorových prvkoch TIP2955 v rovnakom dizajne.

Dôležité! Na zabezpečenie teplotného režimu obvodu na výkonných tranzistoroch je potrebné zabezpečiť chladenie: radiátor alebo vetranie.

Nastaviteľný zdroj napájania

Napäťovo regulované napájacie zdroje môžu pomôcť vyriešiť zložitejšie problémy. Komerčne dostupné zariadenia sa líšia parametrami ovládania, menovitým výkonom atď. a vyberajú sa s ohľadom na plánované použitie.

Jednoduchý nastaviteľný napájací zdroj je zostavený podľa približnej schémy znázornenej na obrázku.

Prvá časť obvodu s transformátorom, diódovým mostíkom a vyhladzovacím kondenzátorom je podobná obvodu klasického zdroja bez regulácie. Ako transformátor môžete použiť aj zariadenie zo starého napájacieho zdroja, hlavná vec je, že zodpovedá zvoleným parametrom napätia. Tento indikátor pre sekundárne vinutie obmedzuje ovládací limit.

Ako schéma funguje:

1. Usmernené napätie ide do zenerovej diódy, ktorá určuje maximálnu hodnotu U (možno odobrať pri 15 V). Obmedzené prúdové parametre týchto častí vyžadujú inštaláciu tranzistorového zosilňovacieho stupňa v obvode;
2. Rezistor R2 je variabilný. Zmenou jeho odporu môžete získať rôzne hodnoty výstupného napätia;
3. Ak regulujete aj prúd, potom sa druhý odpor inštaluje za tranzistorový stupeň. V tomto diagrame to nie je.

Pri požiadavke na iný rozsah regulácie je potrebné osadiť transformátor s príslušnými charakteristikami, čo si vyžiada aj zaradenie ďalšej zenerovej diódy a pod. Tranzistor vyžaduje chladenie radiátorom.

Vhodné sú akékoľvek meracie prístroje pre najjednoduchšie regulované napájanie: analógové a digitálne.

Po vytvorení nastaviteľného napájacieho zdroja vlastnými rukami ho môžete použiť pre zariadenia určené pre rôzne prevádzkové a nabíjacie napätia.

Bipolárne napájanie

Konštrukcia bipolárneho napájacieho zdroja je zložitejšia. Skúsení elektroniki to dokážu navrhnúť. Na rozdiel od unipolárnych, takéto zdroje na výstupe poskytujú napätie so znamienkom plus a mínus, ktoré je potrebné pri napájaní zosilňovačov.

Hoci obvod znázornený na obrázku je jednoduchý, jeho implementácia si bude vyžadovať určité zručnosti a znalosti:

1. Budete potrebovať transformátor so sekundárnym vinutím rozdeleným na dve polovice;
2. Jedným z hlavných prvkov sú integrované stabilizátory tranzistorov: KR142EN12A - pre jednosmerné napätie; KR142EN18A – pre opak;
3. Na usmernenie napätia sa používa diódový mostík, ktorý je možné zostaviť pomocou samostatných prvkov alebo pomocou hotovej zostavy;
4. Variabilné odpory sa podieľajú na regulácii napätia;
5. Pre tranzistorové prvky je nevyhnutné inštalovať chladiace radiátory.

Bipolárny laboratórny zdroj bude vyžadovať aj inštaláciu monitorovacích zariadení. Kryt je zostavený v závislosti od rozmerov zariadenia.

Ochrana napájacieho zdroja

Najjednoduchším spôsobom ochrany napájacieho zdroja je inštalácia poistiek s poistkovými vložkami. Existujú poistky so samoobnovením, ktoré po vypálení nevyžadujú výmenu (ich životnosť je obmedzená). Neposkytujú však plnú záruku. Tranzistor sa často poškodí skôr, ako vyhorí poistka. Rádioamatéri vyvinuli rôzne obvody využívajúce tyristory a triaky. Možnosti nájdete online.

Na výrobu krytu zariadenia používa každý remeselník metódy, ktoré má k dispozícii. Pri dostatočnom šťastí nájdete hotovú nádobu na prístroj, ale aj tak budete musieť zmeniť dizajn prednej steny, aby ste tam umiestnili ovládacie zariadenia a nastavovacie gombíky.

Niekoľko nápadov na výrobu:

1. Zmerajte rozmery všetkých komponentov a vyrežte steny z hliníkových plechov. Naneste značky na prednú plochu a vytvorte potrebné otvory;
2. Upevnite konštrukciu rohom;
3. Spodná základňa napájacej jednotky s výkonnými transformátormi musí byť vystužená;
4. Pri vonkajšej úprave povrch natrieť základným náterom, natrieť a utesniť lakom;
5. Komponenty obvodu sú spoľahlivo izolované od vonkajších stien, aby sa zabránilo napätiu na kryte počas poruchy. Na tento účel je možné prilepiť steny zvnútra izolačným materiálom: hrubým kartónom, plastom atď.

Mnoho zariadení, najmä veľkých, vyžaduje inštaláciu chladiaceho ventilátora. Môže byť prinútený pracovať v konštantnom režime alebo môže byť vytvorený obvod, ktorý sa automaticky zapne a vypne, keď sa dosiahnu špecifikované parametre.

Obvod je realizovaný inštaláciou snímača teploty a mikroobvodu, ktorý zabezpečuje riadenie. Aby bolo chladenie efektívne, je potrebný voľný prístup vzduchu. To znamená, že zadný panel, v blízkosti ktorého je namontovaný chladič a radiátory, musí mať otvory.

Dôležité! Pri montáži a opravách elektrických zariadení musíte pamätať na nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom. Kondenzátory, ktoré sú pod napätím, musia byť vybité.

Kvalitný a spoľahlivý laboratórny zdroj je možné zostaviť vlastnými rukami, ak používate servisné komponenty, jasne vypočítate ich parametre, používate osvedčené obvody a potrebné zariadenia.

Video

Nejako nedávno som na internete narazil na obvod pre veľmi jednoduché napájanie s možnosťou nastavenia napätia. Napätie je možné nastaviť od 1 voltu do 36 voltov v závislosti od výstupného napätia na sekundárnom vinutí transformátora.

Pozrite sa zblízka na LM317T v samotnom okruhu! Tretia vetva (3) mikroobvodu je pripojená ku kondenzátoru C1, to znamená, že tretia vetva je VSTUP a druhá vetva (2) je pripojená ku kondenzátoru C2 a odporu 200 Ohm a je VÝSTUP.

Pomocou transformátora zo sieťového napätia 220 voltov dostaneme 25 voltov, nie viac. Menej je možné, nie viac. Potom to celé zarovnáme diódovým mostíkom a zvlnenie vyhladíme pomocou kondenzátora C1. To všetko je podrobne popísané v článku o tom, ako získať konštantné napätie zo striedavého napätia. A tu je náš najdôležitejší tromf v napájaní - ide o vysoko stabilný čip regulátora napätia LM317T. V čase písania tohto článku sa cena tohto čipu pohybovala okolo 14 rubľov. Dokonca lacnejšie ako bochník bieleho chleba.

Popis čipu

LM317T je regulátor napätia. Ak trafo produkuje na sekundárnom vinutí až 27-28 voltov, tak napätie môžeme bez problémov regulovať od 1,2 do 37 voltov, ale na výstupe z trafa by som latku nedvíhal na viac ako 25 voltov.

Mikroobvod môže byť vykonaný v balíku TO-220:

alebo v kryte D2 Pack

Môže prejsť maximálnym prúdom 1,5 A, čo je dostatočné na napájanie vašich elektronických zariadení bez poklesu napätia. To znamená, že môžeme vydávať napätie 36 voltov s prúdovým zaťažením až 1,5 ampéra a zároveň náš mikroobvod bude stále vydávať 36 voltov - to je, samozrejme, ideálne. V skutočnosti klesnú zlomky voltov, čo nie je veľmi kritické. Pri veľkom prúde v záťaži je vhodnejšie nainštalovať tento mikroobvod na radiátor.

Na zostavenie obvodu potrebujeme aj premenlivý odpor 6,8 kilo-ohmov, prípadne aj 10 kiloohmov, ako aj konštantný odpor 200 ohmov, najlepšie od 1 wattu. Na výstup sme dali 100 µF kondenzátor. Úplne jednoduchá schéma!

Montáž v hardvéri

Predtým som mal veľmi zlé napájanie s tranzistormi. Povedal som si, prečo to neprerobiť? Tu je výsledok ;-)

Tu vidíme importovaný diódový mostík GBU606. Je navrhnutý pre prúd až 6 ampérov, čo je viac než dosť pre naše napájanie, pretože do záťaže dodá maximálne 1,5 ampéra. Namontoval som LM na radiátor pomocou pasty KPT-8 na zlepšenie prenosu tepla. Všetko ostatné, myslím, je vám známe.

A tu je predpotopný transformátor, ktorý mi dáva napätie 12 voltov na sekundárnom vinutí.

To všetko opatrne zabalíme do puzdra a odstránime drôty.

Tak čo si myslíte? ;-)

Minimálne napätie, ktoré som dostal, bolo 1,25 voltu a maximálne 15 voltov.

Nastavím ľubovoľné napätie, v tomto prípade sú najčastejšie 12V a 5V

Všetko funguje skvele!

Tento zdroj je veľmi vhodný na nastavenie otáčok mini vŕtačky, ktorá sa používa na vŕtanie dosiek plošných spojov.

Analógy na Aliexpress

Mimochodom, na Ali môžete okamžite nájsť hotovú sadu tohto bloku bez transformátora.

Ste leniví zbierať? Môžete si kúpiť hotový 5 Amp za menej ako 2 doláre:

Môžete si ho pozrieť na toto odkaz.

Ak 5 ampérov nestačí, môžete sa pozrieť na 8 ampérov. Bude to stačiť aj pre tých najskúsenejších elektrotechnikov:

Potreboval som kvalitný zdroj na testovanie zosilňovačov, ktorých skladanie som veľkým fanúšikom. Zosilňovače sú iné, napájanie je iné. Výstup: je potrebné vyrobiť laboratórny zdroj s nastaviteľným výstupným napätím od 0 do 30 Voltov.
A aby sa experimentovalo bezpečne pre zdravie a pre hardvér (výkonné tranzistory nie sú lacné), musí sa regulovať aj zaťažovací prúd napájacieho zdroja.
Takže, čo som chcel od svojho PSU:
1. Ochrana proti skratu
2. Obmedzenie prúdu podľa nastaveného limitu
3. Plynule nastaviteľné výstupné napätie
4. Bipolarita (0-30V; 0,002-3A)

Často sa stáva, že pájky sa obracajú na ultrazvukové frekvenčné obvody triedy „A“, aby sa dostali k „tomu úžasnému zvuku“, či už ide o klasické zosilňovače Johna Linsley-Hooda, Nelson Pass, alebo mnohé možnosti z webu, ako je ten náš.
Bohužiaľ, nie všetci domáci majstri berú do úvahy, že zosilňovače triedy „A“ vyžadujú použitie zdroja energie s veľmi nízkou úrovňou zvlnenia. A to vedie k neporaziteľnému zázemiu a následnému sklamaniu.

Pozadie je nepríjemná vec, takmer metafyzická. Existuje príliš veľa dôvodov a mechanizmov výskytu. Existuje tiež veľa opísaných metód boja: od správneho vedenia vodičov až po zmenu obvodov.
Dnes sa chcem venovať téme „kondicionovania“ ultrazvukového napájacieho zdroja. Poďme rozdrviť pulzácie!

Občas príde trochu šťastia v podobe niekoľkých polovybitých batérií notebookov. Po revízii ich obsahu zostáva určitý počet podmienečne použiteľných súborov. A ako to už býva, momentálne ich nie je kde využiť.

Skladovať ich plne nabité alebo úplne vybité (ako to väčšinou po kontrole kapacity býva) je však iracionálne – parametre batérií, najmä tých použitých, pri skladovaní rýchlo nenávratne „odplávajú“.

Pri vykonávaní elektroinštalačných prác sa zvyčajne používajú spájkovačky, ktoré sú napájané striedavým prúdom a napätím maximálne 42 V. Elektrické spájkovačky na 220 V sa môžu používať nepretržite, ak sú napájané oddeľovacím transformátorom.

Prišiel nápad vytvoriť veľmi malý a ľahký napájací zdroj pre nízkonapäťovú spájkovačku. Zároveň je veľmi jednoducho realizované oddelenie napájania spájkovačky a elektrickej siete, čo výrazne zvyšuje bezpečnosť.

Po prečítaní článku „Dimmer (stmievač)“ od igRoman, v ktorom bolo riadenie analógového unijunkčného tranzistora implementované na tranzistore s efektom poľa, vznikla myšlienka použiť princíp riadenia uvedený v tomto článku na vytvorenie stabilizátora napätia. pre nízkonapäťovú spájkovačku založenú na obvode elektronického transformátora.

V prírode existujú malé dosky, ktoré umožňujú plnohodnotne napájať základné dosky počítačov z +12V zdroja, sú tzv. PicoPSU. V tomto článku sa podelím o svoje skúsenosti s vytvorením takéhoto zariadenia pre základnú dosku. HP Z220 CMT 1155.

Rozmery mojej dosky sa ukázali byť o niečo väčšie ako rozmery Pica, tak som zavolal svojho duchovného dieťaťa NanoPSU.

Zdravím všetkých a milovníkov elektroniky!
Dnes vám chcem ukázať zariadenie, ktoré vzniklo z článku Alexandra (koan51). Po prečítaní všetkého hore-dole som sa rozhodol zariadenie trochu „dorobiť“ a „vyleštiť“ podľa seba.

Nahrádzam PIC ovládača mojím obľúbeným AVR, 7-segmentové indikátory ikonickým LCD a tiež dokončujem programový kód, pokiaľ ide o rozšírenie funkcionality týkajúcej sa kalibrácií a iných drobností.

Nuž, kolegovia pájaci, vezmime si článok, nejaké kúsky železa, spájkovačku a poďme!:zbohom:

Kto sa vo svojej praxi nestretol s potrebou nabiť batériu a sklamaný z chýbajúcej nabíjačky s potrebnými parametrami bol nútený kúpiť si v obchode novú nabíjačku, prípadne znovu zložiť potrebný obvod?
Opakovane som teda musel riešiť problém nabíjania rôznych batérií, keď nebola po ruke vhodná nabíjačka. Musel som rýchlo zostaviť niečo jednoduché vo vzťahu ku konkrétnej batérii.

Situácia bola únosná, kým nevznikla potreba hromadnej prípravy a teda aj nabíjania batérií. Bolo potrebné vyrobiť niekoľko univerzálnych nabíjačiek – lacných, pracujúcich v širokom rozsahu vstupných a výstupných napätí a nabíjacích prúdov.

Naši menší kamaráti (Číňania) zaplavili trh s elektronikou, no nie sú vždy svedomití, no mnohé drahé modely počítačových zdrojov sú vo svojej triede slušné. Ale predsa vacsina napajacich zdrojov, ako ich ja nazyvam, je kastrovanych, teda ked doska plošných spojov bola navrhnutá na niektoré prvky a iné sú do nej prispájkované a nie všetky, hlavne na vstupné filtre, sú takmer nikdy nenájdené v lacných modeloch.

Bloková schéma ATX

Hlavná nevýhoda všetkých lacných napájacích zdrojov

Vo všeobecnosti je všetko v normálnych medziach.
Krátke prepätia sú viditeľné. So zvyšujúcim sa zaťažením sa zvyšujú emisie. Dôsledkom sú chyby v pamäti a iných digitálnych prvkoch PC. Všimnite si, že zaťaženie 30% predstavuje väčšinu počítačov nezaťažených viac ako jedným HDD. Tí, ktorí majú jednoduchú grafickú kartu a procesor, ktorý spotrebuje nie viac ako 15 W.

Druhá nevýhoda

Teória hovorí, že UPS sú veľmi dôležité pre nestabilitu záťažového prúdu. V našom prípade sa táto nevýhoda prejavuje v celej svojej kráse. Takto vyzerá oscilogram napätia +12V pri dynamickej záťaži.

Zapnuté Obr.2úsek č.1 – statické zaťaženie. Sekcia č. 2 – HDD v režime čítania/zápisu. Charakteristické poklesy napájacieho napätia +12V. Veľkosť a trvanie poklesu závisí od parametrov filtra napájacieho zdroja a výkonu HDD. Dôsledok: kvôli nestabilite napájacej zbernice +12V začne pevný disk narážať na „palacinky“. Objavujú sa zlé veci. Závady v zariadeniach napájaných z +12V zbernice (ISA karty, COM porty)

Ako sa s tým vysporiadať

Uvažujme filter Zdroj.

Obr.3 Filter (čo to je)

Vo väčšine jednotiek AT sa filter pre napájaciu zbernicu +5V skladá z dvoch 1000µFx10V elektrolytických kondenzátorov. Pre napájaciu zbernicu +12V je jeden kondenzátor 1000μFx16V. Pre spínané zdroje je kapacita filtračných kondenzátorov odoberaná rýchlosťou 500..1000 μF na 1A zaťažovací prúd. V našom prípade pre +5V zbernicu dostaneme maximálny zaťažovací prúd 4A. Pre napájaciu zbernicu +12V bude maximálny zaťažovací prúd 2A.
Vo väčšine prípadov núdza nenastane. Ale pri použití čo i len jedného HDD typu IBM DPTA 7200RPM (alebo s podobnou spotrebou energie) boli pozorované vyššie uvedené závady.

Obr.4 Filter. (čo by malo byť)

Pre túto schému ( Obr.4) platia nasledovné parametre: +5V zbernica – maximálny dynamický zaťažovací prúd 20A.
+12V zbernica – maximálny dynamický zaťažovací prúd 8A.

Elektrolytické kondenzátory eliminujú nestabilitu prúdu. Keramické (2,2 µF 3..6 ks.) eliminujú rázy impulzného napätia. Odporúča sa séria s nízkym odporom pre impulzné prúdy (myslím, že sa tak volá). Každá spoločnosť ich označuje inak. Z toho, čo dostanete v Petrohrade - napríklad Hitano, séria EXR, prevádzková teplota do 105 Celzia. Pre +5V - dve veci 2200uF alebo 3300uF 6,3 alebo 10V (treba pozerat na rozmery, vyrobcovia napajacov priestor velmi stlacia). Čo sa týka keramiky, nemôžem nič odporučiť. Čo som videl, líši sa len TKE a presnosť (napríklad +80 -50%). Myslím si, že pri filtroch tohto druhu to nie je dôležité. Tu platí, že čím väčšia kapacita, tým lepšie. Asi je lepšie zobrať SMD (nebalené) a spájkovať zo zadnej strany dosky priamo na vodiče. Pokiaľ ide o cievky vo výstupných filtroch: ak nemáte skúsenosti s navíjaním, je lepšie neexperimentovať. Ak si ho môžete kúpiť, môžete ho vyskúšať. Alebo ho odpájkujte z nefunkčného zdroja napájania. S výstupnými cievkami musíte byť veľmi opatrní. Skontrolujte blok iba naložením na odpory.

Po aktualizácii filtra sa pozrite na oscilogram

Po upgrade filtra oscilogram zbernice +5V

Takto vyzerá napäťová „plocha“ značkového napájacieho zdroja pri záťaži. Existujú prepätia napätia, ale sú nevýznamné (oveľa menej ako prípustná norma) a prakticky sa nezvyšujú so zvyšujúcim sa zaťažením. Celková kapacita (moja verzia) elektrolytických kondenzátorov je 6800 μF. 1,5 µF keramické kondenzátory (čokoľvek bolo po ruke). Pre zaujímavosť sme otestovali ATX zdroj od PowerMan z puzdra InWin A500 -Oscilogram je podobný, ale nie sú tam žiadne napäťové špičky.

Zapnuté Obr.6časť 2 zodpovedá dynamickému zaťaženiu.
Kapacita filtra je jeden kondenzátor 4700 μFx25V (HDD v režime čítania/zápisu). Maximálne rušenie nie je väčšie ako 100 mV. Približne rovnaký výsledok vykázal aj zdroj PowerMan ATX.

Bezpečnosť/spoľahlivosť vysokonapäťovej časti napájacieho zdroja

Oscilogram sieťového napätia

Prevádzka viacerých PC bez filtra

Niekto povie: "No, je nám jedno, či sa náš počítač pripojí k sieti alebo nie. Ušetrili sme na prepäťovej ochrane, no a čo." Snáď vás presvedčí nasledujúci oscilogram.

Sieťová prevádzka (220V) niektorých výkonných spotrebiteľov

Zapnuté R Astr.9úsek č.1 – práca výkonnej príklepovej vŕtačky. Sekcia č. 2 – zapnutie výkonného indukčného spotrebiča (napríklad chladničky alebo vysávača). Zapnem toIndukčná záťaž je vždy sprevádzaná silným napäťovým rázom. Rázové napätie sa vypočíta podľa nasledujúceho vzorca:

Kde: - prechodový odpor v momente otvorenia. - odpor obvodu obvodu 220V. - sieťové napätie (220V).

Nie je ťažké uhádnuť, že čitateľ je vždy väčší ako menovateľ.Na oscilograme ( Obr.9) časť 2 - dochádza k „poklesu“ sieťového napätia v trvaní 20..500 ms (typické pre pripojenie spotrebičov s reaktívnym charakterom odporu k sieti). UPS vás ochráni pred krátkymi poklesmi napätia (minimálny čas zapnutia neprerušiteľného zdroja je 4 ms). Je dobré, ak existuje. Možno bude potrebné zvýšiť kapacitu vysokonapäťového jednosmerného filtra (o Obr.10– elektrolyty 680x250V).Zvyčajne sa inštaluje 220x200V. Opríkon 100W rezervakapacita (220x200V) vystačí na 70..100ms. Ak zvýšite kapacitu na 680..1000μFx200V, potom nezabudnite vymeniť zostavu diód RS205 (2A 500V) za RS507 (5A 700V)!!! Uistite sa, že máte 4,7 ... 10 Ohm 10A termistor. Zvyčajne šetria peniaze na termistoroch. Nastavte obvyklý odpor 1 Ohm, 1 Watt

Prepäťový filter + usmerňovač

Zo všetkých prvkov vo filtračnom obvode bežného napájacieho zdroja je len termistor PS405L a poistka (najpotrebnejšia). Niekedy je nainštalovaný symetrický transformátor (5 mH v schéme). Samozrejme - usmerňovač RS205 a vysokonapäťový jednosmerný filter (2 elektrolyty 220x200V).

Zvýšená účinnosť

Výmena výkonných kľúčových tranzistorov

Dovezený bipolárny KSE13007 (alebo NT405F, 2SC3306) nahradíme našim sovietskym poľným zariadením KP948A.

schéma zapojenia na zapnutie tranzistora s efektom poľa.

Táto možnosť je vhodná pre zdroje ATX, pretože Blok začína odefektívny zdroj energie s nízkou spotrebou energie. Táto schéma nie je vhodná pre AT bloky. Preto som nechal zapojenie tranzistora tak, ako je, pridal som 15V zenerovu diódu (ako je znázornené na obrázku Obr.11). Nie je potrebné inštalovať zenerove diódy, pretože priepustné napätie na bráne nepresahuje 1V (priama dióda) a jej spätné prierazné napätie nepresahuje 10V, kondenzátory 1μFx50v ( Obr.12) oplatí sa nainštalovať keramické (ak je cieľom zvýšiť spoľahlivosť), vysychanie týchto elektrolytov (najmä v blízkosti horúceho radiátora) je hlavným dôvodom zlyhania napájania, pretože výkonové tranzistory nie sú vypnuté dostatočne ostro.

Neviem prečo – ale mne to funguje. Úbytok výkonu na tranzistoroch je znížený o 3,5 wattu. Zenerove diody som sice stale nechal. V dôsledku toho sa prestane zahrievať.

Usmerňovacie diódy

Na bežné radiátory inštalujeme výkonné usmerňovacie diódy. Postačí chladič CPU - rozrežte ho na polovicu. Jedna polovica je +5V usmerňovač. Druhý je pre +12V usmerňovač. Odporúča sa tiež nahradiť zostavy výkonových diód našimi sovietskymi diódami KD2998A. Radiátory - zväčšiť. Všetky! Teraz môžete ventilátor odpojiť od zdroja napájania. V tomto prípade je narušená normálna výmena tepla vo vnútri krytu. Ale ak ide o napájací zdroj pre router, potom nie je nič zvláštne, čo by sa vo vnútri puzdra zahrievalo. Ak ide o súborový server - potom na vlastné nebezpečenstvo a riziko. Manowar Manowar síce tvrdí, že má prerobený ATX zdroj zaťažený 2HDD 7200RPM + ULF a celé to funguje bez ventilátora.

Základom bol zdroj CODEGEN-300X (takých 300W, no, rozumiete čínskej 300). Mozgom zdroja je PWM regulátor KA7500 (TL494...). Toto sú jediné, ktoré som musel prerobiť. PIC16F876A bude ovládať PWM spínač, taktiež slúži na ovládanie a nastavenie výstupného napätia a prúdu, informácie sa zobrazujú na LCD WH1602(...), nastavenie sa vykonáva pomocou tlačidiel.
Program pomohol spraviť jeden dobrý človek (IURY, stránka “Mačka”, čo je rádio), za čo mu veľmi pekne ďakujem!!! Archív obsahuje schému zapojenia, dosku a program pre regulátor.

Berieme funkčný napájací zdroj (ak nefunguje, musíme ho obnoviť do funkčného stavu).
Zhruba určujeme, kde sa bude všetko nachádzať. Vyberáme miesto pre LCD, tlačidlá, svorky (zásuvky), indikátor napájania...
Rozhodli sme sa. Vytváranie značiek pre „okno“ LSD. Vyrežeme (ja som to vyrezal malou 115mm brúskou), niekto možno Dremelom, niekto vyvŕtaním dier, a potom to upravím pilníkom. Vo všeobecnosti je to pohodlnejšie a dostupnejšie pre každého. Malo by to vyzerať asi takto.

Rozmýšľame ako namontujeme displej. Dá sa to urobiť niekoľkými spôsobmi:
a) pripojte k riadiacej doske konektora;
b) urobte to cez falošný panel;
c) alebo...
Alebo... priamo prispájkujte 4 (3) skrutky M2,5 na puzdro. Prečo M2.5 a n M3.0? LSD má otvory s priemerom 2,5 mm na montáž.
Spájkoval som 3 skrutky, pretože pri spájkovaní štvrtej je prepojka nespájkovaná (vidíte to na fotke). Potom prispájkujete prepojku - skrutka zmizne. Len veľmi blízko. Neobťažoval som sa - nechal som 3 kusy.

Spájkovanie sa vykonáva kyselinou ortofosforečnou. Po spájkovaní je potrebné všetko dôkladne umyť mydlom a vodou.
Vyskúšame displej.

Poďme študovať obvod, konkrétne všetko, čo sa týka TL494 (KA7500). Všetko, čo sa týka nôh 1, 2, 3, 4, 13, 14, 15, 16. Odstránime všetky káble v blízkosti týchto svoriek (na hlavnej doske zdroja) a namontujeme diely podľa schémy.

Na hlavnej doske zdroja odstránime všetko nepotrebné. Všetky podrobnosti týkajúce sa +5, -5, -12, PG, PS - ON. Necháme len všetko, čo súvisí s +12 V a pohotovostným napájaním +5V SB. Je vhodné nájsť schému vášho napájania, aby ste nevymazali nič zbytočné. V napájacom obvode +12 voltov - odstránime pôvodné elektrolyty a nahradíme ich niečím podobným v kapacite, ale s prevádzkovým napätím 35-50 voltov.
Malo by to vyzerať asi takto.

Pre zväčšenie kliknite na diagram

Pri pohľade na vlastnosti existujúceho napájacieho zdroja (nálepka na puzdre) - pre 12V by mal byť výstupný prúd 13A. Wow to vyzerá dobre!!! Pozrime sa na dosku, čo tvorí 12V, 13A??? Ha, dve diódy FR302 (podľa údajového listu 3A!). Nech je maximálny prúd 6A. Nie, toto nám nevyhovuje, musíme to vymeniť za niečo výkonnejšie a s rezervou, tak nastavíme 40CPQ100 - 40A, Uarb = 100V.

Na chladiči boli akési izolačné tesnenia, pogumovaná látka (niečo podobné). Odtrhol som ho a umyl. Dodal som našu domácu sľudu.
Namontoval som dlhšie skrutky. Zozadu som pod jeden stlačil viac sľudy. Rozhodol som sa doplniť jednotku o indikátor prehriatia chladiča na MP42. Ako snímač teploty je tu použitý germániový tranzistor

Obvod indikátora prehriatia chladiča je zostavený pomocou štyroch tranzistorov. Ako stabilizačný tranzistor bol použitý KT815, KT817 a ako indikátor bola použitá dvojfarebná LED.

Dosku plošných spojov som nekreslil. Myslím si, že pri montáži tejto jednotky by nemali byť žiadne zvláštne ťažkosti. Ako je jednotka zostavená, je možné vidieť na fotografii nižšie.

Vyrábame riadiacu dosku. POZOR! Pred pripojením vášho LCD si preštudujte technický list k nemu!! Najmä závery 1 a 2!

Všetko spájame podľa schémy. Dosku inštalujeme do napájacieho zdroja. Musíte tiež izolovať hlavnú dosku od puzdra. To všetko som urobil pomocou plastových podložiek.

Nastavenie okruhu.

1. Všetky úpravy napájacieho zdroja sa musia vykonávať iba pomocou žiarovky 60 - 150 W, pripojenej k prerušeniu sieťového kábla.
2. Izolujte kryt zdroja od GND a pripojte obvod, ktorý bol vytvorený cez kryt, pomocou vodičov.
3.Iizm (U15) - výstupný prúd sa nastavuje (správnosť údajov indikátora) pomocou štandardného A metra.
Uizm (U14) - výstupné napätie je nastavené (správnosť údajov indikátora) podľa štandardného V metra.
Uset_max (U16) - nastavuje MAX výstupné napätie

Maximálny výstupný prúd tohto zdroja je 5 ampérov (alebo skôr 4,96 A), obmedzený firmvérom.
Neodporúča sa nastaviť maximálne výstupné napätie pre tento napájací zdroj na viac ako 20-22 voltov, pretože v tomto prípade sa zvyšuje pravdepodobnosť poruchy výkonových tranzistorov v dôsledku nedostatku regulačného limitu PWM mikroobvodom TL494.
Na zvýšenie výstupného napätia na viac ako 22 voltov je potrebné previnúť sekundárne vinutie transformátora.

Skúšobná prevádzka bola úspešná. Vľavo je dvojfarebný indikátor prehriatia chladiča (studený radiátor - zelená LED, teplý - oranžový, horúci - červený). Na pravej strane je indikátor napájania.

Nainštalovaný prepínač. Základom je sklolaminát, pokrytý samolepiacou "Oracle".

Finálny. Čo sa stalo doma.

Zdroj: http://vprl.ru

Široký rozsah nastavenia Výstupné referenčné napätie……5V +-05%

Zvláštnosti:

• Kompletný rozsah funkcií riadenia PWM
• Výstupný odber alebo odberový prúd každého výstupu....200 mA
• Môže byť prevádzkovaný v režime push-pull alebo v režime jedného zdvihu
• Zabudovaný obvod na potlačenie dvojitého impulzu
• Široký rozsah nastavenia
• Výstupné referenčné napätie………………………………………….5V +-05%
• Jednoduchá organizácia synchronizácie

Všeobecný popis :

1114EU3/4 – TL494

TL493/4/5 IC, špeciálne navrhnuté pre konštrukciu UPS, poskytujú konštruktérovi pokročilé možnosti pri navrhovaní riadiacich obvodov UPS. TL493/4/5 obsahuje chybový zosilňovač, vstavaný variabilný oscilátor, komparátor mŕtveho času, riadiacu spúšť, 5V presný ionizátor a riadiaci obvod koncového stupňa. Chybový zosilňovač vytvára spoločné napätie v rozsahu –0,3...(Vcc-2) V. Komparátor mŕtveho času má konštantný posun, ktorý obmedzuje minimálne trvanie mŕtveho času na približne 5 %.

Zabudovaný generátor je možné synchronizovať pripojením kolíka R na výstup referenčného napätia a privedením vstupného rampového napätia na kolík C, ktorý sa používa na synchrónnu prevádzku viacerých obvodov UPS.

Nezávislé výstupné budiče na tranzistoroch poskytujú možnosť prevádzkovať výstupný stupeň pomocou obvodu spoločného emitora alebo obvodu sledovača emitora. Koncový stupeň mikroobvodov TL493/4/5 pracuje v jednocyklovom alebo push-pull režime s možnosťou voľby režimu pomocou špeciálneho vstupu. Vstavaný obvod monitoruje každý výstup a zakazuje vydávanie dvojitého impulzu v režime push-pull.

Zariadenia s príponou L zaručujú normálnu prevádzku v rozsahu teplôt -5...85С, s príponou C zaručujú normálnu prevádzku v rozsahu teplôt 0...70С.

Štrukturálna schéma:

Puzdro pinout:

Limity parametrov:

Napájacie napätie………………………………………………………………….41V

Vstupné napätie zosilňovača………………………………………...(Vcc+0,3)V

Výstupné napätie kolektora…………………………………………...41V

Výstupný prúd kolektora………………………………………………….…250mA

Celkový stratový výkon v nepretržitom režime……………………….1W

Rozsah prevádzkovej teploty okolia:

S príponou L………………………………………………………………………………………-25..85С

S príponou C………………………………………………………………………..0..70С

Rozsah skladovacích teplôt………………………………………..-65…+150С

funkčný popis:

Čip TL494 je PWM radič pre spínaný zdroj, pracujúci na pevnej frekvencii a obsahuje všetky bloky na to potrebné. Zabudovaný generátor rampového napätia vyžaduje na nastavenie frekvencie iba dva externé komponenty R a C. Frekvencia generátora je určená vzorcom:

Modulácia šírky výstupného impulzu sa dosiahne porovnaním kladného pílovitého napätia získaného na kondenzátore C s dvoma riadiacimi signálmi (pozri časový diagram). Hradlo NOR poháňa výstupné tranzistory Q1 a Q2 iba vtedy, keď je hodinová linka klopného obvodu na čipe v logickom stave LOW. K tomu dochádza len v čase, keď je amplitúda rampového napätia vyššia ako amplitúda riadiacich signálov. V dôsledku toho zvýšenie amplitúdy riadiacich signálov spôsobí zodpovedajúce lineárne zníženie šírky výstupných impulzov. Riadiace signály sa týkajú napätí produkovaných obvodom nastavenia mŕtveho času (pin 4), zosilňovačmi chýb (piny 1, 2, 15, 16) a obvodom spätnej väzby (pin 3).

Vstup komparátora mŕtveho času má 120 mV offset, ktorý obmedzuje minimálnu mŕtvu dobu výstupu na prvé 4 % trvania cyklu rampového napätia. To má za následok maximálny pracovný cyklus 96 %, keď je kolík 13 uzemnený, a 48 %, keď je kolík 13 odkazovaný.

Zvýši trvanie mŕtveho času na výstupe privedením konštantného napätia v rozsahu 0...3.3V na vstup nastavenia mŕtveho času (pin 4). PWM komparátor nastaví šírku výstupných impulzov z maximálnej hodnoty určenej vstupom nastavenia mŕtveho času na nulu, keď sa spätnoväzbové napätie zmení z 0,5 na 3,5 V. Oba chybové zosilňovače majú vstupný rozsah spoločného režimu –0,3 až (Vcc-2,0) V a možno ich použiť na čítanie hodnôt napätia alebo prúdu z výstupu napájacieho zdroja. Výstupy chybových zosilňovačov sú aktívne HIGH a OR na neinvertujúci vstup komparátora PWM. V tejto konfigurácii dominuje riadiacej slučke zosilňovač, ktorý vyžaduje minimálny čas na zapnutie výstupu. Počas vybíjania kondenzátora C sa na výstupe komparátora nastavenia mŕtveho času generuje kladný impulz, ktorý taktuje spúšť a blokuje výstupné tranzistory Q1 a Q2. Ak je na vstup voľby prevádzkového režimu (kolík 13) privedené referenčné napätie, spúšť priamo riadi dva výstupné tranzistory v protifáze (režim push-pull) a výstupná frekvencia sa rovná polovici frekvencie generátora. Výstupný budič môže pracovať aj v režime s jedným zakončením, kde sa oba tranzistory zapínajú a vypínajú súčasne a keď sa vyžaduje maximálny pracovný cyklus menší ako 50 %. To je žiaduce, keď má transformátor zvoniace vinutie s upínacou diódou používanou na potlačenie prechodových javov. Ak sú potrebné vysoké prúdy v režime s jedným koncom, výstupné tranzistory môžu byť prevádzkované paralelne. Aby ste to urobili, musíte skratovať vstup voľby prevádzkového režimu OTS na zem, čo blokuje výstupný signál zo spúšte. Výstupná frekvencia sa v tomto prípade bude rovnať frekvencii generátora.

TL494 má vstavanú 5,0 V referenciu, ktorá môže poskytnúť až 10 mA prúdu pre predpätie externých komponentov obvodu. Referenčné napätie má chybu 5% v rozsahu prevádzkových teplôt od 0 do 70C.

ADRESÁR. Vydavateľstvo Dodeka. 1997

Včera som testoval nabíjačku na mikrokontrolér, vyrobenú na báze ATX, všetko fungovalo, až kým nezačalo pípať a zrazu bez akéhokoľvek náznaku zomrelo hrdinskou smrťou. Počas prvej kontroly som nenašiel chybu, tak som išiel do Googlu a spýtal som sa a toto mi dal.

Obr.1 Typický obvod napájania ATX

Kontrola vysokonapäťovej časti napájacieho zdroja ATX

Najprv skontrolujeme: poistku, ochranný termistor, cievky, diódový mostík, vysokonapäťové elektrolyty, výkonové tranzistory T2, T4, primárne vinutie transformátora, ovládacie prvky v základnom obvode výkonových tranzistorov.
Výkonové tranzistory zvyčajne zhoria ako prvé. Je lepšie nahradiť podobnými: 2SC4242, 2SC3039, KT8127 (A1-B1), KT8108 (A1-B1) atď. Prvky v základnom obvode výkonových tranzistorov (skontrolujte, či rezistory nie sú otvorené). Spravidla, ak vyhorí diódový mostík (diódy sa skratujú), potom zo striedavého prúdu vstupujúceho do obvodu vyletia vysokonapäťové elektrolyty. Zvyčajne je mostík RS205 (2A 500V) alebo horší. Odporúčané - RS507 (5A 700V) alebo ekvivalent. No poistka vždy horí ako posledná.
A tak: všetky nefunkčné prvky sú nahradené. Môžete začať bezpečne testovať výkonovú časť jednotky. K tomu budete potrebovať transformátor s 36V sekundárnym vinutím. Pripojíme tak, ako je znázornené na obr. Na výstupe diódového mostíka by malo byť napätie 50..52V. V súlade s tým bude pri každom vysokonapäťovom elektrolyte polovica 50..52V. Medzi emitorom a kolektorom každého výkonového tranzistora by mala byť aj polovica 50..52V.

Kontrola pohotovostného zdroja napájania

Pohotovostný zdroj napája TL494CN a +5VSB. T11, D22, D23, C30 spravidla zlyhávajú. Mali by ste tiež skontrolovať primárne a sekundárne vinutie transformátora.

Kontrola riadiaceho obvodu

K tomu budete potrebovať stabilizovaný 12V zdroj. Testovaný UPS zapojíme do obvodu podľa schémy na obr. 1 a pozrieme sa na prítomnosť oscilogramov na príslušných svorkách. Odčítajte hodnoty osciloskopu vzhľadom na spoločný vodič.

Kontrola výkonových tranzistorov

V zásade nie je potrebné kontrolovať prevádzkové režimy. Ak prejdú prvé dva body, napájací zdroj možno považovať za 99% prevádzkyschopný. Ak však boli výkonové tranzistory nahradené inými analógmi alebo ak ste sa rozhodli nahradiť bipolárne tranzistory tranzistormi s efektom poľa (napríklad KP948A, pinout je rovnaký), musíte skontrolovať, ako tranzistor zvláda prechodné procesy. Aby ste to urobili, musíte pripojiť testovanú jednotku, ako je znázornené na obr. Odpojte osciloskop od spoločného vodiča! Oscilogramy na kolektore výkonového tranzistora sa merajú vzhľadom na jeho emitor (ako je znázornené na obr. 5, napätie sa bude meniť od 0 do 51V). V tomto prípade by mal byť proces prechodu z nízkej na vysokú úroveň okamžitý (alebo takmer okamžitý), čo do značnej miery závisí od frekvenčných charakteristík tranzistorových a tlmiacich diód (na obr. 5 FR155. analóg 2D253, 2D254). Ak proces prechodu prebieha hladko (existuje mierny sklon), potom sa s najväčšou pravdepodobnosťou v priebehu niekoľkých minút žiarič výkonových tranzistorov veľmi zahreje. (pri bežnej prevádzke by mal byť radiátor studený).

Kontrola výstupných parametrov napájacieho zdroja

Po všetkých vyššie uvedených prácach je potrebné skontrolovať výstupné napätia jednotky. Nestabilita napätia pri dynamickom zaťažení, vlastné zvlnenie atď. Testovanú jednotku môžete na vlastné nebezpečenstvo a riziko zapojiť do fungujúcej základnej dosky alebo zostaviť obvod znázornený na obr. 6.

Tento obvod je zostavený z rezistorov PEV-10. Namontujte odpory na hliníkový radiátor (na tieto účely je veľmi vhodný kanál 20x25x20). Nezapínajte napájanie bez ventilátora! Odporúča sa tiež fúkať na odpory. Pozorujte vlnenie osciloskopom priamo na záťaži (peak to peak by nemalo byť väčšie ako 100 mV, v najhoršom prípade 300 mV). Vo všeobecnosti sa neodporúča zaťažovať napájací zdroj viac ako 1/2 deklarovaného výkonu (napríklad: ak je uvedené, že napájací zdroj je 200 wattov, potom nezaťažujte viac ako 100 wattov).

Okrem všetkého napísaného vyššie navrhujem stiahnuť vynikajúci výber schém zapojenia pre počítačové napájacie zdroje ATX. V archíve je viac ako 35 schém. Mnoho výrobcov navzájom kopíruje napájacie zdroje, takže existuje šanca, že natrafíte na obvod, ktorý hľadáte. Schematické schémy napájacích zdrojov od spoločností ako: Codegen, Microlab, InWIN, Power Link, JNC, Sunny a mnoho ďalších. Aj v archíve nájdete informácie o opravách počítačových zdrojov.

Na obr. Obrázok 1 zobrazuje elektrický obvod pulzného stabilizátora napätia na nabíjanie mobilných telefónov.

Ryža. 1 Elektrický obvod impulzného stabilizátora napätia

Obvod je blokovací oscilátor implementovaný na tranzistore VT1 a transformátore T1. Diódový mostík VD1 usmerňuje striedavé sieťové napätie, rezistor R1 obmedzuje prúdový impulz pri zapnutí a slúži aj ako poistka. Kondenzátor C1 je voliteľný, ale vďaka nemu blokovací generátor pracuje stabilnejšie a zahrievanie tranzistora VT1 je o niečo menšie (ako bez C1).

Keď je napájanie zapnuté, tranzistor VT1 sa mierne otvorí cez odpor R2 a cez vinutie I transformátora T1 začne pretekať malý prúd. Vďaka indukčnej väzbe začne prúd pretekať aj cez zostávajúce vinutia. Na hornej (podľa schémy) svorke vinutia II je malé kladné napätie, cez vybitý kondenzátor C2 otvára tranzistor ešte silnejšie, zvyšuje sa prúd vo vinutí transformátora a v dôsledku toho sa tranzistor úplne otvorí, do stavu nasýtenia.

Po určitom čase sa prúd vo vinutí prestane zvyšovať a začne klesať (tranzistor VT1 je po celú dobu úplne otvorený). Napätie na vinutí II klesá a cez kondenzátor C2 sa znižuje napätie na báze tranzistora VT1. Začína sa zatvárať, amplitúda napätia vo vinutí sa ešte viac znižuje a mení polaritu na zápornú.

Potom sa tranzistor úplne vypne. Napätie na jeho kolektore sa zvyšuje a stáva sa niekoľkonásobne väčším ako napájacie napätie (indukčné prepätie), avšak vďaka reťazi R5, C5, VD4 je obmedzené na bezpečnú úroveň 400...450 V. Vďaka prvky R5, C5, generácia nie je úplne neutralizovaná a po určitú dobu sa polarita napätia vo vinutí opäť zmení (podľa princípu činnosti typického oscilačného obvodu). Tranzistor sa začne znova otvárať. Toto pokračuje donekonečna v cyklickom režime.

Zostávajúce prvky vysokonapäťovej časti obvodu zostavujú regulátor napätia a jednotku na ochranu tranzistora VT1 pred nadprúdom. Rezistor R4 v uvažovanom obvode funguje ako prúdový snímač. Akonáhle pokles napätia na ňom prekročí 1...1,5 V, tranzistor VT2 sa otvorí a zatvorí k spoločnému vodiču bázy tranzistora VT1 (násilne ho zatvorí). Kondenzátor SZ urýchľuje reakciu VT2. Dióda VD3 je potrebná pre normálnu prevádzku stabilizátora napätia.

Stabilizátor napätia je zostavený na jednom čipe - nastaviteľná zenerova dióda DA1.

Na galvanické oddelenie výstupného napätia od sieťového napätia slúži optočlen VOL Pracovné napätie pre tranzistorovú časť optočlena je odoberané z vinutia II transformátora T1 a vyhladené kondenzátorom C4. Akonáhle bude napätie na výstupe zariadenia väčšie ako nominálne, cez zenerovu diódu DA1 začne pretekať prúd, rozsvieti sa LED optočlena, zníži sa odpor kolektor-emitor fototranzistora VOL2, tranzistor VT2 sa zníži. mierne otvorte a znížte amplitúdu napätia na báze VT1.

Otvára sa slabšie a napätie na vinutí transformátora sa zníži. Ak sa výstupné napätie naopak zníži ako menovité napätie, fototranzistor bude úplne uzavretý a tranzistor VT1 sa bude „hojdať“ v plnej sile. Na ochranu zenerovej diódy a LED pred prúdovým preťažením je vhodné do série zaradiť odpor s odporom 100...330 Ohmov.

Nastavenie
Prvá fáza: odporúča sa prvé pripojenie zariadenia k sieti cez 25 W, 220 V lampu a bez kondenzátora C1. Posuvník odporu R6 je nastavený na spodnú (podľa schémy) polohu. Zariadenie sa okamžite zapne a vypne, potom sa čo najrýchlejšie zmerajú napätia na kondenzátoroch C4 a Sb. Ak je na nich malé napätie (podľa polarity!), Generátor sa spustil, ak nie, generátor nefunguje, musíte hľadať chyby na doske a inštalácii. Okrem toho je vhodné skontrolovať tranzistor VT1 a odpory R1, R4.

Ak je všetko v poriadku a nie sú žiadne chyby, ale generátor sa nespustí, prehoďte svorky vinutia II (alebo I, ale nie obe naraz!) a znova skontrolujte funkčnosť.

Druhá fáza: zapnite zariadenie a ovládajte prstom (nie kovovou podložkou chladiča) vyhrievanie tranzistora VTI, nemal by sa zahrievať, 25 W žiarovka by sa nemala rozsvietiť (úbytok napätia na ňom by nemala presiahnuť niekoľko voltov).

Na výstup zariadenia pripojte malú nízkonapäťovú lampu, napríklad dimenzovanú na napätie 13,5 V. Ak nesvieti, prehoďte svorky vinutia III.

A na samom konci, ak všetko funguje dobre, skontrolujte funkčnosť regulátora napätia otočením jazdca orezávacieho rezistora R6. Potom môžete spájkovať kondenzátor C1 a zapnúť zariadenie bez žiarovky obmedzujúcej prúd.

Minimálne výstupné napätie je asi 3 V (minimálny pokles napätia na pinoch DA1 presahuje 1,25 V, na pinoch LED - 1,5 V).
Ak potrebujete nižšie napätie, vymeňte zenerovu diódu DA1 za rezistor s odporom 100...680 Ohmov. Ďalší krok nastavenia vyžaduje nastavenie výstupného napätia zariadenia na 3,9...4,0 V (pre lítiovú batériu). Toto zariadenie nabíja batériu exponenciálne klesajúcim prúdom (od približne 0,5 A na začiatku nabíjania po nulu na konci (pre lítiovú batériu s kapacitou približne 1 A/h je to prijateľné)). Za pár hodín nabíjacieho režimu batéria získa až 80 % svojej kapacity.

O podrobnostiach
Špeciálnym dizajnovým prvkom je transformátor.
Transformátor v tomto obvode možno použiť iba s deleným feritovým jadrom. Prevádzková frekvencia meniča je pomerne vysoká, takže pre transformátorové železo je potrebný iba ferit. A samotný prevodník je jednocyklový, s konštantnou magnetizáciou, takže jadro musí byť rozdelené, s dielektrickou medzerou (medzi jeho polovicami sú položené jedna alebo dve vrstvy tenkého transformátorového papiera).

Najlepšie je odobrať transformátor z nepotrebného alebo chybného podobného zariadenia. V extrémnych prípadoch si ho môžete navinúť sami: prierez jadra 3...5 mm2, vinutie I-450 závitov drôtom s priemerom 0,1 mm, vinutie II-20 závitov rovnakým drôtom, vinutie III-15 otočí drôtom s priemerom 0,6 ...0,8 mm (pre výstupné napätie 4...5 V). Pri navíjaní je potrebné prísne dodržiavať smer navíjania, inak bude zariadenie fungovať zle alebo nebude fungovať vôbec (budete musieť vynaložiť úsilie pri nastavovaní - viď vyššie). Začiatok každého vinutia (na obrázku) je hore.

Tranzistor VT1 - akýkoľvek výkon 1 W a viac, kolektorový prúd aspoň 0,1 A, napätie aspoň 400 V. Prúdové zosilnenie b2b musí byť väčšie ako 30. Ideálne sú tranzistory MJE13003, KSE13003 a všetky ostatné typy 13003 akejkoľvek firmy. Ako posledná možnosť sa používajú domáce tranzistory KT940, KT969. Bohužiaľ, tieto tranzistory sú konštruované na maximálne napätie 300 V a pri najmenšom zvýšení sieťového napätia nad 220 V prerazia. Okrem toho sa obávajú prehriatia, to znamená, že je potrebné ich nainštalovať na chladič. Pre tranzistory KSE13003 a MGS13003 nie je potrebný chladič (vo väčšine prípadov je pinout rovnaký ako u domácich tranzistorov KT817).

Tranzistor VT2 môže byť akýkoľvek nízkoenergetický kremík, napätie na ňom by nemalo presiahnuť 3 V; to isté platí pre diódy VD2, VD3. Kondenzátor C5 a dióda VD4 musia byť dimenzované na napätie 400...600 V, dióda VD5 musí byť dimenzovaná na maximálny zaťažovací prúd. Diódový mostík VD1 musí byť navrhnutý pre prúd 1 A, hoci prúd spotrebovaný obvodom nepresahuje stovky miliampérov - pretože pri zapnutí dôjde k pomerne silnému prúdovému rázu a nemôžete zvýšiť odpor odporu. Ш obmedziť amplitúdu tohto nárastu - veľmi sa zahreje.

Namiesto mostíka VD1 môžete nainštalovať 4 diódy typu 1N4004...4007 alebo KD221 s ľubovoľným písmenovým indexom. Stabilizátor DA1 a rezistor R6 je možné nahradiť zenerovou diódou, napätie na výstupe obvodu bude o 1,5 V väčšie ako stabilizačné napätie zenerovej diódy.

„Spoločný“ vodič je na obrázku znázornený len na grafické účely a nemal by byť uzemnený a/alebo pripojený k šasi zariadenia. Vysokonapäťová časť zariadenia musí byť dobre izolovaná.

Dekor
Prvky zariadenia sú osadené na doske z fóliového sklolaminátu v plastovom (dielektrickom) puzdre, v ktorom sú vyvŕtané dva otvory pre indikačné LED. Dobrou možnosťou (používanou autorom) je navrhnúť dosku prístroja v puzdre z použitej batérie A3336 (bez znižovacieho transformátora).

Zdroj: http://shemotechnik.ru

Názov: Spínané zdroje. Teoretické základy dizajnu a návod na praktickú aplikáciu

Počet strán: 272

Vydavateľ: M.: Vydavateľstvo "Dodeka-XXI", nep. z angličtiny, séria „Power Electronics“

Rok vydania: 2008

Popis

Spínané zdroje (SMPS) rýchlo nahrádzajú zastarané lineárne napájacie zdroje vďaka ich vysokému výkonu, zlepšenej regulácii napätia a malým rozmerom. Kniha podrobne rozoberá základné teoretické princípy a metódy návrhu spínaných zdrojov a poskytuje informácie, ktoré inžinierom pomôžu nielen optimalizovať výber komerčných zdrojov pre ich projekty, ale umožnia im aj vývoj vlastných originálnych obvodov SMPS. Kniha je určená čitateľom, ktorí chcú hlbšie preniknúť do podstaty fungovania spínaných zdrojov a ich dizajnu bez toho, aby sa dostali do matematickej džungle.

Zvláštna pozornosť sa venuje výberu vhodných komponentov, ako sú tlmivky a transformátory, aby sa zabezpečila bezpečná a spoľahlivá prevádzka obvodov SMPS. Autorom navrhované príklady pôvodných projektov ilustrujú určité kompromisy, ktoré je nutné pri vývoji spínaných zdrojov nevyhnutne urobiť. Do úvahy sa berú ako sieťové zdroje, tak aj DC/DC meniče.
Kniha pokrýva všetky základné spínané napájacie obvody, vrátane flyback, forward, bridge, buck, boost a kombinovaných obvodov. Ako príklady sú uvedené praktické obvody 220-voltového sieťového spínaného zdroja a 110-voltového neprerušiteľného zdroja napájania.

Vyrobiť si zdroj vlastnými rukami má zmysel nielen pre nadšených rádioamatérov. Domáca napájacia jednotka (PSU) vytvorí pohodlie a ušetrí značné množstvo v nasledujúcich prípadoch:

• Na napájanie nízkonapäťového elektrického náradia, aby sa ušetrila životnosť drahej nabíjateľnej batérie;
• Na elektrifikáciu priestorov, ktoré sú obzvlášť nebezpečné z hľadiska stupňa úrazu elektrickým prúdom: pivnice, garáže, prístrešky atď. Pri napájaní striedavým prúdom môže jeho veľké množstvo v nízkonapäťových rozvodoch spôsobiť rušenie domácich spotrebičov a elektroniky;
• V dizajne a kreativite pre presné, bezpečné a bezodpadové rezanie penového plastu, penovej gumy, nízkotaviteľných plastov s vyhrievaným nichrómom;
• Pri svetelnom dizajne použitie špeciálnych napájacích zdrojov predĺži životnosť LED pásika a získa stabilné svetelné efekty. Napájanie podvodných iluminátorov atď. z domácej elektrickej siete je vo všeobecnosti neprijateľné;
• Na nabíjanie telefónov, smartfónov, tabletov, notebookov mimo stabilných zdrojov energie;
• Pre elektroakupunktúru;
• A mnoho ďalších účelov, ktoré priamo nesúvisia s elektronikou.

Prijateľné zjednodušenia

Profesionálne napájacie zdroje sú určené na napájanie akéhokoľvek druhu záťaže, vr. reaktívny. Medzi možných spotrebiteľov patrí presné vybavenie. Pro-BP musí udržiavať stanovené napätie s najvyššou presnosťou po neobmedzene dlhú dobu a jeho konštrukcia, ochrana a automatizácia musí umožňovať obsluhu nekvalifikovaným personálom napríklad v sťažených podmienkach. biológov na napájanie svojich prístrojov v skleníku alebo na expedícii.

Amatérsky laboratórny zdroj je oslobodený od týchto obmedzení, a preto ho možno výrazne zjednodušiť pri zachovaní ukazovateľov kvality dostatočných pre osobné použitie. Ďalej, tiež jednoduchými vylepšeniami, je možné z neho získať špeciálny napájací zdroj. Čo budeme teraz robiť?

Skratky

1. KZ – skrat.
2. XX – voľnobežné otáčky, t.j. náhle odpojenie záťaže (spotrebiteľa) alebo prerušenie jej obvodu.
3. VS – koeficient stabilizácie napätia. Rovná sa pomeru zmeny vstupného napätia (v % alebo krát) k rovnakému výstupnému napätiu pri konštantnom odbere prúdu. Napr. Sieťové napätie úplne kleslo, z 245 na 185V. V porovnaní s normou 220 V to bude 27 %. Ak je VS zdroja 100, výstupné napätie sa zmení o 0,27%, čo pri hodnote 12V spôsobí drift 0,033V. Pre amatérsku prax viac než prijateľné.
4. IPN je zdrojom nestabilizovaného primárneho napätia. Môže to byť železný transformátor s usmerňovačom alebo pulzný sieťový menič napätia (VIN).
5. IIN - pracujú na vyššej frekvencii (8-100 kHz), čo umožňuje použitie ľahkých kompaktných feritových transformátorov s vinutiami niekoľkých až niekoľkých desiatok závitov, ale nie sú bez nevýhod, pozri nižšie.
6. RE – regulačný prvok stabilizátora napätia (SV). Udržiava výstup na jeho špecifikovanej hodnote.
7. ION – zdroj referenčného napätia. Nastavuje svoju referenčnú hodnotu, podľa ktorej spolu so spätnoväzbovými signálmi OS ovplyvňuje riadiace zariadenie riadiacej jednotky RE.
8. SNN – kontinuálny stabilizátor napätia; jednoducho „analógové“.
9. ISN – pulzný stabilizátor napätia.
10. UPS je spínaný zdroj.

Poznámka: SNN aj ISN môžu pracovať z priemyselného frekvenčného zdroja s transformátorom na železe, ako aj z elektrického zdroja.

O zdrojoch napájania počítača

UPS sú kompaktné a ekonomické. A v špajzi má veľa ľudí napájací zdroj zo starého počítača, ktorý sa povaľuje, zastaraný, ale celkom použiteľný. Je teda možné prispôsobiť spínaný zdroj z počítača na amatérske/pracovné účely? Bohužiaľ, počítačový UPS je pomerne vysoko špecializované zariadenie a možnosti jeho využitia doma/v práci sú veľmi obmedzené:

Pre bežného amatéra je možno vhodné použiť UPS prerobený z počítačového len na elektrické náradie; o tom pozri nižšie. Druhým prípadom je, ak sa amatér zaoberá opravou PC a/alebo tvorbou logických obvodov. Ale potom už vie, ako na to prispôsobiť napájanie z počítača:

1. Zaťažte hlavné kanály +5V a +12V (červené a žlté vodiče) nichrómovými špirálami na 10-15% menovitého zaťaženia;
2. Zelený vodič mäkkého štartu (nízkonapäťové tlačidlo na prednom paneli systémovej jednotky) pc na je skratovaný na spoločný, t.j. na ktoromkoľvek z čiernych drôtov;
3. Zapnutie/vypnutie sa vykonáva mechanicky pomocou prepínača na zadnom paneli napájacej jednotky;
4. S mechanickými (železnými) I/O „v službe“, t.j. nezávislé napájanie USB portov +5V bude tiež vypnuté.

Dostať sa do práce!

Vzhľadom na nedostatky UPS a ich základnú a obvodovú zložitosť sa na záver pozrieme len na pár z nich, ale jednoduchých a užitočných, a povieme si o spôsobe opravy IPS. Hlavná časť materiálu je venovaná SNN a IPN s priemyselnými frekvenčnými transformátormi. Umožňujú osobe, ktorá práve vzala do ruky spájkovačku, postaviť napájací zdroj veľmi vysokej kvality. A mať to na farme, bude ľahšie zvládnuť „jemné“ techniky.

IPN

Najprv sa pozrime na IPN. Impulzné si necháme podrobnejšie až do časti o opravách, no s tými „železnými“ majú niečo spoločné: výkonový transformátor, usmerňovač a filter na potlačenie zvlnenia. Spoločne môžu byť implementované rôznymi spôsobmi v závislosti od účelu napájania.

poz. 1 na obr. 1 – polvlnový (1P) usmerňovač. Úbytok napätia na dióde je najmenší, cca. 2B. Ale pulzovanie usmerneného napätia je s frekvenciou 50 Hz a je „roztrhané“, t.j. s intervalmi medzi impulzmi, takže pulzačný filtračný kondenzátor Sf by mal mať kapacitu 4-6 krát väčšiu ako v iných obvodoch. Využitie výkonového transformátora Tr na napájanie je 50%, pretože Len 1 polvlna je usmernená. Z rovnakého dôvodu sa v magnetickom obvode Tr vyskytuje nerovnováha magnetického toku a sieť to „nevidí“ ako aktívnu záťaž, ale ako indukčnosť. Preto sa 1P usmerňovače používajú len na malý výkon a tam, kde nie je iná cesta napr. v IIN na blokovacích generátoroch a s tlmiacou diódou, pozri nižšie.

Poznámka: prečo 2V, a nie 0,7V, pri ktorom sa otvára p-n prechod v kremíku? Dôvodom je prúd, ktorý je popísaný nižšie.

poz. 2 – 2-polvlna so stredným bodom (2PS). Straty diód sú rovnaké ako predtým. prípad. Zvlnenie je 100 Hz spojité, takže je potrebné čo najmenšie Sf. Použitie Tr – 100% Nevýhoda – dvojnásobná spotreba medi na sekundárnom vinutí. V čase, keď sa usmerňovače vyrábali pomocou kenotronových lámp, to nevadilo, ale teraz je to rozhodujúce. Preto sa 2PS používajú v nízkonapäťových usmerňovačoch, hlavne na vyšších frekvenciách so Schottkyho diódami v UPS, ale 2PS nemajú žiadne zásadné obmedzenia výkonu.

poz. 3 – 2-polvlnový most, 2RM. Straty na diódach sú dvojnásobné v porovnaní s poz. 1 a 2. Zvyšok je rovnaký ako 2PS, ale sekundárna meď je potrebná takmer o polovicu menej. Takmer - pretože je potrebné navinúť niekoľko závitov, aby sa kompenzovali straty na dvojici „extra“ diód. Najčastejšie sa používa obvod pre napätie od 12V.

poz. 3 – bipolárne. „Most“ je znázornený konvenčne, ako je zvykom v schémach zapojenia (zvyknite si!), a je otočený o 90 stupňov proti smeru hodinových ručičiek, ale v skutočnosti ide o pár 2PS zapojených v opačných polaritách, ako je jasne vidieť ďalej na Obr. 6. Spotreba medi je rovnaká ako 2PS, straty diódy sú rovnaké ako 2PM, zvyšok je rovnaký ako obe. Je určený hlavne na napájanie analógových zariadení, ktoré vyžadujú symetriu napätia: Hi-Fi UMZCH, DAC/ADC atď.

poz. 4 – bipolárny podľa schémy paralelného zdvojenia. Poskytuje zvýšenú symetriu napätia bez dodatočných opatrení, pretože asymetria sekundárneho vinutia je vylúčená. Pri použití Tr 100% sa vlní 100 Hz, ale trhá sa, takže Sf potrebuje dvojnásobnú kapacitu. Straty na diódach sú vzájomnou výmenou priechodných prúdov približne 2,7V, viď nižšie a pri výkone nad 15-20W sa prudko zvyšujú. Sú stavané hlavne ako nízkovýkonové pomocné pre nezávislé napájanie operačných zosilňovačov (op-ampov) a iných nízkopríkonových, ale náročných analógových komponentov na kvalitu napájania.

Ako si vybrať transformátor?

V UPS je celý obvod najčastejšie jasne viazaný na štandardnú veľkosť (presnejšie na objem a plochu prierezu Sc) transformátora/transformátorov, pretože Použitie jemných procesov vo ferite umožňuje zjednodušiť obvod a zároveň ho urobiť spoľahlivejším. Tu sa „nejako svojím spôsobom“ obmedzuje na prísne dodržiavanie odporúčaní vývojára.

Transformátor na báze železa sa vyberá s prihliadnutím na vlastnosti SNN alebo sa berie do úvahy pri jeho výpočte. Pokles napätia na RE Ure by nemal byť menší ako 3V, inak VS prudko klesne. Keď sa Ure zvyšuje, VS sa mierne zvyšuje, ale rozptýlený výkon RE rastie oveľa rýchlejšie. Preto sa Ure odoberá pri 4-6 V. K tomu pripočítame 2(4) V strát na diódach a úbytok napätia na sekundárnom vinutí Tr U2; pre výkonový rozsah 30-100W a napätia 12-60V to vezmeme na 2,5V. U2 nevzniká primárne nie z ohmického odporu vinutia (ten je u výkonných transformátorov všeobecne zanedbateľný), ale v dôsledku strát v dôsledku magnetizačného prevrátenia jadra a vytvárania rozptylového poľa. Jednoducho, časť energie siete „napumpovaná“ primárnym vinutím do magnetického obvodu sa vyparí do kozmického priestoru, čo zohľadňuje aj hodnota U2.

Vypočítali sme teda napríklad pre mostíkový usmerňovač 4 + 4 + 2,5 = 10,5 V navyše. Pripočítame ho k požadovanému výstupnému napätiu napájacej jednotky; nech je to 12V a vydelíme 1,414, dostaneme 22,5/1,414 = 15,9 alebo 16V, bude to najnižšie prípustné napätie sekundárneho vinutia. Ak je TP továrensky vyrobený, berieme 18V zo štandardného rozsahu.

Teraz vstupuje do hry sekundárny prúd, ktorý sa prirodzene rovná maximálnemu zaťažovaciemu prúdu. Povedzme, že potrebujeme 3A; vynásobte 18V, bude to 54W. Získali sme celkový výkon Tr, Pg a menovitý výkon P zistíme vydelením Pg účinnosťou Tr η, ktorá závisí od Pg:

• do 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.
• od 120 W, η = 0,95.

V našom prípade bude P = 54/0,8 = 67,5 W, ale taká štandardná hodnota neexistuje, takže budete musieť vziať 80 W. Aby na výstupe bolo 12Vx3A = 36W. Parná lokomotíva a to je všetko. Je čas naučiť sa, ako vypočítať a namotať „tranzy“ sami. Okrem toho v ZSSR boli vyvinuté metódy na výpočet transformátorov na železe, ktoré umožňujú bez straty spoľahlivosti vytlačiť 600 W z jadra, ktoré je pri výpočte podľa amatérskych rádiových referenčných kníh schopné produkovať iba 250 W. W. "Iron Trance" nie je taký hlúpy, ako sa zdá.

SNN

Usmernené napätie je potrebné stabilizovať a najčastejšie regulovať. Ak je záťaž výkonnejšia ako 30-40 W, je potrebná aj ochrana proti skratu, inak môže porucha napájacieho zdroja spôsobiť výpadok siete. SNN to všetko robí spoločne.

Jednoduchá referencia

Pre začiatočníka je lepšie neísť hneď do vysokého výkonu, ale vyrobiť si na testovanie jednoduché, vysoko stabilné 12V ELV podľa obvodu na obr. 2. Možno ho potom použiť ako zdroj referenčného napätia (jeho presnú hodnotu nastavuje R5), na kontrolu zariadení alebo ako kvalitný ELV ION. Maximálny zaťažovací prúd tohto obvodu je iba 40 mA, ale VSC na predpotopnom GT403 a rovnako starom K140UD1 je viac ako 1000 a pri výmene VT1 za stredne výkonný kremík a DA1 na ktoromkoľvek z moderných operačných zosilňovačov je prekročí 2000 a dokonca aj 2500. Záťažový prúd sa tiež zvýši na 150 -200 mA, čo je už užitočné.

0-30

Ďalším stupňom je napájací zdroj s reguláciou napätia. Tá predchádzajúca sa robila podľa tzv. kompenzačný porovnávací obvod, ale je ťažké ho previesť na vysoký prúd. Vyrobíme nový SNN založený na emitorovom sledovači (EF), v ktorom sú RE a CU kombinované len v jednom tranzistore. KSN bude niekde okolo 80-150, ale toto bude stacit amaterovi. Ale SNN na ED umožňuje bez akýchkoľvek špeciálnych trikov získať výstupný prúd až 10A alebo viac, koľko dá Tr a RE vydrží.

Obvod jednoduchého napájacieho zdroja 0-30V je znázornený na poz. 1 Obr. 3. IPN pre neho je hotový transformátor ako TPP alebo TS na 40-60 W so sekundárnym vinutím na 2x24V. Usmerňovač typu 2PS s diódami dimenzovanými na 3-5A alebo viac (KD202, KD213, D242 atď.). VT1 je inštalovaný na radiátore s rozlohou 50 metrov štvorcových alebo viac. cm; Starý PC procesor bude fungovať veľmi dobre. Za takýchto podmienok sa tento ELV nebojí skratu, zahrievajú sa iba VT1 a Tr, takže na ochranu stačí 0,5A poistka v obvode primárneho vinutia Tr.

poz. Obrázok 2 ukazuje, aké pohodlné je napájanie na elektrickom zdroji pre amatéra: existuje 5A napájací obvod s nastavením od 12 do 36 V. Tento zdroj dokáže dodať záťaži 10A, ak je k dispozícii 400W 36V zdroj . Jeho prvou vlastnosťou je integrovaný SNN K142EN8 (najlepšie s indexom B) pôsobí v nezvyčajnej úlohe ako riadiaca jednotka: k vlastnému 12V výstupu sa čiastočne alebo úplne pridáva všetkých 24V napätie z ION na R1, R2, VD5. , VD6. Kondenzátory C2 a C3 zabraňujú budeniu na HF DA1 pracujúcom v nezvyčajnom režime.

Ďalším bodom je zariadenie na ochranu proti skratu (PD) na R3, VT2, R4. Ak pokles napätia na R4 presiahne približne 0,7 V, VT2 sa otvorí, zatvorí základný obvod VT1 k spoločnému vodiču, zatvorí sa a odpojí záťaž od napätia. R3 je potrebný, aby extra prúd nepoškodil DA1 pri spustení ultrazvuku. Nie je potrebné zvyšovať jeho denomináciu, pretože keď sa spustí ultrazvuk, musíte bezpečne uzamknúť VT1.

A posledná vec je zdanlivo nadmerná kapacita výstupného filtračného kondenzátora C4. V tomto prípade je to bezpečné, pretože Maximálny kolektorový prúd VT1 25A zabezpečuje jeho nabíjanie pri zapnutí. Ale tento ELV dokáže dodať záťaži prúd až 30A v priebehu 50-70 ms, takže tento jednoduchý napájací zdroj je vhodný na napájanie nízkonapäťového elektrického náradia: jeho štartovací prúd túto hodnotu nepresahuje. Stačí si vyrobiť (aspoň z plexiskla) kontaktnú pätku s káblom, nasadiť pätu rukoväte a pred odchodom nechať „Akumych“ odpočívať a šetriť prostriedky.

O chladení

Povedzme, že v tomto obvode je výstup 12V s maximom 5A. To je len priemerný výkon priamočiarej píly, ale na rozdiel od vŕtačky alebo skrutkovača to trvá celý čas. Pri C1 sa drží cca 45V, t.j. na RE VT1 zostáva niekde okolo 33V pri prúde 5A. Stratový výkon je viac ako 150 W, dokonca viac ako 160, ak si uvedomíte, že VD1-VD4 je tiež potrebné chladiť. Z toho je zrejmé, že každý výkonný regulovateľný zdroj musí byť vybavený veľmi účinným chladiacim systémom.

Rebrový/ihlový radiátor využívajúci prirodzenú konvekciu nerieši problém: výpočty ukazujú, že je potrebný rozptylový povrch 2000 m2. pozri a hrúbka telesa chladiča (doska, z ktorej vychádzajú rebrá alebo ihly) je od 16 mm. Vlastniť toľko hliníka v tvarovanom produkte bolo a zostáva pre amatéra snom v krištáľovom zámku. Nevhodný nie je ani chladič CPU s prúdením vzduchu, ten je určený na menší výkon.

Jednou z možností pre domáceho majstra je hliníkový plech s hrúbkou 6 mm a rozmermi 150 x 250 mm s otvormi so zväčšujúcim sa priemerom vyvŕtanými pozdĺž polomerov z miesta inštalácie chladeného prvku v šachovnicovom vzore. Bude tiež slúžiť ako zadná stena krytu napájacieho zdroja, ako na obr. 4.

Nevyhnutnou podmienkou účinnosti takéhoto chladiča je slabé, ale nepretržité prúdenie vzduchu cez perforácie z vonkajšej strany dovnútra. Za týmto účelom nainštalujte do krytu ventilátor s nízkym výkonom (najlepšie hore). Vhodný je napr. počítač s priemerom 76 mm a viac. pridať. HDD chladič alebo grafická karta. Pripája sa na piny 2 a 8 DA1, vždy je tam 12V.

Poznámka: V skutočnosti je radikálnym spôsobom prekonania tohto problému sekundárne vinutie Tr s odbočkami pre 18, 27 a 36V. Primárne napätie sa prepína v závislosti od používaného nástroja.

A predsa UPS

Opísaný napájací zdroj pre dielňu je dobrý a veľmi spoľahlivý, ale je ťažké ho nosiť so sebou na cesty. Tu sa zmestí napájací zdroj počítača: elektrické náradie je necitlivé na väčšinu svojich nedostatkov. Niektoré úpravy najčastejšie spočívajú v inštalácii výstupného (najbližšie k záťaži) elektrolytického kondenzátora s veľkou kapacitou na účely opísané vyššie. Existuje veľa receptov na konverziu počítačových zdrojov pre elektrické náradie (hlavne skrutkovače, ktoré nie sú príliš výkonné, ale veľmi užitočné) v RuNet; jedna z metód je uvedená vo videu nižšie, pre 12V nástroj.

Video: 12V napájanie z počítača

S 18V náradím je to ešte jednoduchšie: pri rovnakom výkone spotrebujú menej prúdu. Tu môže byť užitočné oveľa dostupnejšie zapaľovacie zariadenie (predradník) z 40 W alebo viac energeticky úspornej žiarovky; v prípade zlej batérie sa dá úplne umiestniť a vonku zostane len kábel so zástrčkou. Ako vyrobiť napájací zdroj pre 18V skrutkovač z balastu od spálenej gazdinej, pozrite si nasledujúce video.

Video: 18V napájanie pre skrutkovač

Vysoká trieda

Ale vráťme sa k SNN na ES; ich schopnosti nie sú ani zďaleka vyčerpané. Na obr. 5 – bipolárny výkonný zdroj s reguláciou 0-30 V, vhodný pre Hi-Fi audio zariadenia a iných náročných spotrebiteľov. Výstupné napätie sa nastavuje pomocou jedného gombíka (R8) a symetria kanálov sa automaticky udržiava pri akejkoľvek hodnote napätia a ľubovoľnom zaťažovacom prúde. Pedantovi-formalistovi možno zošedivie pred očami, keď vidí tento obvod, ale autorovi takýto zdroj funguje správne už asi 30 rokov.

Hlavným kameňom úrazu pri jeho tvorbe bolo δr = δu/δi, kde δu a δi sú malé okamžité prírastky napätia a prúdu. Pre vývoj a nastavenie vysokokvalitného zariadenia je potrebné, aby δr neprekročilo 0,05-0,07 Ohm. Jednoducho, δr určuje schopnosť napájacieho zdroja okamžite reagovať na skoky v spotrebe prúdu.

Pre SNN na EP sa δr rovná hodnote ION, t.j. zenerova dióda delená koeficientom prenosu prúdu β RE. Ale pre výkonné tranzistory β výrazne klesá pri veľkom kolektorovom prúde a δr zenerovej diódy sa pohybuje od niekoľkých do desiatok ohmov. Tu, aby sme kompenzovali pokles napätia na RE a znížili teplotný drift výstupného napätia, museli sme ich celý reťazec zostaviť na polovicu s diódami: VD8-VD10. Preto sa referenčné napätie z ION odstráni cez dodatočnú ED na VT1, jeho β sa vynásobí β RE.

Ďalšou vlastnosťou tohto dizajnu je ochrana proti skratu. Najjednoduchší, opísaný vyššie, sa žiadnym spôsobom nehodí do bipolárneho obvodu, takže problém ochrany je vyriešený podľa princípu „neexistuje žiadny trik proti šrotu“: neexistuje žiadny ochranný modul ako taký, ale existuje redundancia v parametre výkonných prvkov - KT825 a KT827 pri 25A a KD2997A pri 30A. T2 nie je schopný poskytnúť taký prúd a kým sa zohreje, FU1 a/alebo FU2 bude mať čas vyhorieť.

Poznámka: Na miniatúrnych žiarovkách nie je potrebné označovať vypálené poistky. Je to tak, že v tom čase boli LED diódy stále dosť zriedkavé a v skrýši bolo niekoľko hŕstok SMOK.

Zostáva chrániť RE pred dodatočnými výbojovými prúdmi pulzačného filtra C3, C4 počas skratu. Na tento účel sú pripojené cez obmedzujúce odpory s nízkym odporom. V tomto prípade sa môžu v obvode objaviť pulzácie s periódou rovnajúcou sa časovej konštante R(3,4)C(3,4). Bránia im C5, C6 menšej kapacity. Ich extra prúdy už nie sú pre RE nebezpečné: náboj sa vybíja rýchlejšie, ako sa kryštály výkonného KT825/827 zahrievajú.

Výstupnú symetriu zabezpečuje op-amp DA1. RE záporného kanála VT2 je otvorený prúdom cez R6. Akonáhle mínus výstupu prekročí plus v absolútnej hodnote, mierne sa otvorí VT3, čím sa VT2 zatvorí a absolútne hodnoty výstupných napätí budú rovnaké. Prevádzková kontrola symetrie výstupu sa vykonáva pomocou číselníka s nulou v strede stupnice P1 (jeho vzhľad je znázornený na vložke) a v prípade potreby sa nastavenie vykonáva pomocou R11.

Posledným highlightom je výstupný filter C9-C12, L1, L2. Tento dizajn je potrebný na pohltenie možného vysokofrekvenčného rušenia zo záťaže, aby ste si nelámali hlavu: prototyp je zabugovaný alebo napájací zdroj je „kolísavý“. So samotnými elektrolytickými kondenzátormi, presunutými keramikou, tu nie je úplná istota, ruší veľká vlastná indukčnosť „elektrolytov“. A tlmivky L1, L2 rozdeľujú „návrat“ záťaže naprieč spektrom a každému ich vlastnému.

Tento napájací zdroj, na rozdiel od predchádzajúcich, vyžaduje určité úpravy:

1. Pripojte záťaž 1-2 A pri 30V;
2. R8 je nastavený na maximum, v najvyššej polohe podľa diagramu;
3. Pomocou referenčného voltmetra (teraz postačí akýkoľvek digitálny multimeter) a R11 sú napätia kanála nastavené tak, aby boli rovnaké v absolútnej hodnote. Možno, ak operačný zosilňovač nemá schopnosť vyváženia, budete musieť vybrať R10 alebo R12;
4. Trimrom R14 nastavte P1 presne na nulu.

O oprave napájacieho zdroja

Napájacie zdroje zlyhávajú častejšie ako iné elektronické zariadenia: prijímajú prvý úder sieťových prepätí a tiež veľa získavajú zo záťaže. Aj keď nemáte v úmysle vyrobiť si vlastný zdroj, UPS nájdete okrem počítača aj v mikrovlnnej rúre, práčke a iných domácich spotrebičoch. Schopnosť diagnostikovať napájanie a znalosť základov elektrickej bezpečnosti vám umožní, ak nie opraviť poruchu sami, potom kompetentne vyjednávať o cene s opravármi. Preto sa pozrime na to, ako sa diagnostikuje a opravuje napájací zdroj, najmä s IIN, pretože viac ako 80 % zlyhaní je ich podiel.

Sýtosť a prievan

Najprv o niektorých efektoch, bez pochopenia ktorých nie je možné pracovať s UPS. Prvým z nich je saturácia feromagnetík. V závislosti od vlastností materiálu nie sú schopné absorbovať energiu vyššiu ako určitú hodnotu. Fanúšikovia sa so saturáciou na železe stretávajú len zriedka, dá sa zmagnetizovať na niekoľko Tesla (Tesla, jednotka merania magnetickej indukcie). Pri výpočte železných transformátorov sa indukcia považuje za 0,7-1,7 Tesla. Ferity vydržia len 0,15-0,35 T, ich hysterézna slučka je „pravouhlejšia“ a pracujú pri vyšších frekvenciách, takže ich pravdepodobnosť „skoku do nasýtenia“ je rádovo vyššia.

Ak je magnetický obvod nasýtený, indukcia v ňom už nerastie a EMF sekundárnych vinutí zmizne, aj keď sa primárne roztopilo (pamätáte si školskú fyziku?). Teraz vypnite primárny prúd. Magnetické pole v mäkkých magnetických materiáloch (tvrdé magnetické materiály sú permanentné magnety) nemôže existovať stacionárne, ako elektrický náboj alebo voda v nádrži. Začne sa rozptyľovať, indukcia klesne a vo všetkých vinutiach sa indukuje EMF opačnej polarity v porovnaní s pôvodnou polaritou. Tento efekt je v IIN pomerne široko používaný.

Na rozdiel od saturácie je cez prúd v polovodičových zariadeniach (jednoduchý ťah) absolútne škodlivý jav. Vzniká v dôsledku tvorby/resorpcie priestorových nábojov v oblastiach p a n; pre bipolárne tranzistory - hlavne v základni. Tranzistory s efektom poľa a Schottkyho diódy sú prakticky bez prievanu.

Napríklad, keď je na dióde privedené/odstránené napätie, vedie prúd v oboch smeroch, kým sa náboje nezozbierajú/nerozpustia. Preto je strata napätia na diódach v usmerňovačoch viac ako 0,7 V: v okamihu spínania má časť náboja filtračného kondenzátora čas pretiecť vinutím. V paralelnom zdvojovacom usmerňovači prúdi ťah cez obe diódy naraz.

Prievan tranzistorov spôsobuje napäťový ráz na kolektore, ktorý môže poškodiť zariadenie alebo, ak je pripojená záťaž, poškodiť ho extra prúdom. Ale aj bez toho tranzistorový ťah zvyšuje dynamické straty energie, ako je prievan diódy, a znižuje účinnosť zariadenia. Výkonné tranzistory s efektom poľa na to takmer nie sú náchylné, pretože nehromadí náboj v základni kvôli jej absencii, a preto spína veľmi rýchlo a plynulo. „Takmer“, pretože ich obvody zdroj-brána sú chránené pred spätným napätím Schottkyho diódami, ktoré sú mierne, ale priechodné.

Typy DIČ

UPS sledujú ich pôvod ku generátoru blokovania, poz. 1 na obr. 6. Po zapnutí je Uin VT1 mierne otvorený prúdom cez Rb, prúd preteká vinutím Wk. Nemôže okamžite narásť na limit (znova si spomeňte na školskú fyziku), v základni Wb a záťažovom vinutí Wn sa indukuje emf. Od Wb cez Sb vynúti odblokovanie VT1. Cez Wn ešte netečie žiadny prúd a VD1 sa nerozbehne.

Keď je magnetický obvod nasýtený, prúdy vo Wb a Wn sa zastavia. Potom v dôsledku rozptylu (resorpcie) energie indukcia klesne, vo vinutiach sa indukuje EMF opačnej polarity a spätné napätie Wb okamžite uzamkne (zablokuje) VT1, čím ho chráni pred prehriatím a tepelným rozpadom. Preto sa takáto schéma nazýva blokovací generátor alebo jednoducho blokovanie. Rk a Sk odrežú HF rušenie, ktorého blokovanie produkuje viac než dosť. Teraz môže byť z Wn odstránený nejaký užitočný výkon, ale iba cez usmerňovač 1P. Táto fáza pokračuje, kým sa Sat úplne nenabije alebo kým sa nevyčerpá uložená magnetická energia.

Tento výkon je však malý, do 10W. Ak sa pokúsite vziať viac, VT1 vyhorí zo silného prievanu skôr, ako sa uzamkne. Keďže Tp je nasýtený, účinnosť blokovania nie je dobrá: viac ako polovica energie uloženej v magnetickom obvode odletí do teplých iných svetov. Je pravda, že kvôli rovnakej saturácii blokovanie do určitej miery stabilizuje trvanie a amplitúdu svojich impulzov a jeho obvod je veľmi jednoduchý. Preto sa v lacných nabíjačkách telefónov často používajú čísla TIN založené na blokovaní.

Poznámka: hodnota Sb do značnej miery, ale nie úplne, ako píšu v amatérskych referenčných knihách, určuje periódu opakovania pulzu. Hodnota jeho kapacity musí byť spojená s vlastnosťami a rozmermi magnetického obvodu a rýchlosťou tranzistora.

Blokovanie naraz viedlo k vzniku riadkových televízorov s katódovými trubicami (CRT) a zrodilo INN s tlmiacou diódou, poz. 2. Tu riadiaca jednotka na základe signálov z Wb a obvodu spätnej väzby DSP násilne otvorí/uzamkne VT1 pred nasýtením Tr. Keď je VT1 zablokovaný, spätný prúd Wk je uzavretý cez rovnakú tlmiacu diódu VD1. Toto je pracovná fáza: už väčšia ako pri blokovaní sa časť energie odoberá do záťaže. Je veľký, pretože keď je úplne nasýtený, všetka prebytočná energia odletí preč, ale tu jej navyše nie je dosť. Týmto spôsobom je možné odobrať výkon až niekoľko desiatok wattov. Keďže však riadiace zariadenie nemôže fungovať, kým sa Tr nepriblíži k saturácii, tranzistor stále silno presvitá, dynamické straty sú veľké a účinnosť obvodu je oveľa väčšia.

IIN s tlmičom je stále živý v televízoroch a CRT displejoch, pretože v nich sú IIN a výstup horizontálneho skenovania kombinované: výkonový tranzistor a TP sú spoločné. To výrazne znižuje výrobné náklady. Úprimne povedané, IIN s tlmičom je zásadne zakrpatený: tranzistor a transformátor sú nútené neustále pracovať na pokraji zlyhania. Inžinieri, ktorým sa podarilo doviesť tento obvod k prijateľnej spoľahlivosti, si zaslúžia najhlbší rešpekt, ale dôrazne sa neodporúča lepiť tam spájkovačku s výnimkou profesionálov, ktorí prešli odborným školením a majú príslušné skúsenosti.

Push-pull INN so samostatným transformátorom spätnej väzby je najpoužívanejší, pretože má najlepšie ukazovatele kvality a spoľahlivosti. V porovnaní s „analógovými“ zdrojmi (s transformátormi na hardvéri a SNN) však z hľadiska RF rušenia tiež strašne hreší. V súčasnosti táto schéma existuje v mnohých modifikáciách; výkonné bipolárne tranzistory v ňom sú takmer úplne nahradené poľnými riadenými špeciálnymi zariadeniami. IC, ale princíp činnosti zostáva nezmenený. Ilustruje to pôvodný diagram, poz. 3.

Obmedzovacie zariadenie (LD) obmedzuje nabíjací prúd kondenzátorov vstupného filtra Sfvkh1(2). Ich veľká veľkosť je nevyhnutnou podmienkou pre prevádzku zariadenia, pretože Počas jedného prevádzkového cyklu sa z nich odoberie malý zlomok uloženej energie. Zhruba povedané, hrajú úlohu nádrže na vodu alebo vzduchového prijímača. Pri „krátkom“ nabíjaní môže dodatočný nabíjací prúd prekročiť 100 A po dobu až 100 ms. Na vyrovnanie napätia filtra sú potrebné Rc1 a Rc2 s odporom rádovo MOhm, pretože najmenšia nerovnováha jeho ramien je neprijateľná.

Keď sú Sfvkh1(2) nabité, ultrazvukové spúšťacie zariadenie generuje spúšťací impulz, ktorý otvorí jedno z ramien (na ktorom nezáleží) meniča VT1 VT2. Cez vinutie Wk veľkého výkonového transformátora Tr2 preteká prúd a magnetická energia z jeho jadra cez vinutie Wn sa takmer úplne spotrebuje na usmernenie a na záťaž.

Malá časť energie Tr2, určená hodnotou Rogr, sa odoberá z vinutia Woc1 a privádza sa do vinutia Woc2 malého základného spätnoväzbového transformátora Tr1. Rýchlo sa nasýti, otvorené rameno sa zatvorí a v dôsledku rozptylu v Tr2 sa otvorí predtým zatvorené, ako je opísané pre blokovanie, a cyklus sa opakuje.

V podstate push-pull IIN sú 2 blokátory, ktoré sa navzájom „tlačia“. Keďže výkonný Tr2 nie je nasýtený, ťah VT1 VT2 je malý, úplne sa „potopí“ do magnetického obvodu Tr2 a nakoniec ide do záťaže. Preto je možné postaviť dvojtaktný IPP s výkonom až niekoľko kW.

Horšie je, ak skončí v režime XX. Potom, počas polovičného cyklu, sa Tr2 stihne nasýtiť a silný ťah spáli naraz VT1 aj VT2. Teraz sú však v predaji výkonové ferity pre indukciu až do 0,6 Tesla, ale sú drahé a degradujú náhodným prevrátením magnetizácie. Vyvíjajú sa ferity s kapacitou viac ako 1 Tesla, ale na to, aby IIN dosiahli „železnú“ spoľahlivosť, je potrebných aspoň 2,5 Tesla.

Diagnostická technika

Pri odstraňovaní problémov s „analógovým“ zdrojom napájania, ak je „hlúpo tichý“, najskôr skontrolujte poistky, potom ochranu, RE a ION, ak má tranzistory. Zvonia normálne - postupujeme po prvku, ako je popísané nižšie.

V IIN, ak sa „rozbehne“ a hneď „zasekne“, najskôr skontrolujú riadiacu jednotku. Prúd v ňom je obmedzený výkonným nízkoodporovým odporom, ktorý je potom posunutý optotyristorom. Ak je „rezistor“ zjavne spálený, vymeňte ho a optočlen. Ostatné prvky ovládacieho zariadenia zlyhajú veľmi zriedkavo.

Ak je IIN „tichý, ako ryba na ľade“, diagnóza tiež začína OU (možno „rezik“ úplne vyhorel). Potom - ultrazvuk. Lacné modely používajú tranzistory v režime lavínového rozpadu, čo ani zďaleka nie je veľmi spoľahlivé.

Ďalšou etapou v akomkoľvek napájacom zdroji sú elektrolyty. Zlomenie puzdra a únik elektrolytu nie sú ani zďaleka také bežné, ako píšu na RuNet, ale k strate kapacity dochádza oveľa častejšie ako k poruche aktívnych prvkov. Elektrolytické kondenzátory sa kontrolujú multimetrom schopným merať kapacitu. Pod nominálnu hodnotu o 20% alebo viac - spustíme „mŕtveho“ do kalu a nainštalujeme nový, dobrý.

Potom sú tu aktívne prvky. Pravdepodobne viete, ako vytáčať diódy a tranzistory. Ale sú tu 2 triky. Prvým je, že ak tester s 12V batériou zavolá Schottkyho diódu alebo zenerovu diódu, zariadenie môže vykazovať poruchu, hoci dióda je celkom dobrá. Tieto komponenty je lepšie zavolať pomocou ukazovacieho zariadenia s batériou 1,5-3 V.

Druhým sú mocní terénni pracovníci. Vyššie (všimli ste si?) sa hovorí, že ich I-Z sú chránené diódami. Preto sa zdá, že výkonné tranzistory s efektom poľa znejú ako použiteľné bipolárne tranzistory, aj keď sú nepoužiteľné, ak nie je kanál úplne „vyhorený“ (degradovaný).

Jediným spôsobom, ktorý máte doma, je nahradiť ich známymi dobrými, oboje naraz. Ak ostane v obvode spálený, okamžite so sebou stiahne nový pracovný. Elektrotechnickí inžinieri žartujú, že výkonní terénni pracovníci nemôžu žiť jeden bez druhého. Ďalší prof. vtip – „náhradný homosexuálny pár“. To znamená, že tranzistory ramien IIN musia byť striktne rovnakého typu.

Nakoniec filmové a keramické kondenzátory. Vyznačujú sa vnútornými poruchami (nájdené tým istým testerom, ktorý kontroluje „klimatizácie“) a únikom alebo poruchou pod napätím. Na ich „chytenie“ je potrebné zostaviť jednoduchý obvod podľa obr. 7. Postupné testovanie elektrických kondenzátorov na poruchu a únik sa vykonáva takto:

• Na testeri nastavíme, bez toho, aby sme ho kamkoľvek pripojili, najmenší limit pre meranie jednosmerného napätia (najčastejšie 0,2V alebo 200mV), zisťujeme a zaznamenávame vlastnú chybu zariadenia;
• Zapneme hranicu merania 20V;
• Podozrivý kondenzátor pripojíme na body 3-4, tester na 5-6 a na 1-2 aplikujeme konštantné napätie 24-48 V;
• Prepnite limity napätia multimetra na najnižšie;
• Ak na akomkoľvek testeri ukazuje niečo iné ako 0000,00 (prinajmenšom - niečo iné ako vlastnú chybu), testovaný kondenzátor nie je vhodný.

Tu končí metodologická časť diagnostiky a začína časť tvorivá, kde všetky návody vychádzajú z vlastných vedomostí, skúseností a úvah.

Pár impulzov

UPS sú špeciálnym artiklom kvôli ich zložitosti a rôznorodosti obvodov. Tu sa najprv pozrieme na niekoľko vzoriek pomocou modulácie šírky impulzov (PWM), ktorá nám umožňuje získať UPS najvyššej kvality. V RuNet je veľa PWM obvodov, ale PWM nie je také strašidelné, ako sa o ňom hovorí...

Pre svetelný dizajn

LED pásik jednoducho rozsvietite z akéhokoľvek zdroja popísaného vyššie, okrem toho na obr. 1, nastavenie požadovaného napätia. SNN s poz. 1 Obr. 3, je ľahké vyrobiť 3 z nich pre kanály R, G a B. Trvanlivosť a stabilita žiary LED však nezávisí od napätia, ktoré je na ne privedené, ale od prúdu, ktorý nimi preteká. Preto by dobrý napájací zdroj pre LED pásik mal obsahovať stabilizátor záťažového prúdu; z technického hľadiska - stabilný zdroj prúdu (IST).

Jedna zo schém stabilizácie prúdu svetelného pásu, ktorú môžu opakovať amatéri, je znázornená na obr. 8. Je namontovaný na integrovanom časovači 555 (domáci analóg - K1006VI1). Poskytuje stabilný páskový prúd z napájacieho napätia 9-15 V. Množstvo stabilného prúdu je určené vzorcom I = 1/(2R6); v tomto prípade - 0,7A. Výkonný tranzistor VT3 je nevyhnutne tranzistor s efektom poľa, z prievanu sa v dôsledku základného náboja jednoducho nevytvorí bipolárny PWM. Induktor L1 je navinutý na feritovom krúžku 2000NM K20x4x6 s 5xPE 0,2 mm zväzkom. Počet závitov – 50. Diódy VD1, VD2 – ľubovoľné kremíkové RF (KD104, KD106); VT1 a VT2 – KT3107 alebo analógy. S KT361 atď. Rozsahy regulácie vstupného napätia a jasu sa znížia.

Obvod funguje takto: najskôr sa cez obvod R1VD1 nabije časovo nastaviteľná kapacita C1 a cez VD2R3VT2 sa vybije, t.j. v režime nasýtenia cez R1R5. Časovač generuje sekvenciu impulzov s maximálnou frekvenciou; presnejšie - s minimálnym pracovným cyklom. Spínač VT3 bez zotrvačnosti generuje silné impulzy a jeho zväzok VD3C4C3L1 ich vyhladzuje na jednosmerný prúd.

Poznámka: Pracovný cyklus série impulzov je pomer periódy ich opakovania k dobe trvania impulzu. Ak je napríklad trvanie impulzu 10 μs a interval medzi nimi je 100 μs, potom bude pracovný cyklus 11.

Prúd v záťaži sa zvyšuje a pokles napätia na R6 otvára VT1, t.j. prenesie ho z vypínacieho (uzamykacieho) režimu do aktívneho (zosilňujúceho) režimu. Tým sa vytvorí zvodový obvod pre základňu VT2 R2VT1+Upit a VT2 tiež prejde do aktívneho režimu. Vybíjací prúd C1 klesá, doba vybíjania sa zvyšuje, pracovný cyklus série sa zvyšuje a priemerná hodnota prúdu klesá na normu špecifikovanú R6. Toto je podstata PWM. Pri minimálnom prúde, t.j. pri maximálnom pracovnom cykle sa C1 vybije cez obvod vnútorného časového spínača VD2-R4.

V pôvodnom dizajne nie je zabezpečená možnosť rýchleho nastavenia prúdu a podľa toho aj jasu žiary; Neexistujú žiadne 0,68 ohmové potenciometre. Najjednoduchší spôsob nastavenia jasu je po nastavení pripojiť 3,3-10 kOhm potenciometer R* do medzery medzi R3 a žiaričom VT2, zvýraznenej hnedou farbou. Pohybom jeho motora nadol po obvode zvýšime dobu vybíjania C4, pracovný cyklus a znížime prúd. Ďalšou metódou je obísť základnú križovatku VT2 zapnutím potenciometra približne 1 MOhm v bodoch a a b (zvýraznené červenou farbou), čo je menej výhodné, pretože úprava bude hlbšia, ale hrubšia a ostrejšia.

Bohužiaľ, na nastavenie tohto užitočného nielen pre svetelné pásky IST potrebujete osciloskop:

1. Do okruhu sa dodáva minimálny +Upit.
2. Výberom R1 (impulz) a R3 (pauza) dosiahneme pracovný cyklus 2, t.j. Trvanie impulzu sa musí rovnať trvaniu pauzy. Nemôžete dať pracovný cyklus menší ako 2!
3. Podávajte maximálne + Upit.
4. Výberom R4 sa dosiahne menovitá hodnota stabilného prúdu.

Na nabíjanie

Na obr. 9 - schéma najjednoduchšieho ISN s PWM, vhodného na nabíjanie telefónu, smartfónu, tabletu (notebook, žiaľ, nebude fungovať) z domácej solárnej batérie, veterného generátora, motocyklovej alebo autobatérie, magnetickej baterky „chyba“ a iné napájanie nestabilných náhodných zdrojov s nízkym výkonom Rozsah vstupného napätia nájdete v diagrame, nie je tam žiadna chyba. Toto ISN je skutočne schopné produkovať výstupné napätie väčšie ako vstupné. Rovnako ako v predchádzajúcom, aj tu je vplyv zmeny polarity výstupu vzhľadom na vstup; toto je vo všeobecnosti vlastná vlastnosť obvodov PWM. Dúfajme, že po pozornom prečítaní predchádzajúceho pochopíte prácu tohto maličkého drobca aj sami.

Mimochodom o nabíjaní a nabíjaní

Nabíjanie akumulátorov je veľmi zložitý a jemný fyzikálno-chemický proces, ktorého porušením sa niekoľkonásobne až desaťnásobne znižuje ich životnosť, t.j. počet cyklov nabíjania a vybíjania. Nabíjačka musí na základe veľmi malých zmien napätia batérie vypočítať, koľko energie prijala a podľa toho regulovať nabíjací prúd podľa určitého zákona. Nabíjačka teda v žiadnom prípade nie je napájací zdroj a z bežných napájacích zdrojov je možné nabíjať iba batérie v zariadeniach so vstavaným regulátorom nabíjania: telefóny, smartfóny, tablety a niektoré modely digitálnych fotoaparátov. A nabíjanie, čo je nabíjačka, je predmetom samostatnej diskusie.

Question-remont.ru povedal:

Z usmerňovača bude iskrenie, ale asi to nie je veľký problém. Pointou je tzv. rozdielna výstupná impedancia napájacieho zdroja. Pri alkalických batériách je to asi mOhm (miliohmy), pri kyselinových ešte menej. Trance s mostíkom bez vyhladzovania má desatiny a stotiny ohmu, teda cca. 100-10 krát viac. A štartovací prúd kartáčovaného jednosmerného motora môže byť 6-7 alebo dokonca 20-krát väčší ako prevádzkový prúd. Ten váš je s najväčšou pravdepodobnosťou bližšie k druhému - motory s rýchlym zrýchlením sú kompaktnejšie a hospodárnejšie a obrovská kapacita preťaženia batérie umožňujú dať motoru toľko prúdu, koľko zvládne.na zrýchlenie. Trans s usmerňovačom neposkytne toľko okamžitého prúdu a motor zrýchľuje pomalšie ako bol navrhnutý a s veľkým sklzom kotvy. Z toho z veľkého sklzu vzniká iskra, ktorá potom zostáva v prevádzke v dôsledku samoindukcie vo vinutí.

Čo tu môžem odporučiť? Po prvé: pozrite sa bližšie - ako to iskrí? Treba to sledovať v prevádzke, v záťaži, t.j. počas pílenia.

Ak na určitých miestach pod kefami tancujú iskry, je to v poriadku. Moja výkonná vŕtačka Konakovo sa tak leskne už od narodenia a preboha. Za 24 rokov som raz vymenil kefy, umyl ich alkoholom a vyleštil komutátor - to je všetko. Ak ste pripojili 18V nástroj na 24V výstup, tak malé iskrenie je normálne. Odviňte vinutie alebo uhaste prebytočné napätie niečím ako zváracím reostatom (odpor približne 0,2 Ohm pre stratový výkon 200 W alebo viac), aby motor pracoval pri menovitom napätí a s najväčšou pravdepodobnosťou prejde iskra. preč. Ak by ste ho pripojili na 12 V dúfajúc, že ​​po usmernení to bude 18, tak márne - usmernené napätie pri záťaži výrazne klesá. A komutátorovému elektromotoru je mimochodom jedno, či je napájaný jednosmerným alebo striedavým prúdom.

Konkrétne: vezmite 3-5 m oceľového drôtu s priemerom 2,5-3 mm. Zvinieme do špirály s priemerom 100-200 mm tak, aby sa závitky navzájom nedotýkali. Položte na ohňovzdornú dielektrickú podložku. Konce drôtu očistite do lesku a zložte ich do „uší“. Najlepšie je ihneď namazať grafitovým mazivom, aby sa zabránilo oxidácii. Tento reostat je pripojený k prerušeniu jedného z drôtov vedúcich k prístroju. Je samozrejmé, že kontakty by mali byť skrutky, pevne utiahnuté, s podložkami. Pripojte celý obvod na 24V výstup bez usmerňovania. Iskra je preč, ale výkon na hriadeli tiež klesol - je potrebné znížiť reostat, jeden z kontaktov je potrebné prepnúť o 1-2 otáčky bližšie k druhému. Stále to iskrí, ale menej – reostat je príliš malý, treba pridať ďalšie otáčky. Je lepšie okamžite urobiť reostat očividne veľký, aby sa nepriskrutkovali ďalšie časti. Je to horšie, ak je oheň pozdĺž celej línie kontaktu medzi kefami a komutátorom alebo stopkou iskry za nimi. Potom usmerňovač potrebuje niekde antialiasingový filter, podľa vašich údajov, od 100 000 µF. Nie je to lacné potešenie. „Filter“ bude v tomto prípade zariadenie na ukladanie energie na zrýchlenie motora. Ale nemusí to pomôcť, ak celkový výkon transformátora nestačí. Účinnosť kartáčovaných jednosmerných motorov je cca. 0,55-0,65, t.j. trans je potrebný od 800-900 W. To znamená, že ak je filter nainštalovaný, ale stále iskrí ohňom pod celou kefou (samozrejme pod oboma), transformátor nie je na túto úlohu. Áno, ak nainštalujete filter, diódy mostíka musia byť dimenzované na trojnásobok prevádzkového prúdu, inak môžu pri pripojení k sieti vyletieť z rázu nabíjacieho prúdu. A potom je možné nástroj spustiť 5-10 sekúnd po pripojení k sieti, aby sa „banky“ mali čas „napumpovať“.

A najhoršie je, ak chvostíky iskier zo štetcov siahajú alebo takmer siahajú k protiľahlej kefke. Toto sa nazýva všestranný oheň. Veľmi rýchlo vyhorí kolektor až do úplného zničenia. Príčin kruhového ohňa môže byť niekoľko. Vo vašom prípade je najpravdepodobnejšie, že motor bol zapnutý na 12 V s usmernením. Potom pri prúde 30 A je elektrický výkon v obvode 360 ​​W. Kotva sa posúva o viac ako 30 stupňov na otáčku, a to je nevyhnutne nepretržitý všestranný požiar. Je tiež možné, že kotva motora je navinutá jednoduchou (nie dvojitou) vlnou. Takéto elektromotory sú lepšie pri prekonávaní okamžitých preťažení, ale majú štartovací prúd - matka, nebojte sa. Nemôžem to povedať v neprítomnosti presnejšie a nemá to zmysel – sotva by sme tu mohli niečo opraviť vlastnými rukami. Potom bude pravdepodobne lacnejšie a jednoduchšie nájsť a kúpiť nové batérie. Najprv však skúste zapnúť motor na mierne vyššie napätie cez reostat (pozri vyššie). Takmer vždy je možné týmto spôsobom zostreliť nepretržitú všestrannú paľbu za cenu malého (do 10-15%) zníženia výkonu na hriadeli.