Добър ден Моето мнение: Схемата (първата) ще работи, всичко, от което се нуждаете, е там! Съвети за подмяна на драйвера, добавяне на капацитет и т.н. има и неоснователни. Ако промените нещо, това е отделна схема и други дискусии. Слабото място са кондензаторите със средна точка 200 V! Да, ще работи, но ако кондензаторът може, той изрази желанието си да увеличи напрежението на пробив до 350 V! Само филтърът е половината от проблемите, но отделянето на товара и работата върху намотката на трансформатора е друг въпрос. Преброяваме, ако не сте твърде мързеливи: 310 V (например захранване) + 150 V (ЕМП на индуктивния разряд на трансформатора) = 460 V. Половината е равна на 230 V. Или може би "BANG!" - може би, но ще бъде "п-ш-ш-ш-и-к!" и кондензаторът ще протече. Изглежда, че е обяснено ясно. И схемата ще работи и ще даде това, за което е изчислена! Факт! Защита! Най-добрата защита е тази, която е проста! Тези. предпазител както на входа, така и на изхода. Скоростта на реакция на предпазителя е достатъчна за ключов импулсен ток от 25 A! Разбирате ли, че това е достатъчно? Достатъчно. За да постигнете максимална ефективност, трябва да изберете честотата на импулса за използвания трансформатор, това е очевидно, защото Феритът се нагрява до 100 градуса. загубени имоти, изчислението ще бъде коригирано. Как да изберете е лесно. Измерваме консумацията на ток на веригата след токоизправителя. Чрез промяна на честотата от по-висока към по-ниска намираме момента, в който токът се увеличава - стоп! Увеличаваме честотата с 1-2 kHz. Всичко! Как да променя честотата? Просто сменете резистора Rt с тример с по-високо съпротивление (без фанатизъм). Също така трябва да изберете честотата за трансформатора от захранването на компютъра. Диапазонът на работните честоти е от 32 KHz до 55 KHz.Успех на всички. Що се отнася до втората схема, това е вариант на всички грешки на първата и някои други схеми от интернет! Защо? Първото и най-важно нещо в „листа с данни“ IR2153 IRF740 е ясно противоречие: напрежението на пробив е не по-малко от 600 V. и ключовете са 400V. Капацитетът на портата за 2153 (натоварване) е не повече от 1000 pF, а за 740 = 1400 pF. Да, крушките ще светят, но с този уред сте обречени да купувате повече от един комплект части. Изходното напрежение ще падне - няма необходимата стръмност на импулса. Ако ефективността е под максималната, затопляме околната среда. Като цяло изборът на части за (втората) схема е грешка! За 740 ви трябва драйвер 2155 (препоръка на производителя) с капацитет до 2200 pF при натоварване. Схема - експеримент с взрив! Сглобявайте стриктно с очила и ръкавици! Какво бих сдвоил? Ключове STP5NK60C (или 4NK60, 6NK60, 7NK60...) Когато избирате ключ, погледнете тока при 100 g - 2-3 A е достатъчно и разбира се капацитетът на вратата =< 1000 пф. Остальное все рабочее, правда я бы подобрал частоту и ток драйвера как описал выше. Напомню: запас в электронике не всегда уместен. Скажем взять ключи на пробой в 1000 в - это неправильно. IRF740 - отличные ключи для применения в Китае, напряжение сети 110 - 120 в. Как то так.
Превключване на токае инверторна система, в която входното AC напрежение се изправя и след това полученото постоянно напрежение се преобразува във високочестотни импулси със зададен работен цикъл, които обикновено се подават към импулсен трансформатор.
Импулсните трансформатори се произвеждат по същия принцип като нискочестотните трансформатори, само сърцевината не е стомана (стоманени плочи), а феромагнитни материали - феритни сърцевини.
Ориз. Как работи импулсното захранване?
Изходно напрежение на импулсно захранване стабилизиран, това става чрез отрицателна обратна връзка, която ви позволява да поддържате изходното напрежение на същото ниво, дори когато входното напрежение и мощността на натоварване на изхода на устройството се променят.
Отрицателната обратна връзка може да се реализира с помощта на една от допълнителните намотки в импулсния трансформатор или с помощта на оптрон, който е свързан към изходните вериги на източника на захранване. Използването на оптрон или една от намотките на трансформатора позволява галванична изолация от мрежата за променливо напрежение.
Основните предимства на импулсните захранвания (SMPS):
- ниско тегло на конструкцията;
- малки размери;
- голяма мощ;
- висока ефективност;
- ниска цена;
- висока стабилност;
- широка гама от захранващи напрежения;
- множество готови компонентни решения.
Недостатъците на SMPS включват факта, че такива захранвания са източници на смущения, това се дължи на принципа на работа на преобразувателната верига. За частично отстраняване на този недостатък се използва екраниране на веригата. Също така, поради този недостатък, в някои устройства използването на този тип захранване е невъзможно.
Импулсните захранвания се превърнаха в почти незаменим атрибут на всички съвременни домакински уреди, които консумират енергия от мрежата над 100 W. Компютрите, телевизорите и мониторите попадат в тази категория.
За да се създадат импулсни захранвания, примери за конкретни изпълнения на които ще бъдат дадени по-долу, се използват специални схемни решения.
По този начин, за да се елиминират преминаващите токове през изходните транзистори на някои импулсни захранвания, се използва специална форма на импулси, а именно правоъгълни биполярни импулси с интервал от време между тях.
Продължителността на този интервал трябва да бъде по-голяма от времето на резорбция на миноритарни носители в основата на изходните транзистори, в противен случай тези транзистори ще бъдат повредени. Ширината на управляващите импулси може да се променя с помощта на обратна връзка за стабилизиране на изходното напрежение.
Обикновено, за да се осигури надеждност, импулсните захранвания използват транзистори с високо напрежение, които поради технологичните характеристики не се различават към по-добро (те имат ниски честоти на превключване, ниски коефициенти на пренос на ток, значителни токове на утечка, големи падания на напрежението в колектора кръстовище в отворено състояние).
Това важи особено за вече остарели модели домашни транзистори като KT809, KT812, KT826, KT828 и много други. Струва си да се каже, че през последните години се появи достоен заместител на биполярните транзистори, традиционно използвани в изходните етапи на импулсни захранвания.
Това са специални полеви транзистори с високо напрежение от местно и главно чуждестранно производство. Освен това има множество микросхеми за превключване на захранвания.
Схема на импулсен генератор с регулируема ширина
Биполярни симетрични импулси с регулируема ширина могат да бъдат получени с помощта на генератор на импулси съгласно схемата на фиг. 1. Устройството може да се използва в схеми за автоматично регулиране на изходната мощност на импулсни захранвания. Чипът DD1 (K561LE5/K561 LAT) съдържа правоъгълен импулсен генератор с работен цикъл 2.
Симетрията на генерираните импулси се постига чрез регулиране на резистор R1. Работната честота на генератора (44 kHz), ако е необходимо, може да бъде променена чрез избиране на капацитета на кондензатора C1.
Ориз. 1. Схема на формовчик на биполярни симетрични импулси с регулируема продължителност.
Компараторите на напрежението са монтирани на елементи DA1.1, DA1.3 (K561KTZ); на DA1.2, DA1.4 - изходни ключове. Правоъгълни импулси се подават към входовете на компараторните ключове DA1.1, DA1.3 в противофаза чрез формиране на RC диодни вериги (R3, C2, VD2 и R6, SZ, VD5).
Зареждането на кондензатори C2, SZ става по експоненциален закон съответно чрез R3 и R5; разреждане - почти мигновено през диоди VD2 и VD5. Когато напрежението на кондензатор C2 или SZ достигне работния праг на превключвателите на компаратора DA1.1 или DA1.3, съответно, те се включват и резисторите R9 и R10, както и контролните входове на ключовете DA1.2 и DA1.4, са свързани към положителния полюс на източника на хранене.
Тъй като превключвателите са включени в противофаза, такова превключване се извършва строго един по един, с пауза между импулсите, което елиминира възможността за преминаване на ток през превключватели DA1.2 и DA1.4 и управляваните от тях преобразувателни транзистори, ако биполярен генератор на импулси се използва във верига на импулсно захранване.
Плавното управление на ширината на импулса се осъществява чрез едновременно прилагане на стартово (първоначално) напрежение към входовете на компараторите (кондензатори C2, SZ) от потенциометър R5 през диодно-резистивни вериги VD3, R7 и VD4, R8. Максималното ниво на контролно напрежение (максимална ширина на изходния импулс) се задава чрез избор на резистор R4.
Товарното съпротивление може да бъде свързано с помощта на мостова верига - между точката на свързване на елементи DA1.2, DA1.4 и кондензатори Ca, Cb. Импулси от генератора могат да се подават и към транзисторен усилвател на мощност.
При използване на биполярен генератор на импулси в импулсна верига на захранване, резистивният делител R4, R5 трябва да включва регулаторен елемент - полеви транзистор, оптронен фотодиод и др., Което позволява, когато товарният ток намалява/увеличава, да автоматично регулира ширината на генерирания импулс, като по този начин контролира изходната мощност на преобразувателя.
Като пример за практическа реализация на импулсни захранвания, ние предоставяме описания и диаграми на някои от тях.
Верига на импулсно захранване
Превключване на тока(Фиг. 2) се състои от токоизправители на мрежово напрежение, главен осцилатор, правоъгълен импулсен формовчик с регулируема продължителност, двустепенен усилвател на мощност, изходни токоизправители и схема за стабилизиране на изходното напрежение.
Главният осцилатор е направен на микросхема тип K555LAZ (елементи DDI .1, DDI .2) и произвежда правоъгълни импулси с честота 150 kHz. RS тригер е монтиран на елементи DD1.3, DD1.4, чиято изходна честота е наполовина по-ниска - 75 kHz. Блокът за управление на продължителността на превключващия импулс е реализиран на микросхема тип K555LI1 (елементи DD2.1, DD2.2), а продължителността се регулира с помощта на оптрон U1.
Изходният етап на формовчика на превключващите импулси се сглобява с помощта на елементи DD2.3, DD2.4. Максималната изходна мощност на формовчика на импулси достига 40 mW. Предварителният усилвател на мощността е направен на транзистори VT1, VT2 тип KT645A, а крайният усилвател е направен на транзистори VT3, VT4 тип KT828 или по-модерни. Изходната мощност на каскадите е съответно 2 и 60...65 W.
Схема за стабилизиране на изходното напрежение се сглобява с помощта на транзистори VT5, VT6 и оптрон U1. Ако напрежението на изхода на захранването е под нормалното (12 V), ценеровите диоди VD19, VD20 (KS182+KS139) са затворени, транзисторът VT5 е затворен, транзисторът VT6 е отворен, през светодиода (U1) протича ток. .2) на оптрона, ограничен от съпротивление R14; Съпротивлението на фотодиода (U1.1) на оптрона е минимално.
Сигналът, взет от изхода на елемент DD2.1 и подаден към входовете на веригата за съвпадение DD2.2 директно и чрез регулируем елемент за забавяне (R3 - R5, C4, VD2, U1.1), поради малката му времеконстанта , пристига почти едновременно на входовете на съвпаденията на веригата (елемент DD2.2).
На изхода на този елемент се формират широки управляващи импулси. На първичната намотка на трансформатора Т1 (изходи на елементи DD2.3, DD2.4) се формират биполярни импулси с регулируема продължителност.
Ориз. 2. Схема на импулсно захранване.
Ако по някаква причина напрежението на изхода на захранването се увеличи над нормалното, токът ще започне да тече през ценерови диоди VD19, VD20, транзисторът VT5 ще се отвори леко, VT6 ще се затвори, намалявайки тока през светодиода U1.2 на оптрона .
В този случай съпротивлението на фотодиода на оптрона U1.1 се увеличава. Продължителността на управляващите импулси намалява и изходното напрежение (мощност) намалява. При късо съединение на товара светодиодът на оптрона изгасва, съпротивлението на фотодиода на оптрона е максимално, а продължителността на управляващите импулси е минимална. Бутон SB1 е предназначен за стартиране на веригата.
При максималната продължителност положителните и отрицателните управляващи импулси не се припокриват във времето, тъй като между тях има времева разлика поради наличието на резистор R3 във формиращата верига.
Това намалява вероятността от преминаване на токове през изходните сравнително нискочестотни транзистори на крайния етап на усилване на мощността, които отнемат много време, за да абсорбират излишните носители в базовия преход. Изходните транзистори са инсталирани на радиатори с ребра с площ най-малко 200 cm^2. В базовите вериги на тези транзистори е препоръчително да се инсталират съпротивления от 10...51 ома.
Етапите за усилване на мощността и веригата за генериране на биполярни импулси се захранват от токоизправители, направени на диоди VD5 - VD12 и елементи R9 - R11, C6 - C9, C12, VD3, VD4.
Трансформатори T1, T2 са направени на феритни пръстени K10x6x4.5 ZOOONM; ТЗ - К28х16х9 ЗОООНМ. Първичната намотка на трансформатора T1 съдържа 165 намотки от проводник PELSHO 0,12, вторичната намотка съдържа 2 × 65 намотки от PEL-2 0,45 (намотка в два проводника).
Първичната намотка на трансформатора T2 съдържа 165 оборота от тел PEV-2 0,15 mm, вторичните намотки съдържат 2x40 оборота от същия проводник. Първичната намотка на трансформатора TZ съдържа 31 намотки от проводник MGShV, резбована в камбрик и с напречно сечение от 0,35 mm^2, вторичната намотка има 3 × 6 намотки от проводник PEV-2 1,28 mm (паралелно свързване). При свързване на трансформаторни намотки е необходимо да ги фазирате правилно. Началото на намотките е показано на фигурата със звездички.
Захранването работи в диапазона на мрежовото напрежение от 130…250 V. Максималната изходна мощност при симетрично натоварване достига 60…65 W (стабилизирано напрежение с положителна и отрицателна полярност 12 S и стабилизирано променливо напрежение с честота 75 kHz, отстранен от вторичната намотка на трансформатор Т3) . Напрежението на пулсации на изхода на захранването не надвишава 0,6 V.
При настройка на източник на захранване мрежовото напрежение се подава към него чрез изолационен трансформатор или ферорезонансен стабилизатор с изход, изолиран от мрежата. Цялото повторно запояване в източника може да се извърши само когато устройството е напълно изключено от мрежата.
Препоръчително е да включите лампа с нажежаема жичка 60 W 220 V последователно с изходния етап, докато настройвате устройството.Тази лампа ще защити изходните транзистори в случай на грешки при монтажа. Оптронът U1 трябва да има напрежение на пробив на изолацията най-малко 400 V. Не се допуска работа на устройството без товар.
Мрежово импулсно захранване
Мрежово импулсно захранване (фиг. 3) е предназначено за телефонни апарати с автоматична идентификация на повикващия или за други устройства с консумирана мощност 3...5W, захранвани с напрежение 5...24V.
Захранването е защитено срещу късо съединение на изхода. Нестабилността на изходното напрежение не надвишава 5%, когато захранващото напрежение се променя от 150 до 240 V и токът на натоварване е в рамките на 20... 100% от номиналната стойност.
Генератор на управлявани импулси осигурява сигнал с честота 25...30 kHz на базата на транзистора VT3.
Дроселите L1, L2 и L3 са навити на магнитни сърцевини тип K10x6x3 от пресован пермалой MP140. Намотките на индуктора L1, L2 съдържат 20 навивки от 0,35 mm PETV проводник и са разположени всяка на собствената си половина на пръстена с разстояние между намотките най-малко 1 mm.
Дроселът L3 е навит с 0,63 мм PETV жица, за да се върти в един слой по вътрешния периметър на пръстена. Трансформатор T1 е направен върху магнитна сърцевина B22, изработена от ферит M2000NM1.
Ориз. 3. Схема на мрежово импулсно захранване.
Неговите намотки се навиват на сгъваема рамка от завой до завой с PETV тел и импрегнирани с лепило. Първата намотка I е навита на няколко слоя, съдържащи 260 навивки от тел 0,12 mm. Екранираща намотка с един извод се навива със същия проводник (показан с пунктирана линия на фиг. 3), след което се нанася лепило BF-2 и се увива с един слой Lakot-kani.
Намотка III е навита с тел 0,56 mm. За изходно напрежение от 5V, той съдържа 13 оборота. Намотка II се навива последна. Съдържа 22 навивки тел 0,15...0,18 mm. Между чашите е осигурена немагнитна междина.
Източник на постоянно напрежение с високо напрежение
За да се създаде високо напрежение (30...35 kV при ток на натоварване до 1 mA) за захранване на електроефлувиален полилей (полилей на A.L. Chizhevsky), е проектиран източник на постоянен ток на базата на специализирана микросхема от типа K1182GGZ.
Захранването се състои от токоизправител на мрежово напрежение на диоден мост VD1, филтърен кондензатор C1 и полумостов осцилатор с високо напрежение на чип DA1 от типа K1182GGZ. Чипът DA1, заедно с трансформатора T1, преобразува директно изправено мрежово напрежение във високочестотно (30...50 kHz) импулсно напрежение.
Ректифицираното мрежово напрежение се подава към микросхемата DA1, а стартовата верига R2, C2 стартира автоосцилатора на микросхемата. Веригите R3, SZ и R4, C4 задават честотата на генератора. Резисторите R3 и R4 стабилизират продължителността на полупериодите на генерираните импулси. Изходното напрежение се увеличава чрез навиване L4 на трансформатора и се подава към умножител на напрежение с помощта на диоди VD2 - VD7 и кондензатори C7 - C12. Ректифицираното напрежение се подава към товара чрез ограничителен резистор R5.
Линейният филтърен кондензатор C1 е проектиран за работно напрежение 450 V (K50-29), C2 - от всякакъв тип за напрежение 30 V. Кондензаторите C5, C6 са избрани в диапазона от 0,022...0,22 μF за напрежение най-малко 250 V (K71-7, K73 -17). Умножителни кондензатори C7 - C12 тип KVI-3 за напрежение 10 kV. Възможно е да се замени с кондензатори от типове K15-4, K73-4, POV и други с работно напрежение 10 kV или по-високо.
Ориз. 4. Схема на захранване с постоянен ток с високо напрежение.
Високоволтови диоди VD2 - VD7 тип KTs106G (KTs105D). Ограничителен резистор R5 тип KEV-1. Може да се замени с три резистора тип MLT-2 по 10 MOhm всеки.
Като трансформатор се използва телевизионен линеен трансформатор, например TVS-110LA. Високоволтовата намотка се оставя, останалите се отстраняват и на тяхно място се поставят нови намотки. Всяка от намотките L1, L3 съдържа 7 намотки от 0,2 mm PEL проводник, а намотката L2 съдържа 90 намотки от същия проводник.
Препоръчително е да включите верига от резистори R5, която ограничава тока на късо съединение, в „отрицателния“ проводник, който е свързан към полилея. Този проводник трябва да има изолация за високо напрежение.
Коректор на фактора на мощността
Устройството, наречено коректор на фактора на мощността (фиг. 5), е сглобено на базата на специализирана микросхема TOP202YA3 (Power Integration) и осигурява фактор на мощността най-малко 0,95 с мощност на натоварване от 65 W. Коректорът приближава формата на тока, консумиран от товара, до синусоидална.
Ориз. 5. Схема на коректор на фактора на мощността, базирана на микросхемата TOP202YA3.
Максималното входно напрежение е 265 V. Средната честота на преобразувателя е 100 kHz. Ефективността на коректора е 0,95.
Импулсно захранване с микросхема
Диаграмата на захранване с микросхема от същата компания Power Integration е показана на фиг. 6. Устройството използва полупроводников ограничител на напрежението- 1.5KE250A.
Преобразувателят осигурява галванична изолация на изходното напрежение от мрежовото напрежение. С номиналните стойности и елементите, посочени в диаграмата, устройството ви позволява да свържете товар, който консумира 20 W при напрежение 24 V. Ефективността на преобразувателя се доближава до 90%. Честота на преобразуване - 100 Hz. Устройството е защитено от късо съединение в товара.
Ориз. 6. Схема на 24V импулсно захранване на микросхема от Power Integration.
Изходната мощност на преобразувателя се определя от вида на използваната микросхема, чиито основни характеристики са дадени в таблица 1.
Таблица 1. Характеристики на микросхемите от серията TOP221Y - TOP227Y.
Прост и високоефективен преобразувател на напрежение
Базиран на една от микросхемите TOP200/204/214 от Power Integration, прост и високоефективен преобразувател на напрежение(фиг. 7) с изходна мощност до 100 W.
Ориз. 7. Схема на импулсен преобразувател Buck-Boost, базиран на микросхемата TOP200/204/214.
Преобразувателят съдържа мрежов филтър (C1, L1, L2), мостов токоизправител (VD1 - VD4), самия преобразувател U1, верига за стабилизиране на изходното напрежение, токоизправители и изходен LC филтър.
Входният филтър L1, L2 е навит в два проводника върху феритен пръстен M2000 (2 × 8 оборота). Индуктивността на получената намотка е 18...40 mH. Трансформаторът T1 е направен върху феритна сърцевина със стандартна рамка ETD34 от Siemens или Matsushita, въпреки че могат да се използват други вносни сърцевини като EP, EC, EF или домашни W-образни феритни сърцевини M2000.
Намотка I има 4×90 навивки PEV-2 0,15 mm; II - 3x6 от същия проводник; III - 2×21 оборота PEV-2 0,35 mm. Всички намотки са навити от завой до завой. Между слоевете трябва да се осигури надеждна изолация.
Няколко пъти бях спасен от захранващи устройства, чиито схеми вече са станали класически, оставайки прости за всеки, който поне веднъж в живота си е запоил нещо електронно.
Подобни схеми са разработени от много радиолюбители за различни цели, но всеки дизайнер е вложил нещо свое във веригата, променил е изчисленията, отделните компоненти на веригата, честотата на преобразуване, мощността, настройвайки я към някои нужди, известни само на самия автор. ..
Често трябваше да използвам такива схеми вместо техните обемисти трансформаторни аналози, намалявайки теглото и обема на моите структури, които трябваше да се захранват от мрежата. Като пример: стерео усилвател на микросхема, сглобен в алуминиев корпус от стар модем.
Няма особен смисъл да се описва работата на веригата, тъй като тя е класическа. Само ще отбележа, че отказах да използвам транзистор, работещ в режим на лавинен пробив като задействаща верига, т.к. еднопреходни транзистори тип KT117работят много по-надеждно в стартовата единица. Аз също обичам да работя на динистор.
Фигурата показва:а) щифтове на стари транзистори KT117 (без език), б) модерен щифтове на KT117, в) подреждане на щифтовете на веригата, г) аналог на едноразположен транзистор на два обикновени (всеки транзистори с правилната структура ще направят - p-n-p структури (VT1) тип KT208, KT209, KT213, KT361, KT501, KT502, KT3107; n-p-n структури (VT2) тип KT315, KT340, KT342, KT503, KT3102)
UPS схема, базирана на биполярни транзистори
UPS схема на базата на полеви транзистори
Веригата на транзисторите с полеви ефекти е малко по-сложна, което се дължи на необходимостта да се защитят техните порти от пренапрежение.
Грешка. Завъртете диод VD1 наобратно!
Всички данни за намотките на трансформаторите са показани на фигурите.Максималната мощност на натоварване, която може да бъде доставена от захранване с трансформатор, направен върху феритен пръстен 3000NM 32×16X8, е около 70W, а на K40×25X11 от същата марка е 150W.
Диод VD1и в двете вериги той дезактивира веригата на задействане чрез прилагане на отрицателно напрежение към емитера на еднопреходния транзистор след стартиране на преобразувателя.
От характеристиките- захранването се изключва чрез затваряне на намотка II на комутационния трансформатор. В този случай долният транзистор във веригата се изключва и генерирането се прекъсва. Но, между другото, повредата на поколението възниква именно поради „късо съединение“ на намотката.
Блокирането на транзистора в този случай, въпреки че очевидно възниква поради затварянето на превключвателя на емитерния преход от контакта, е вторично. В този случай еднопреходен транзистор няма да може да стартира преобразувателя, който може да бъде в това състояние (и двата ключа са заключени при постоянен ток чрез практически нулево съпротивление на намотките на трансформатора) за произволен период от време.
Правилно изчисленият и внимателно сглобен дизайн на захранването, като правило, е лесен за стартиране при необходимото натоварване и се държи стабилно при работа.
Константин (рисуел)
Русия, Калининград
От дете - музика и електрическо/радио оборудване. Запоих отново много различни вериги по различни причини и просто за забавление, както за себе си, така и за другите.
За 18 години работа в Северозападния телеком направих много различни стендове за тестване на различно оборудване, което се ремонтира.
Той проектира няколко различни по функционалност и елементна база цифрови измерватели на продължителността на импулса.
Повече от 30 предложения за подобряване на модернизацията на звена от различно специализирано оборудване, вкл. - захранване. От доста време все повече се занимавам с енергийна автоматизация и електроника.
Защо съм тук? Да, защото всички тук са същите като мен. Тук има голям интерес за мен, тъй като не съм силен в аудио технологиите, но бих искал да имам повече опит в тази област.
Принципът за реализиране на вторична мощност чрез използването на допълнителни устройства, които осигуряват енергия на веригите, се използва от доста дълго време в повечето електрически уреди. Тези устройства са захранващи устройства. Те служат за преобразуване на напрежението до необходимото ниво. Захранващите блокове могат да бъдат както вградени, така и отделни елементи. Има два принципа за преобразуване на електроенергия. Първият се основава на използването на аналогови трансформатори, а вторият се основава на използването на импулсни захранвания. Разликата между тези принципи е доста голяма, но, за съжаление, не всеки я разбира. В тази статия ще разберем как работи импулсното захранване и как се различава толкова много от аналоговото. Да започваме. Отивам!
Първи се появиха трансформаторните захранвания. Принципът им на действие е, че те променят структурата на напрежението с помощта на силов трансформатор, който е свързан към мрежа от 220 V. Там се намалява амплитудата на синусоидалния хармоник, който се изпраща по-нататък към токоизправителното устройство. След това напрежението се изглажда от паралелно свързан кондензатор, който се избира според допустимата мощност. Регулирането на напрежението на изходните клеми се осигурява чрез промяна на позицията на регулиращите резистори.
Сега да преминем към импулсните захранвания. Те се появиха малко по-късно, но веднага спечелиха значителна популярност поради редица положителни характеристики, а именно:
- Наличие на опаковка;
- Надеждност;
- Възможност за разширяване на работния диапазон за изходни напрежения.
Всички устройства, които включват принципа на импулсното захранване, практически не се различават един от друг.
Елементите на импулсното захранване са:
- Линейно захранване;
- Резервно захранване;
- Генератор (ZPI, управление);
- Ключов транзистор;
- оптрон;
- Контролни вериги.
За да изберете захранване с определен набор от параметри, използвайте уебсайта ChipHunt.
Нека най-накрая да разберем как работи импулсното захранване. Той използва принципите на взаимодействие между елементите на инверторната верига и благодарение на това се постига стабилизирано напрежение.
Първо, токоизправителят получава нормално напрежение от 220 V, след което амплитудата се изглажда с помощта на капацитивни филтърни кондензатори. След това преминаващите синусоиди се коригират от изходния диоден мост. След това синусоидите се преобразуват във високочестотни импулси. Преобразуването може да се извърши както с галванично разделяне на захранващата мрежа от изходните вериги, така и без такава изолация.
Ако захранването е галванично изолирано, тогава високочестотните сигнали се подават към трансформатор, който извършва галванична изолация. За да се увеличи ефективността на трансформатора, честотата се увеличава.
Работата на импулсно захранване се основава на взаимодействието на три вериги:
- PWM контролер (контролира преобразуването на широчинно-импулсната модулация);
- Каскада от превключватели за захранване (състои се от транзистори, които се включват според една от трите вериги: мост, полумост, със средна точка);
- Импулсен трансформатор (има първична и вторична намотка, които са монтирани около магнитното ядро).
Ако захранването е без развързване, тогава високочестотният изолационен трансформатор не се използва и сигналът се подава директно към нискочестотния филтър.
Сравнявайки импулсните захранвания с аналоговите, можете да видите очевидните предимства на първите. UPS имат по-малко тегло, а ефективността им е значително по-висока. Имат по-широк обхват на захранващото напрежение и вградена защита. Цената на такива захранвания обикновено е по-ниска.
Недостатъците включват наличието на високочестотни смущения и ограничения на мощността (както при високи, така и при ниски натоварвания).
Можете да проверите UPS с помощта на обикновена лампа с нажежаема жичка. Моля, обърнете внимание, че не трябва да свързвате лампата в пролуката на отдалечения транзистор, тъй като първичната намотка не е проектирана да пропуска постоянен ток, така че при никакви обстоятелства не трябва да се оставя да преминава.
Ако лампата свети, значи захранването работи нормално, но ако не свети, значи захранването не работи. Кратко мигане показва, че UPS е заключен веднага след стартиране. Много ярко сияние показва липса на стабилизация на изходното напрежение.
Сега ще знаете на какво се основава принципът на работа на импулсните и конвенционалните аналогови захранвания. Всеки от тях има свои собствени структурни и оперативни характеристики, които трябва да бъдат разбрани. Можете също да проверите работата на UPS с помощта на обикновена лампа с нажежаема жичка. Напишете в коментарите дали тази статия е била полезна за вас и задайте всички въпроси, които имате по обсъжданата тема.
Сподели с:Много хора, които започват да се запознават с генераторите на импулси, започват да събират това, което е по-просто.
Включително тази диаграма:
И аз започнах с нея.
Това е напълно работеща верига, но ако я разширите малко, ще получите прилично импулсно захранване за начинаещи и много повече.
Нещо такова:
Повечето части бяха запоени от стари компютърни захранвания и стари монитори. Общо взето го събрах от това, което нормалните хора изхвърлят на сметището.
Ето как изглежда сглобеният SMPS:
И тук е захранването с товар. 4 лампи по 24 волта. По две части във всяко рамо.
Измерих общото напрежение и ток в едното рамо. След половин час работа с товар радиатора загря до около 50*.
Като цяло резултатът беше 400-ватов захранващ блок. Напълно възможно е захранването на 2 канала на усилвателя по 200 вата.
Основният проблем за начинаещите е навиването на трансформатора.
Трансформаторът може да бъде навит на пръстени или трансът да бъде изваден от компютърното захранване.
Взех транс от стар монитор и тъй като мониторите имат транс с луфт взех два наведнъж.
Хвърлям тези трансове в буркан, напълвам го с ацетон, затварям капака и пуша.
На следващия ден отворих буркана, единият транс се разпадна сам, вторият трябваше да се раздвижи малко с ръце.
Тъй като два транса ще направят едно, развих една макара. Не изхвърлям нищо, всичко ще бъде полезно за навиване на нов транс.
Можете, разбира се, да отрежете ферита, за да премахнете празнината. Но старите ми монитори са като мръсотия и не се занимавам с шлайфане на празнината.
Веднага пренаредих краката, pinout беше същият като в компютърния транс и изхвърлих допълнителните.
След това в програмата Old Man изчислявам напрежението и тока, които ми трябват.
Съобразявам изчисленията с наличния проводник.
Дължина на намотката 26,5 мм. Имам проводник 0,69. Смятам, че 0,69 x 2 (двоен проводник) x 38 навивки / разделени на 2 (слоеве) = 26,22 mm.
Оказва се, че 2 проводника от 0,69 ще лежат точно на два слоя.
Сега подготвям медна лента за навиване на вторичната. Лесно се навива лентата, жиците не се заплитат, не се разпадат и лежат завой до завой.
Навивам го с четири проводника 0,8 мм наведнъж, 4 полунамотки.
Забих 2 пирона в шината, издърпах 4 жици, намазах я с лепило.
Докато лентата съхне, навивам първичната. Пробвах да навия два еднакви транса, в единия навих цялата първична, в другата навих половината първична, после вторичната и накрая втората половина на първичната (тъй като компютърните трансове се навиват). Така че не забелязах разлика в работата на двата транса. Не се занимавам повече и навивам първичната непокътната.
Като цяло го навивам: навих един слой първичен, тъй като нямам трета ръка, която да го поддържа, увивам го с тясна лента в един слой. Когато трансът се нагрее, лентата ще се разтопи и ако някъде е разхлабен завой, лентата ще се слепи като лепило. Сега навивам филмовата лента, тази от разглобения транс. и завърши основното.
Изолирах първичния, сложих екран (медно фолио) само за да няма пълен завой, не трябва да се сближава с 3-5 мм.
Забравих да направя снимка на екрана.
Лентата е изсъхнала и така увивам второстепенната.
Навих слой от рециклиран материал, подравних реда с тесни ивици от разглобения транс, изолирах го, навих вторичния материал, изолирах го
Залепих феритите, издърпах ги с тясна лента (около 10 пласта), напълних ги с лак от кутия отгоре и отдолу, за да не цикли транса и да топли вентилатора. Оставете да изсъхне.
В резултат на това готовият трансформатор:
Навиването на транса отне около 30 мин. И около час подготовка и оголване и калайдисване на кабелите. АРХИВ: Изтегляне Глава.