Импульсные источники питания электрическая принципиальная схема: 2.4. Принципиальная схема. Импульсные блоки питания для IBM PC

Содержание

2.4. Принципиальная схема. Импульсные блоки питания для IBM PC

2.4. Принципиальная схема

Полная принципиальная схема бестрансформаторного источника питания с максимальной вторичной мощностью 200 Вт фирмы DTK представлена на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Принципиальная схема бестрансформаторного источника питания на 200 Вт фирмы DTK

Все элементы на принципиальной схеме (см. рис. 2.2) расположены на одной односторонней печатной плате. Здесь не показаны разъемы подключения сетевого питания и выключатель, который находится на системном модуле персонального компьютера. Элементная база, использованная в данной схеме, рассчитана на нагрузочные параметры, приведенные в разделе 2.1. Увеличение потребляемой от источника питания мощности сверх норм, указанных в разделе 2.1, приведет к защитному отключению преобразователя.

Для защитного отключения схемы первичного преобразования входного напряжения при неисправностях во входной цепи перед помехоподавляющим фильтром установлен плавкий предохранитель. Наличие плавкого предохранителя обязательно и является выполнением соответствующего требования «Руководства по проектированию источников питания» версия 0.9. Ток его срабатывания составляет 5 А при уровне питающего напряжения 250 В. Предельные параметры предохранителя выбраны с учетом технологического запаса. Необходимость выбора предохранителя с таким запасом обусловлена использованием емкостного фильтра, установленного после диодного выпрямителя. В соответствии с законом коммутации, напряжение на конденсаторе не может изменяться мгновенно (скачком), то есть в начальный момент подключения преобразователя к питающей сети конденсаторы фильтра С5 и С6 представляют собой короткозамкнутые элементы. В этот момент через цепь входного фильтра происходит скачок тока, который снижается по мере зарядки этих конденсаторов. В процессе нормальной работы преобразователя общий ток потребления, протекающий через предохранитель, определяется величиной подключенной нагрузки и КПД источника. Типономинал предохранителя выбирается с учетом максимального первоначального броска тока. В качестве ограничителя пускового тока и для обеспечения плавной зарядки емкостей преобразователя используется терморезистор NTCR1. Терморезистор имеет отрицательный коэффициент сопротивления (обозначен на схеме – t) и соответственно при нагревании сопротивление этого резистора уменьшается. В исходном (холодном) состоянии терморезистор имеет сопротивление, равное нескольким омам, поэтому в начальный (пусковой) момент он выполняет функции ограничителя тока. В процессе работы схемы преобразователя происходит постепенный разогрев терморезистора, при этом его сопротивление снижается до нескольких десятых долей ома. В рабочем режиме он не оказывает заметного влияния не только на работу схемы, но и на его энергетические показатели источника питания.

Далее по схеме между предохранителем и диодным выпрямителем включен индуктивно-емкостной сетевой фильтр, выполненный на элементах C1, T1, C2, T5, C3 и C4. Фильтр осуществляет функции помехоподавления как для внешних помех, проникающих из питающей сети на вход источника, так и для внутренних, возникающих при работе ВЧ преобразователя. В фильтре использованы индуктивные элементы, изготовленные с применением высокочастотных ферритовых сердечников – дросселей Т1 и Т5. Поскольку в современных аппаратных средствах вычислительной техники применяются импульсные устройства (цифровые логические элементы электронных схем, импульсные источники питания), основной спектр помех смещен в область частот с нижней границей 20–30 кГц. Помехи, проникающие в сеть от вычислительных средств, являются комбинацией частотных составляющих, появляющихся в результате импульсных помех преобразователя напряжения и информационных составляющих обрабатываемых данных. Для подавления несимметричных помех используется звено П-типа, состоящее из нескольких элементов: конденсатора C1, дросселя Т1 и конденсатора C2. Второе звено фильтра, выполненное на следующих элементах: конденсаторе C2, дросселе Т5 с двумя обмотками включенными навстречу друг другу (отмечено на схеме точками), конденсаторах C4 и С3, – предназначено для фильтрации симметричных помех. Элементы фильтра выбраны таким образом, что затухание помех по мере увеличения частоты их спектральных составляющих относительно частоты среза фильтра непрерывно возрастает. Энергия, накопленная в индуктивно-емкостных элементах входного фильтра, позволяет компенсировать кратковременные сбои питающего напряжения (см. пункты соответствующих параметров в разделе 3.1). Точка соединения конденсаторов C4 и C3 выведена на корпус и подключается к защитному заземлению. Подобная конструкция помехоподавляющего фильтра предполагает обязательное заземления корпуса прибора. Если этого не сделать, то на корпусе будет присутствовать потенциал, равный половине питающего напряжения.

В данном варианте схемы импульсного источника питания не применяется автоматическое опознавание номинала напряжения первичной питающей сети. Значение входного напряжения выбирает пользователь и устанавливает его коммутацией переключателя S1, который изображен на принципиальной схеме (см. рис. 2.2) над сетевым диодным выпрямителем на элементах D11 – D14. При напряжении первичной сети равном 220 В средний контакт переключателя остается свободным и никуда не подключается. Если работа источника питания должна производиться с питанием от напряжения 115 В, то средний контакт переключателя при коммутации соединяется с точкой соединения конденсаторов C5 и C6. Рассмотрим, как переключатель действует на схему.

В положении переключателя, соответствующем входному переменному напряжению 220 В, в работе находятся все диоды двухполупериодного выпрямителя D11 – D14. Действующее значение выпрямленного напряжения, измеренного на положительной обкладке конденсатора C5 относительно отрицательной обкладки C6, составляет 220 В х х 1,41 = 310 В. Именно на напряжения, близкие к данной величине, рассчитаны все рабочие режимы усилителя мощности, вторичные цепи и параметры стабилизации ШИМ формирователя. Если сохранять схему выпрямителя без изменения, то при переходе на питание от пониженного напряжения, то есть 115 В, действующее значение напряжения должно снизиться до уровня 115 В х 1,41 = 162 В. Для того чтобы значение выпрямленного напряжения не изменилось переключателем подключают один из фазных проводов первичной сети к точке соединения конденсаторов C5 и C6. В этом случае схема подключения питающего напряжения выглядит так, как показано на рис. 2.3а. Переключатель S1 на этом рисунке показан в замкнутом положении.

Рис. 2.3. Схема подключения источника питания к сети с напряжением 115 В

Согласно схеме, приведенной на рис. 2.3а, в активной выпрямительной схеме реально работают только диоды D12 и D14. Диоды же D11 и D13 не влияют на состояние схемы, так как они оказываются шунтированными замкнутым переключателем S1. Таким образом, полученная схема эквивалентна схеме, представленной на рис. 2.3б. Такой вид выпрямителя известен, как схема с удвоением входного напряжения. Выходное выпрямленное напряжение будет иметь значение ~325 В. Условия работы основных каскадов по напряжению первичного питания сохранены и выполняются. Общая мощность потребления переменного тока источником питания от сети при изменении напряжения сохраняет свое значение. Но при питании от напряжения 115 В ток потребления возрастает примерно в два раза по сравнению с аналогичными условиями работы при питании источника от напряжения 220 В.

К установке переключателя селектора входного напряжения следует относиться особенно осторожно. Если селектор напряжения будет установлен в положение 115 В и в таком состоянии источник питания будет подключен к питающей сети на 220 В, то сработает схема удвоения напряжения. Напряжение на положительной обкладке конденсатора C5 будет стремиться к значению 220 В х 1,41 х 2 = 620 В. Уровни рабочих напряжений большинства элементов не рассчитаны на такой режим электропитания. Поэтому произойдет пробой силовых транзисторов усилителя мощности, диодов выпрямительного моста, сгорит предохранитель и могут выйти из строя конденсаторы сетевого фильтра C5 и C6, предельное напряжение которых обычно не превышает более 200 В. Предохранитель не сможет защитить активные элементы схемы до их пробоя.

Менее критичным является включение источника питания в сеть 115 В с переключателем, установленным в положение 220 В. В этом случае значение входного напряжения будет ниже минимального значения, определенного в основных технических характеристиках в 180 В. Условия работы схемы не будут выполнены и преобразователь не запустится.

Плавкий предохранитель F1 перегорает, когда через пробитые транзисторы начинает протекать значительно увеличенный ток. Сгоревший предохранитель не позволит развиваться процессу повреждения источника питания. Контроль уровня входного напряжения выполняется с помощью двух варисторов Z1 и Z2, установленных во входной цепи источника питания. Варисторы – нелинейные элементы, сопротивление которых зависит от приложенного к ним напряжения. Если напряжение на варисторе не превышает определенного значения, то его сопротивление остается высоким и практически не изменяется. В случае повышения напряжения его сопротивление резко снижается. Эта способность варисторов используется и для создания узла защиты от повышения входного питающего напряжения. Наиболее распространенный тип варисторов, применяемых в источниках питания, – 07D241.

Первый варистор – Z1 постоянно подключен параллельно входным клеммам источника питания. Он рассчитан на срабатывание при напряжении, превышающем значение 260 В, когда его сопротивление снижается настолько, что увеличенный ток выжигает предохранитель F1.

Варистор Z2 установлен между средней точкой конденсаторов C5 и C6 сетевого фильтра и корпусом источника питания. Этот элемент выполняет защитные функции при попадании потенциала на корпус прибора. Напряжение на Z2 в нормальных рабочих условиях не превышает 170 В или, если быть точным, 155 В при первичном питании от 220 В и 162 В при питании от 115 В. Попадание фазного напряжения на корпус вызовет увеличение напряжение на Z2, его сопротивление уменьшится и предохранитель F1 сгорит.

Общий принцип функционирования источника питания заключается в следующем. После подачи на вход источника переменного напряжения питания, выпрямления его диодным мостом на диодах D11 – D14 и фильтрации на сглаживающем фильтре, образованном дросселем Т и конденсаторами C5, C6, постоянное напряжение с номинальным значением 310 В поступает на каскад усилителя мощности, основными активными элементами которого являются транзисторы Q9, Q10, и на каскад однотактного высокочастотного преобразователя. Последний выполнен на транзисторе Q3. Если выпрямленное питающее напряжение превышает ~180 В х 1,41 = 254 В (уровень нижней границы питающего напряжения), происходит самовозбуждение преобразователя на Q3. В состав каскада этого автогенератора входит трансформатор Т6, к вторичной обмотке которого подключены выпрямители на диодах D8 и D9, с выхода которых снимается напряжение для питания ШИМ формирователя и стабилизатора канала питания схемы компьютера в дежурном режиме (+5 VSB). Один вывод вторичной обмотки трансформатора T6 подсоединен к общему проводу вторичного питания. Выпрямители ШИМ канала и стабилизатора напряжения питания в дежурном режиме подключены к двум включенным последовательно полуобмоткам трансформатора T6. Выпрямитель ШИМ формирователя образован диодом D9. Фильтрация напряжения с выхода этого выпрямителя осуществляется конденсатором С24. Выпрямитель и фильтр канала дежурного режима (+5VSB) образован диодом D8 и конденсатором C14 соответственно. При поступлении питания ШИМ преобразователь запускается и начинает формировать импульсные сигналы для возбуждения усилителя мощности. Усилитель мощности выполнен на транзисторах Q9 и Q10 по полумостовой схеме. Для нормальной работы усилителя мощности необходимо, чтобы транзисторы открывались по очереди и в разные промежутки времени. Включение транзисторов в полумостовой схеме требует, чтобы была исключена возможность их одновременного открывания и протекания сквозного тока, так как это выведет их из строя. Обеспечение корректной работы транзисторов силового каскада выполняется логикой формирования управляющих последовательностей ШИМ регулятора.

С вторичных обмоток трансформатора Т3 импульсные напряжения поступают во вторичные цепи, где происходит их выпрямление и фильтрация. Полученные напряжения затем стабилизируются и используются для питания. К каналам вторичных напряжений подключены датчики, выполняющие функции измерительных цепей по выявлению короткого замыкания в нагрузке, неконтролируемого повышения напряжений по каналам и контролю текущего уровня основных вторичных напряжений. Сигналы этих датчиков воздействуют на ШИМ преобразователь, определяя род его работы в каждый момент времени. Теперь последовательно рассмотрим функционирование и устройство всех основных узлов импульсного источника в следующей последовательности: автогенераторный вспомогательный источник на транзисторе Q3, ШИМ регулятор и относящиеся к нему цепи, усилитель мощности, каналы вторичных напряжений, цепи защиты источника питания. Набор этих узлов является типовым для блоков питания ATX форм-фактора. Их построение у разных фирм-производителей может отличаться в деталях, но основные принципы остаются неизменными. Ниже приводится информация, которая может служить базой для изучения или работы с аналогичными изделиями.

2.4.1. Автогенераторный вспомогательный источник

Автогенераторный вспомогательный источник на транзисторе Q3 выполнен по схеме однотактного преобразователя с насыщающимся трансформатором. В выпрямителях вторичных каналов использована схема с обратным включением выпрямительного диода, то есть ток через диод и в нагрузку протекает во время закрытого состояния силового транзистора Q3.

В момент подачи питания на каскад автогенератора на базу транзистора Q3 через последовательно соединенные резисторы R12 и R6 поступает напряжение начального смещения. Транзистор Q3 открывается, через него и первичную обмотку трансформатора Т6, подключенную между коллектором Q3 и положительным полюсом напряжения питания, начинает протекать ток. Этот ток наводит ЭДС самоиндукции в обмотке обратной связи, намотанной на тот же сердечник и подключенной к базовой цепи транзистора Q3 таким образом, что возникший импульс положительной полярности через конденсатор C11 и резистор R6 проходит на базу Q3 и поддерживает процесс открывания транзистора Q3. При этом транзистор переходит в состояние насыщения. Напряжение на нем минимально, а величина тока определяется индуктивным сопротивлением первичной обмотки T6. Нарастание тока в первичной обмотке T6 будет продолжаться до наступления насыщения его сердечника, затем прекращается импульс напряжения в обмотке обратной связи, поддерживающий транзистор Q3 в состоянии насыщения. После этого полярность напряжения на обмотке обратной связи резко меняется на противоположную, начинается процесс закрывания транзистора и перемагничивания сердечника. На базу транзистора Q3 поступает запирающий потенциал. Транзистор Q3 вновь открывается после перезарядки конденсатора C11 через резистор R12 и нарастания напряжения смещения на нем до уровня открывания транзистора Q3. Временные параметры работы данной схемы определяются значениями сопротивления резистора R12, емкости конденсатора C11 и индуктивными характеристиками обмоток трансформатора Т6.

Накопление энергии в сердечнике трансформатора Т6 происходит в течение открытого состояния транзистора. Вторичные обмотки трансформатора Т6 подключены к выпрямителям таким образом, что в момент открывания транзистора Q3 к выпрямительным диодам D8 и D9 поступает отрицательное запирающее напряжение. Когда полярность напряжения в обмотках трансформатора T6 меняется, транзистор Q3 закрывается и к диодам выпрямителей D8 и D9 подается отпирающее положительное напряжение. Диоды открываются, через них протекает ток на конденсаторы фильтров и в нагрузку.

Демпфирующая цепочка из диода D2, резистора R1 и конденсатора C10 снижает уровень выбросов напряжения при переключении транзистора. Ее необходимость становится очевидной в момент запирания транзистора, когда уровень скачка напряжения без нее может достигать 4Uп = 1200 В!

Стабилитрон ZD2, резистор R7 и диод D7 работают в цепи смещения базовой цепи транзистора Q3, а в моменты коммутации оказывают демпфирующее воздействие на переход база-эмиттер.

На рис. 2.4 приведены диаграммы напряжений в контрольных точках автогенераторного вспомогательного источника на транзисторе Q3.

Рис. 2.4. Временные диаграммы напряжений в контрольных точках автогенераторного вспомогательного источника на транзисторе Q3

На верхней диаграмме представлен импульсный сигнал, формируемый на коллекторе транзистора Q3. На средней диаграмме показано изменение напряжения в точке соединения конденсатора C11, базовой обмотки обратной связи и катода диода D7. Нижняя диаграмма отражает вид сигнала на базе транзистора Q3. В точке соединения резистора R7 и отрицательной обкладки конденсатора C16 в установившемся режиме работы напряжение имеет постоянную величину от -8,2 до -8,4 В, измеренную относительно потенциала отрицательной обкладки конденсатора C6 или эмиттера Q3. Диаграммы напряжений получены при отсутствии нагрузки в канале напряжения питания дежурного режима. Единственным элементом нагрузки являлась схема ШИМ преобразователя – IC1.

Транзистор автогенератора установлен на печатной плате напротив вентилятора без дополнительного теплоотвода. Охлаждение его производится воздушным потоком. Этого оказывается достаточно для исключения перегрева, так как максимальная мощность данного автогенераторного вспомогательного источника, отдаваемая в нагрузку, составляет несколько ватт.

Принципиальные схемы автогенераторов различных фирм-производителей для источников питания ATX форм-фактора могут отличаться некоторыми деталями. В качестве примера приведем силовую часть схемы аналогичного назначения, используемую в импульсном преобразователе фирмы Linkworld. Фрагмент принципиальной схемы автогенератора вспомогательного канала, входящего в состав источника питания фирмы Linkworld, приведен на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Фрагмент принципиальной схемы источника питания фирмы Linkworld

Принцип действия автогенератора, построенного по схеме рис. 2.5, аналогичен рассмотренному выше принципу. В первичной цепи трансформатора TV включены две обмотки: W1 – первичная силовая обмотка, Wос – обмотка обратной связи, подсоединенные в базовой цепи транзистора VT1. Питание каскада осуществляется выпрямленным сетевым напряжением. Общие проводники первичной и вторичной цепей не имеют гальванических соединений. В качестве демпфирующей цепочки, подключенной к коллектору транзистора VT1, использованы последовательно соединенные резистор R5 с номиналом 100 Ом и конденсатор С3 емкостью 2000 пФ. Вследствие того, что при работе на индуктивную нагрузку транзистор VT1 испытывает большие перегрузки по напряжению, в схеме применен мощный транзистор типа 2SC5027. Тип диодов VD1 и VD2 – 1N4148. Элемент ZD1 – маломощный стабилитрон с напряжением стабилизации 6,8 В. Резисторы имеют следующие номиналы: R1 – 1,5 кОм, R2 – 820 Ом, R3 – 470 кОм, R4 – 1,5 кОм. Конденсатор C1 – электролитический на напряжение 50 В и емкостью 10 мкФ. Конденсатор С2 – керамический, емкостью 4700 пФ. На рис. 2.5 цифрами в кружочках отмечены контрольные точки, для которых на рис. 2.6 приведены диаграммы напряжений.

Рис. 2.6. Диаграммы напряжений в точках схемы автогенератора по рис. 2.5

Как видно из верхней диаграммы (см. рис. 2.6), частота генерации составляет ~ 110 кГц. Величина напряжения на коллекторе практически достигает 700 В. На отрицательной обкладке конденсатора C1 (относительно положительной) в процессе работы устанавливается постоянное напряжение величиной ~ -9,5 В. Измерения параметров данной схемы и снятие временных диаграмм производилось в отсутствие нагрузки по всем вторичным цепям, включая канал +5VSB.

Основные функции автогенераторной схемы заключаются в формировании начального напряжения питания, необходимого для запуска ШИМ преобразователя, и в обеспечении подачи напряжения на электронные узлы, когда компьютер находится в дежурном режиме работы.

Вторичная обмотка трансформатора Т6 одним выводом присоединена к общему проводу вторичной цепи питания. От средней точки вторичной обмотки сделан отвод для подключения выпрямителя канала дежурного режима. Выпрямитель выполнен на одном диоде D8, параллельно которому включена форсирующая емкость C13 для ускорения рассасывания избыточного заряда в полупроводниковой структуре при подаче на диод запирающего напряжения. Катод диода D8 соединен с конденсатором фильтра C14 и входом VI параметрического стабилизатора IC3. Параллельно входу IC3 подключен резистор R19 с номиналом 680 Ом.

В отсутствие нагрузки источника питания по всем каналам конденсаторы выпрямительных фильтров заряжаются до амплитудного значения импульсного напряжения. В этом случае напряжение на выходе выпрямителя канала +5VSB составляет +20 В, а на катоде диода D9 (выпрямитель канала питания ШИМ преобразователя) оно равно +15 В.

Сравнивая две автогенераторные схемы, отметим различия в построении самого автогенератора и в подключении вторичных обмоток к нагрузочным цепям. В выпрямительной схеме источника питания фирмы DTK на стабилизатор канала +5VSB подается напряжение более высокого уровня, чем на схему электропитания ШИМ регулятора. А в схеме источника фирмы Linkworld наоборот. В этом случае напряжение питания микросхемы ШИМ регулятора в отсутствие потребления по каналу +5VSB составляет примерно +35 В, а на входе микросхемы IC3 оно равно +17 В.

Согласно рекомендациям «Руководства…», о котором упоминалось выше, канал дежурного режима должен выдавать стабилизированное напряжение с номинальным значением +5 В постоянно, когда на источник питания подано первичное напряжение. Этот канал должен оставаться работоспособным, даже если остальные вторичные питающие напряжения отключены внешним сигналом высокого логического уровня, поданным на вход PS-ON источника питания. Напряжение дежурного канала необходимо для формирования самого сигнала PS-ON. Состояние дежурного режима может быть установлено, если существует необходимость запуска ПЭВМ через карту локальной сети (LAN-адаптер) или модем.

Минимальная токовая нагрузка, которую обязан обеспечивать канал дежурного режима, должна составлять 750 мА при уровне выходного напряжения +5 В (±5 %). С развитием вычислительной техники энергетические потребности в мощности по каналу дежурного питания постепенно возрастают. Поэтому было принято условие: увеличение токовой нагрузки по этому каналу до значений 1 А или 1,5 А не должно приводить к выходу из строя элементов источника питания, работающих в этом канале. Канал должен быть снабжен встроенной защитой от перегрузки. Для выполнения этого требования и обеспечения стабилизации напряжения +5VSB в канале установлен интегральный стабилизатор 7805 – микросхема IC3. Стабилизатор имеет встроенную защиту от перегрузки и перегрева. К выходу интегрального стабилизатора IC1/3 подключен дополнительный фильтрующий конденсатор C16.

При подаче входного напряжения питания к источнику на выходе стабилизатора IC3 формируется напряжение +5 В. Через резистор R22 выход этого стабилизатора подсоединяется к базовой цепи транзистора Q2. Таким образом, если на входе сигнала нет иного напряжения, подаваемого, например, от системной платы компьютера, то базовая цепь транзистора Q2 оказывается под воздействием высокого логического уровня, блокирующего работу основной схемы преобразователя. Вследствие чего происходит отключение вторичных напряжений.

Интегральные стабилизаторы напряжения положительной полярности серии 78ХХ содержат микросхемы с аналогичным схемотехническим построением и отличаются уровнями выходного напряжения. Выбран следующий ряд положительных напряжений стабилизации (в вольтах): 5, 6, 8, 8,5, 9, 12, 15. Стандартный допуск на отклонение выходного напряжения от номинального значения составляет ±5 %. Номинал выходного напряжения указывается в наименовании микросхемы вместо ХХ, например: ХХ = 05 – означает +5 В, ХХ = 85 – это 8,5 В. В наименовании зарубежных микросхем перед типом прибора присутствует индекс, указывающий на фирму-производитель, например: тА78ХХ – фирма Fairchild, ИА78ХХ – Texas Instruments и т. д. Функциональными аналогами этих стабилизаторов отечественного исполнения являются микросхемы серии КР142ЕНХХ, точность установки выходного напряжения в них составляет от ±2 до ±4 % в зависимости от номинала выходного напряжения и исполнения корпуса. Нагрузочная способность стабилизаторов для различных модификаций равна 1,5 и 2 А. В отечественной маркировке цифра в конце не всегда соответствует значению напряжения стабилизации. Так, стабилизатор с номинальным выходным напряжением +9 В имеет обозначение КР142ЕН8А, а микросхема КР142ЕН5Б на выходе формирует напряжение +6 В. Для надежного определения типа прибора при проведении замены обязательно следует пользоваться справочной литературой.

На принципиальной схеме, показанной на рис. 2.2, представлена базовая схема включения стабилизатора типа 7805. Для ее работы требуется минимум внешних элементов, которыми являются, как правило, конденсаторы фильтров, подключаемых на его входе и выходе. Некоторые фирмы-производители подобных микросхем (что справедливо и для отечественных микросхем серии КР142ЕНХХ) рекомендуют устанавливать на входе дополнительный керамический конденсатор емкостью 0,33-2,2 мкФ. Физическое подключение данного конденсатора рекомендуется производить в непосредственной близости от входа стабилизатора. Это необходимо учитывать, когда микросхема стабилизатора соединена с выходом выпрямителя достаточно длинными проводниками. Керамический конденсатор устраняет генерацию, возникающую в стабилизаторе под влиянием паразитных индуктивностей и емкостей проводников печатного монтажа. Паразитный колебательный процесс возбуждается в момент скачкообразного изменения напряжения на входе стабилизатора. Амплитуда колебаний может превышать уровень максимально допустимого входного напряжения, что выведет из строя выходной мощный транзистор стабилизатора. Установка керамического конденсатора изменит характеристики контура распределенных реактивных элементов, нарушит условия возникновения генерации и входное напряжение будет нарастать плавно.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Импульсные блоки питания схемы электрические принципиальные

Импульсный блок питания мощностью 200 Вт для УМЗЧ

Автор: Алексей Малышев
Опубликовано 06.09.2012.
Создано при помощи КотоРед.

Здравствуй уважаемый Кот! С днем рождения тебя и всех благ, так сказать! А в качестве подарка прими такую очень полезную вещь, как источник питания для усилка.

Часть элементов данного устройства находится под опасным для жизни напряжением сети! Некоторые элементы сохраняют опасный электрический заряд после отключения устройства от сети! Поэтому при монтаже, наладке и работе с устройством необходимо соблюдать требования электробезопасности. Повторяя устройство, вы действуете на свой страх и риск. Я, автор, НЕ несу никакой ответственности за любой моральный и материальный ущерб, вред имуществу, здоровью и жизни, причиненный в результате повторения, использования или невозможности использования данной конструкции.

Споры о том, благо ли или зло импульсный источник питания для УМЗЧ (далее ИИП), выходят за рамки данной статьи. Лично я считаю, что правильно спроектированный, спаянный и налаженный ИИП ничуть не хуже (а по некоторым показателям даже лучше), чем классический БП с сетевым трансформатором.

В моем случае применение ИИП было необходимо потому, что я хотел засунуть свой усилок в плоский корпус.

Прежде чем разрабатывать данный ИИП, мной было изучено много готовых схем, имеющихся в сети и в литературе. Так, среди радиолюбителей очень популярны разные варианты схемы нестабилизированного ИИП на микросхеме IR2153. Преимущество этих схем только одно – простота. Что же касается надежности, то она никакая – сама ИМС не имеет функции защиты от перегрузки и мягкого старта для зарядки выходных электролитов, а добавление этих функций лишает ИИП его преимущества – простоты. Кроме того, реализация мягкого старта на данной ИМС крайне сомнительна – ширину импульсов она менять не позволяет, а методы, основанные на изменении частоты работы ИМС малоэффективны в «обычном» полумостовом ИИП и применимы в резонансных преобразователях. Долбать же электролиты и ключи огромными токами при включении блока мне как-то не очень хотелось.

Также рассматривалась возможность использования всем известной ИМС TL494. Однако при более глубоком ее изучении выяснилось, что для надежной работы вокруг этой ИМС придется повесить кучу всяких транзисторов, резисторов, конденсаторов и диодов. А это уже «не наш метод» 🙂

В результате выбор пал на более современную и быструю микросхему под названием UC3825 (русский аналог К1156ЕУ2). Подробное описание данной ИМС можно найти в ее русском даташите [1] и в журнале «Радио» [2].

Для тех, кто поленился прочитать эти источники, скажу, что это быстродействующий ШИМ-контроллер, обладающий следующими возможностями:

  • Управление мощными МОП-транзисторами.
  • Работа в устройствах с обратной связью по напряжению и току.
  • Функционирование на частотах до 1МГц.
  • Задержка прохождения сигнала через схему 50нс.
  • Полумостовые выходы на ток до 1.5А.
  • Широкополосный усилитель ошибки.
  • Наличие ШИМ-защелки.
  • Ограничение тока в каждом периоде.
  • Плавный запуск. Ограничение величины максимальной длительности выходного импульса.
  • Защита от пониженного напряжения питания с гистерезисом.
  • Выключение схемы по внешнему сигналу.
  • Точный источник опорного напряжения (5.1В +/- 1%).
  • Корпус “DIP-16”

Ну прям то что надо! Рассмотрим теперь сам ИИП.

Технические характеристики

Входное напряжение, В. 176…265;

Номинальная суммарная мощность нагрузки, Вт. 217,5;

Уровень сигнала управления, при котором БП включен. Лог. 1 КМОП;

Уровень сигнала, при котором БП выключен. 50В, 1А. В качестве VD3, VD4 подойдут КД522. Диоды VD5 – VD8 – Шоттки на напряжение не менее 80 В и ток не менее 1 А, VD9 – VD12 – быстродействующие (ultrafast) на напряжение не менее 200 В, ток 10…15 А и временем обратного восстановления не более 35 нс (в крайнем случае 75…50 нс). Будет совсем шикарно, если найдете Шоттки на такое напряжение. Диод VD13 – любой Шоттки 40 В, 1А.

В модуле А1 применены SMD-резисторы и конденсаторы типоразмера 0805. На позиции J1 устанавливается перемычка 0805. С5 должен быть обязательно из диэлектрика NPO или аналогичного, С6 – не хуже X7R. С1 – танталовый типа С или D – площадки на плате рассчитаны на любой из них. Транзисторы VT1, VT2 – любые n-p-n в корпусе SOT23. Диоды VD1 – VD4 – любые Шоттки на ток 3А в корпусе SMC. DA1 можно заменить на 7812.

XP3 – разъем с ATX-материнки.

Трансформатор Т1 типа ТП121-8, ТП131-8 . Подойдет любой с выходным напряжением под нагрузкой 15 В и мощностью 4,5 ВА. Намоточные данные других индуктивных элементов приведены ниже.

Трансформатор управления Т2

Обмотка

№ контакта (Н-К)

Число витков

Провод

Магнитопровод

Ферритовое кольцо Т90 (К22,9х14,0х9,53) зеленого цвета, u=4600

Каждая из обмоток занимает 1 слой и равномерно распределена по кольцу. Сначала мотают обмотку I и покрывают ее слоем изоляции, например, фторопластовой ленты или лакоткани. Изоляция на этой обмотке определяет безопасность ИИП. Далее мотают обмотки II и III. Кольцо вертикально приклеивают к пластмассовой панельке с контактами, которую потом впаивают в плату. Следует отметить, что для нормальной работы этот трансформатор должен иметь минимальную индуктивность рассеяния, поэтому сердечник для него должен быть тороидальный и с максимальной магнитной проницаемостью. Я пробовал мотать этот транс на сердечнике Е20/10/6 из N67 – импульсы на затворах имели выбросы, которые приоткрывали второй транзистор полумоста:

Голубой график – импульсы на затворе VT2, желтый – напряжение на стоке VT2.

С тороидальным трансформатором, намотанным как написано выше, осциллограмма имеет такой вид:

При монтаже трансформатора управления необходимо соблюдать фазировку обмоток! При неправильной фазировке при включении сгорят транзисторы полумоста!

Трансформатор тока Т3

Обмотка

№ контакта (Н-К)

Число витков

Провод

Магнитопровод

2 кольца К12х8х6 из феррита М3000НМ

Обмотку II мотают в 2 провода, после намотки конец одной полуобмотки соединяют с началом другой и контактом 2. Обмотка I представляет собой отрезок провода, пропущенный через кольцо в виде буквы «П». Для повышения электрической и механической прочности изоляции на провод надета фторопластовая трубка.

Силовой импульсный трансформатор Т4

Обмотка

№ контакта (Н-К)

Число витков

Провод

Магнитопровод

EI 33,0/24,0/12,7/9,7 из феррита PC40 TDK

Трансформатор рассчитан в программе ExcellentIT(5000) [7]. Сердечник извлечен из компового БП. Сначала мотается первая половина обмотки I. Поверх нее укладывается слой изоляции (я использую лавсановую пленку от фоторезиста) и экран – незамкнутый виток медной ленты, обернутой скотчем. Экран соединен с выводом 2 трансформатора. Далее кладется несколько слоев пленки или лакоткани и мотается обмотка III жгутом из 10 проводов. Мотать надо виток к витку сжав жгут пальцами так, чтобы все 10 проводов расположились в один ряд – иначе не влезет. Конец одной полуобмотки (5 проводов) соединяется с началом другой и выводом 11 каркаса. Обмотка III покрывается одним слоем лавсановой пленки, поверх которой укладывается обмотка II аналогично III. После этого укладывается еще несколько слоев пленки или лакоткани, незамкнутый виток изолированной медной фольги, соединенный с выводом 2, слой пленки, и мотается вторая половина первичной обмотки.

Такая намотка трансформатора позволяет уменьшить индуктивность рассеяния в четыре раза.

На все выводы первичной обмотки надевают фторопластовые трубки.

Дроссель групповой стабилизации L3

Обмотка

Число витков

Провод

Магнитопровод

Кольцо T106 (К26,9х14,5х11,1) из распыленного железа -26 (желто-белое)

ДГС рассчитан в программе «CalcGRI» [8].

Сначала мотаются обмотки L3.3 и L3.4 одновременно в 2 провода. Они займут 2 слоя. Поверх них аналогично мотаются обмотки L3.1 и L3.2 в один слой. При монтаже ДГС на плату необходимо соблюдать фазировку обмоток!

Все моточные изделия рекомендуется пропитать лаком PLASTIK-71.

Транзисторы VT1, VT2 установлены на алюминиевом ребристом радиаторе размерами 60х15х40 мм и площадью поверхности 124 см2. Диоды VD9 – VD12 установлены на аналогичном радиаторе размерами 83х15х40 мм и площадью 191 см2. С указанной площадью теплоотводов блок питания способен работать длительное время под постоянной нагрузкой не более 100 Вт! Если ИИП предполагается использовать не для усилителя, а для питания нагрузки с постоянной потребляемой мощностью до 200 Вт, площадь радиаторов необходимо увеличить или применить принудительное охлаждение!

Выглядит собранный ИИП так:



Сборка и настройка

Сначала на плату устанавливают все элементы, кроме VD1, VT1, VT2, T4, R7, C8, FU1. Включают ИИП в сеть и проверяют наличие напряжения +5 В на контакте 11 разъема XP3. После этого соединяют 1 и 11 контакты разъема XP3 и подключают двухлучевой осциллограф параллельно резисторам R3 и R4 (землю осцила на нижние концы резисторов, сигнальные щупы – на верхние. С установленными транзисторами и поданным силовым питанием так делать нельзя. ). Осциллограмма должна иметь такой вид:


Если вдруг импульсы оказались у вас синфазными, значит вы накосячили при распайке обмоток трансформатора Т2. Поменяйте местами начало и конец нижней или верхней обмотки. Если этого не сделать, то при включении ИИП с ключами будет большой и красочный салют 🙂

Если у вас нет двухлучевого осциллографа, можно по очереди проверить форму и наличие импульсов однолучевым, но при этом остается полагаться только на собственную внимательность при распайке трансформатора Т4.

Если у вас до сих пор ничего не взорвалось, не нагрелось, импульсы есть и правильно сфазированы, можно впаять все недостающие элементы и произвести первое включение. На всякий случай рекомендую это сделать через лампочку Ильича ватт на 150 (если сможете купить :D). По-хорошему, чтобы ничего не сжечь, ее конечно надо включать в разрыв цепи между плюсом С5 и полумостом. Но так как у нас печатная плата, это сделать затруднительно. При включении в разрыв сетевого провода от нее толку мало, но все-таки как-то спокойнее)). Включаем ИИП на холостом ходу и замеряем выходные напряжения. Они должны быть приблизительно равны номинальным.

Подключаем между выходами «+25 В» и «-25 В» нагрузку 100 Вт. Для этих целей удобно использовать обычный чайник 220 В 2,2 кВт, предварительно наполнив его водой. Один чайник нагружает ИИП примерно на 90 – 100 Вт. Снова замеряем выходные напряжения. Если они значительно отличаются от номинальных, вгоняем их в допустимые пределы подборкой резисторов R4 и R6 в модуле А1.

Если ИИП работает неустойчиво – выходное напряжение колеблется с некоторой частотой, необходимо подобрать элементы компенсации обратной связи C6, R9, R10. Увеличение емкости С10 увеличивает инерционность ИИП и повышает стабильность, однако чрезмерное увеличение его емкости приведет к замедлению ОС и возрастанию пульсаций выходного напряжения. Теперь можно проверить ИИП на максимальной нагрузке. Если ИИП под нагрузкой запускается неустойчиво, либо переходит в «икающий» режим, можно попробовать увеличить емкость конденсатора С3, однако слишком увлекаться этим не рекомендую – это приведет к снижению быстродействия защиты по току и возрастанию ударных перегрузок элементов ИИП при КЗ. Также можно попробовать уменьшить номинал R8. При указанном на схеме значении защита срабатывает при амплитуде тока первичной обмотки Т4 около 5 А. К слову скажу, что максимально допустимый ток стока примененных транзисторов – 8 А.

Если и теперь ничего не взорвалось, все транзисторы и конденсаторы остались на своих местах, блок питания удовлетворяет приведенным в начале статьи характеристикам, а чайник согрелся, подключаем к БП усилок и наслаждаемся музыкой, попивая свежеприготовленный чаек 🙂

PS: Я испытал свой ИИП совместно с усилителем на LM3886. Никакого фона в колонках я не заметил (что не скажешь о комповых колонках с «классическим» трансформатором). Звук очень понравился.

Импульсный источник питания – это инверторная система, в которой входное переменное напряжение выпрямляется, а потом полученное постоянное напряжение преобразуется в импульсы высокой частоты и установленой скважности, которые как правило, подаются на импульсный трансформатор.

Импульсные трансформаторы изготавливаются по такому же принципу, как и низкочастотные трансформаторы, только в качестве сердечника используется не сталь (стальные пластины), а феромагнитные материалы – ферритовые сердечники.

Рис. Как работает импульсный источник питания.

Выходное напряжение импульсного источника питания стабилизировано, это осуществляется посредством отрицательной обратной связи, что позволяет удерживать выходное напряжение на одном уровне даже при изменении входного напряжения и нагрузочной мощности на выходе блока.

Обратная отрицательная связь может быть реализована при помощи одной из дополнительных обмоток в импульсном трансформаторе, или же при помощи оптрона, который подключается к выходным цепям источника питания. Использование оптрона или же одной из обмоток трансформатора позволяет реализовать гальваническую развязку от сети переменного напряжения.

Основные плюсы импульсных источников питания (ИИП):

  • малый вес конструкции;
  • небольшие размеры;
  • большая мощность;
  • высокий КПД;
  • низкая себестоимость;
  • высокая стабильность работы;
  • широкий диапазон питающих напряжений;
  • множество готовых компонентных решений.

К недостаткам ИИП можно отнести то что такие блоки питания являются источниками помех, это связано с принципом работы схемы преобразователя. Для частичного устранения этого недостатка используют экранировку схемы. Также из-за этого недостатка в некоторых устройствах применение данного типа источников питания является невозможным.

Импульсные источники питания стали фактически непременным атрибутом любой современной бытовой техники, потребляющей от сети мощность свыше 100 Вт. В эту категорию попадают компьютеры, телевизоры, мониторы.

Для создания импульсных источников питания, примеры конкретного воплощения которых будут приведены ниже, применяются специальные схемные решения.

Так, для исключения сквозных токов через выходные транзисторы некоторых импульсных источников питания используют специальную форму импульсов, а именно, биполярные импульсы прямоугольной формы, имеющие между собой промежуток во времени.

Продолжительность этого промежутка должна быть больше времени рассасывания неосновных носителей в базе выходных транзисторов, иначе эти транзисторы будут повреждены. Ширина управляющих импульсов с целью стабилизации выходного напряжения может изменяться с помощью обратной связи.

Обычно для обеспечения надежности в импульсных источниках питания используют высоковольтные транзисторы, которые в силу технологических особенностей не отличаются в лучшую сторону (имеют низкие частоты переключения, малые коэффициенты передачи по току, значительные токи утечки, большие падения напряжения на коллекторном переходе в открытом состоянии).

Особенно это касается устаревших ныне моделей отечественных транзисторов типа КТ809, КТ812, КТ826, КТ828 и многих других. Стоит сказать, что в последние годы появилась достойная замена биполярным транзисторам, традиционно используемых в выходных каскадах импульсных источников питания.

Это специальные высоковольтные полевые транзисторы отечественного, и, главным образом, зарубежного производства. Кроме того, существуют многочисленные микросхемы для импульсных источников питания.

Схема генератора импульсов регулируемой ширины

Биполярные симметричные импульсы регулируемой ширины позволяет получить генератор импульсов по схеме на рис.1. Устройство может быть использовано в схемах авторегулирования выходной мощности импульсных источников питания. На микросхеме DD1 (К561ЛЕ5/К561 ЛАТ) собран генератор прямоугольных импульсов со скважностью, равной 2.

Симметрии генерируемых импульсов добиваются регулировкой резистора R1. Рабочую частоту генератора (44 кГц) при необходимости можно изменить подбором емкости конденсатора С1.

Рис. 1. Схема формирователя биполярных симметричных импульсов регулируемой длительности.

На элементах DA1.1, DA1.3 (К561КТЗ) собраны компараторы напряжения; на DA1.2, DA1.4 — выходные ключи. На входы компараторов-ключей DA1.1, DA1.3 в противофазе через формирующие RC-диодные цепочки (R3, С2, VD2 и R6, СЗ, VD5) подаются прямоугольные импульсы.

Заряд конденсаторов С2, СЗ происходит по экспоненциальному закону через R3 и R5, соответственно; разряд — практически мгновенно через диоды VD2 и VD5. Когда напряжение на конденсаторе С2 или СЗ достигнет порога срабатывания компараторов-ключей DA1.1 или DA1.3, соответственно, происходит их включение, и резисторы R9 и R10, а также управляющие входы ключей DA1.2 и DA1.4 подключаются к положительному полюсу источника питания.

Поскольку включение ключей производится в противофазе, такое переключение происходит строго поочередно, с паузой между импульсами, что исключает возможность протекания сквозного тока через ключи DA1.2 и DA1.4 и управляемые ими транзисторы преобразователя, если генератор двухполярных импульсов используется в схеме импульсного источника питания.

Плавное регулирование ширины импульсов осуществляется одновременной подачей стартового (начального) напряжения на входы компараторов (конденсаторы С2, СЗ) с потенциометра R5 через диодно-ре-зистивные цепочки VD3, R7 и VD4, R8. Предельный уровень управляющего напряжения (максимальную ширину выходных импульсов) устанавливают подбором резистора R4.

Сопротивление нагрузки можно подключить по мостовой схеме — между точкой соединения элементов DA1.2, DA1.4 и конденсаторами Са, Сb. Импульсы с генератора можно подать и на транзисторный усилитель мощности.

При использовании генератора двухполярных импульсов в схеме импульсного источника питания в состав резистивного делителя R4, R5 следует включить регулирующий элемент — полевой транзистор, фотодиод оптрона и т.д., позволяющий при уменьшении/увеличении тока нагрузки автоматически регулировать ширину генерируемого импульса, управляя тем самым выходной мощностью преобразователя.

В качестве примера практической реализации импульсных источников питания приведем описания и схемы некоторых из них.

Схема испульсного источника питания

Импульсный источник питания (рис. 2) состоит из выпрямителей сетевого напряжения, задающего генератора, формирователя прямоугольных импульсов регулируемой длительности, двухкаскадного усилителя мощности, выходных выпрямителей и схемы стабилизации выходного напряжения.

Задающий генератор выполнен на микросхеме типа К555ЛАЗ (элементы DDI .1, DDI .2) и вырабатывает прямоугольные импульсы частотой 150 кГц. На элементах DD1.3, DD1.4 собран RS-триггер, на выходе которого частота вдвое меньше — 75 кГц. Узел управления длительностью коммутирующих импульсов реализован на микросхеме типа К555ЛИ1 (элементы DD2.1, DD2.2), а регулировка длительности осуществляется с помощью оптрона U1.

Выходной каскад формирователя коммутирующих импульсов собран на элементах DD2.3, DD2.4. Максимальная мощность на выходе формирователя импульсов достигает 40 мВт. Предварительный усилитель мощности выполнен на транзисторах VT1, VT2 типа КТ645А, а оконечный — на транзисторах VT3, VT4 типа КТ828 или более современных. Выходная мощность каскадов — 2 и 60…65 Вт, соответственно.

На транзисторах VT5, VT6 и оптроне U1 собрана схема стабилизации выходного напряжения. Если напряжение на выходе источника питания ниже нормы (12 В), стабилитроны VD19, VD20 <КС182+КС139) закрыты, транзистор VT5 закрыт, транзистор VT6 открыт, через светодиод (U1.2) оптрона протекает ток, ограниченный сопротивлением R14; сопротивление фотодиода (U1.1) оптрона минимально.

Сигнал, снимаемый с выхода элемента DD2.1 и поступающий на входы схемы совпадения DD2.2 напрямую и через регулируемый элемент задержки (R3 — R5, С4, VD2, U1.1), в силу его малой постоянной времени поступает практически одновременно на входы схемы совпадения (элемент DD2.2).

На выходе этого элемента формируются широкие управляющие импульсы. На первичной обмотке трансформатора Т1 (выходах элементов DD2.3, DD2.4) формируются двухполярные импульсы регулируемой длительности.

Рис. 2. Схема импульсного источника питания.

Если по какой-либо причине напряжение на выходе источника питания будет увеличиваться сверх нормы, через стабилитроны VD19, VD20 начнет протекать ток, транзистор VT5 приоткроется, VT6 — закроется, уменьшая ток через светодиод оптрона U1.2.

При этом возрастает сопротивление фотодиода оптрона U1.1. Длительность управляющих импульсов уменьшается, и происходит уменьшение выходного напряжения (мощности). При коротком замыкании нагрузки светодиод оптрона гаснет, сопротивление фотодиода оптрона максимально, а длительность управляющих импульсов — минимальна. Кнопка SB1 предназначена для запуска схемы.

При максимальной длительности положительные и отрицательные управляющие импульсы не перекрываются во времени, поскольку между ними существует временная просечка, обусловленная наличием резистора R3 в формирующей цепи.

Тем самым снижается вероятность протекания сквозных токов через выходные относительно низкочастотные транзисторы оконечного каскада усиления мощности, которые имеют большое время рассасывания избыточных носителей на базовом переходе.2, вторичная обмотка имеет 3×6 витков провода ПЭВ-2 1,28 мм (параллельное включение). При подключении обмоток трансформаторов необходимо правильно их фазировать. Начала обмоток показаны на рисунке звездочками.

Источник питания работоспособен в диапазоне изменения сетевого напряжения 130…250 В. Максимальная выходная мощность при симметричной нагрузке достигает 60…65 Вт (стабилизированное напряжение положительной и отрицательной полярности 12 S и стабилизированное напряжение переменного тока частотой 75 кГц, снимаемые,со вторичной обмотки трансформатора Т3). Напряжение пульсаций на выходе источника питания не превышает 0,6 В.

При налаживании источника питания сетевое напряжение на него подают через разделительный трансформатор или фер-рорезонансный стабилизатор с изолированным от сети выходом. Все перепайки в источнике допустимо производить только при полном отключении устройства от сети.

Последовательно с выходным каскадом на время налаживания устройства рекомендуется включить лампу накаливания 60 Вт на 220 В. Эта лампа защитит выходные транзисторы в случае ошибок в монтаже. Оптрон U1 должен иметь напряжение пробоя изоляции не менее 400 В. Работа устройства без нагрузки не допускается.

Сетевой импульсный источник питания

Сетевой импульсный источник питания (рис. 3) разработан для телефонных аппаратов с автоматическим определителем номера или для других устройств с потребляемой мощностью 3…5Вт, питаемых напряжением 5…24В.

Источник питания защищен от короткого замыкания на выходе. Нестабильность выходного напряжения не превышает 5% при изменении напряжения питания от 150 до 240 В и тока нагрузки в пределах 20… 100% от номинального значения.

Управляемый генератор импульсов обеспечивает на базе транзистора VT3 сигнал частотой 25…30 кГц.

Дроссели L1, L2 и L3 намотаны на магнитопроводах типа К10x6x3 из пресспермаллоя МП140. Обмотки дросселя L1, L2 содержат по 20 витков провода ПЭТВ 0,35 мм и расположены каждая на своей половине кольца с зазором между обмотками не менее 1 мм.

Дроссель L3 наматывают проводом ПЭТВ 0,63 мм виток к витку в один слой по внутреннему периметру кольца. Трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе Б22 из феррита М2000НМ1.

Рис. 3. Схема сетевого импульсного источника питания.

Его обмотки наматывают на разборном каркасе виток к витку проводом ПЭТВ и пропитывают клеем. Первой наматывают в несколько слоев обмотку I, содержащую 260 витков провода 0,12 мм. Таким же проводом наматывают экранирующую обмотку с одним выводом (на рис. 3 показана пунктирной линией), затем наносят клей БФ-2 и обматывают одним слоем лакот-кани.

Обмотку III наматывают проводом 0,56 мм. Для выходного напряжения 5В она содержит 13 витков. Последней наматывают обмотку II. Она содержит 22 витка провода 0,15…0,18 мм. Между чашками обеспечивают немагнитный зазор.

Высоковольтный источник постоянного напряжения

Для создания высокого напряжения (30…35 кВ при токе нагрузки до 1 мА) для питания электроэффлювиальной люстры (люстры А. Л. Чижевского) предназначен источник питания постоянного тока на основе специализированной микросхемы типа К1182ГГЗ.

Источник питания состоит из выпрямителя сетевого напряжения на диодном мосте VD1, конденсатора фильтра С1 и высоковольтного полумостового автогенератора на микросхеме DA1 типа К1182ГГЗ. Микросхема DA1 совместно с трансформатором Т1 преобразует постоянное выпрямленное сетевое напряжение в высокочастотное (30…50 кГц) импульсное.

Выпрямленное сетевое напряжение поступает на микросхему DA1, а стартовая цепочка R2, С2 запускает автогенератор микросхемы. Цепочки R3, СЗ и R4, С4 задают частоту генератора. Резисторы R3 и R4 стабилизируют длительность полупериодов генерируемых импульсов. Выходное напряжение повышается обмоткой L4 трансформатора и подается на умножитель напряжения на диодах VD2 — VD7 и конденсаторах С7 — С12. Выпрямленное напряжение подается на нагрузку через ограничительный резистор R5.

Конденсатор сетевого фильтра С1 рассчитан на рабочее напряжение 450 В (К50-29), С2 — любого типа на напряжение 30 В. Конденсаторы С5, С6 выбирают в пределах 0,022…0,22 мкФ на напряжение не менее 250 В (К71-7, К73-17). Конденсаторы умножителя С7 — С12 типа КВИ-3 на напряжение 10 кВ. Возможна замена на конденсаторы типов К15-4, К73-4, ПОВ и другие на рабочее напряжение 10кB или выше.

Рис. 4. Схема высоковольтного источника питания постоянного тока.

Высоковольтные диоды VD2 — VD7 типа КЦ106Г (КЦ105Д). Ограничительный резистор R5 типа КЭВ-1. Его можно заменить тремя резисторами типа МЛТ-2 по 10 МОм.

В качестве трансформатора используется телевизионный строчный трансформатор, например, ТВС-110ЛА. ВЬюоковольтную обмотку оставляют, остальные удаляют и на их месте размещают новые обмотки. Обмотки L1, L3 содержат по 7 витков провода ПЭЛ 0,2 мм, а обмотка L2 — 90 витков такого же провода.

Цепочку резисторов R5, ограничивающих ток короткого замыкания, рекомендуется включить в «минусовой» провод, который подводится к люстре. Этот провод должен иметь вьюоко-вольтную изоляцию.

Корректор коэффициента мощности

Устройство, именуемое корректором коэффициента мощности (рис. 5), собрано на основе специализированной микросхемы TOP202YA3 (фирма Power Integration) и обеспечивает коэффициент мощности не менее 0,95 при мощности нагрузки 65 Вт. Корректор приближает форму тока, потребляемую нагрузкой, к синусоидальной.

Рис. 5. Схема корректора коэффициента мощности на микросхеме TOP202YA3.

Максимальное напряжение на входе — 265 В. Средняя частота преобразователя — 100 кГц. КПД корректора — 0,95.

Импульсный источник питания с микросхемой

Схема источника питания с микросхемой той же фирмы Power Integration показана на рис. 6. В устройстве применен полупроводниковый ограничитель напряжения — 1,5КЕ250А.

Преобразователь обеспечивает гальваническую развязку выходного напряжения от напряжения сети. При указанных на схеме номиналах и элементах устройство позволяет подключать нагрузку, потребляющую 20 Вт при напряжении 24 В. КПД преобразователя приближается к 90%. Частота преобразования — 100 Гц. Устройство защищено от коротких замыканий в нагрузке.

Рис. 6. Схема импульсного источника питания 24В на микросхеме фирмы Power Integration.

Выходная мощность преобразователя определяется типом используемой микросхемы, основные характеристики которых приведены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристики микросхем серии TOP221Y — TOP227Y.

Тип микросхемыРmax, ВтТок срабатывания защиты, АСопротивление открытого транзистора, Ом
TOP221Y70,2531,2
T0P222Y150,515,6
T0P223Y3017,8
T0P224Y451,55,2
T0P225Y6023,9
T0P226Y752,53,1
T0P227Y9032,6

Простой и высокоэффективный преобразователь напряжения

На основе одной из микросхем ТОР200/204/214 фирмы Power Integration может быть собран простой и высокоэффективный преобразователь напряжения (рис. 7) с выходной мощностью до 100 Вт.

Рис. 7. Схема импульсного Buck-Boost преобразователя на микросхеме ТОР200/204/214.

Преобразователь содержит сетевой фильтр (С1, L1, L2), мостовой выпрямитель (VD1 — VD4), собственно сам преобразователь U1, схему стабилизации выходного напряжения, выпрямители и выходной LC-фильтр.

Входной фильтр L1, L2 намотан в два провода на феррито-вом кольце М2000 (2×8 витков). Индуктивность полученной катушки — 18…40 мГн. Трансформатор Т1 выполнен на ферритовом сердечнике со стандартным каркасом ETD34 фирмы Siemens или Matsushita, хотя можно использовать и иные импортные сердечники типа ЕР, ЕС, EF или отечественные Ш-образные ферритовые сердечники М2000.

Обмотка I имеет 4×90 витков ПЭВ-2 0,15 мм; II — 3×6 того же провода; III — 2×21 витков ПЭВ-2 0,35 мм. Все обмотки наматывают виток к витку. Между слоями должна быть обеспечена надежная изоляция.

Источник: Шустов М.А. Практическая схемотехника. Преобразователи напряжения (2002).

Исправления: в схеме на рисунке 3 для катушки L2 изменена точка, указывающая начало намотки.

Схема импульсного блока питания — 4 рабочие схемы

Схема импульсного блока питания, но не одна, а сразу четыре. В этом материале будет представлено вам несколько схем импульсных источников питания, выполненных на популярной и надежной микросхеме IR2153. Все эти проекты были разработаны известным пользователем Nem0. Поэтому я здесь буду писать от его имени. Показанные здесь все схематические решения были пару лет назад лично автором собраны и протестированы.

Но вот сейчас, в середине 2018 года, автор решил вновь предложить их вам для повторения, схемы абсолютно рабочие. В данной статье к сожалению не каждая схема имеет для наглядности фото уже готового прибора, но это пока все, что есть.

В общем начнем пока с так называемого «высоковольтного» блока питания:

Схема традиционная, которую использует Nem0 в большинстве своих конструкций импульсников. Драйвер получает питание напрямую от электросети через сопротивление. Это в свою очередь способствует уменьшению рассеиваемой на этом сопротивлении мощности, сравнительно с подачей напряжения от цепи 310v. Схема импульсного блока питания располагает функцией плавного включения напряжения, что существенно ограничивает пусковой ток. Модуль плавного пуска запитывается через конденсатор С2 понижающий сетевое напряжение 230v.

В блоке питания предусмотрена эффективная защита предотвращения короткого замыкания и пиковой нагрузки во вторичном силовом тракте. Роль датчика тока выполняет постоянный резистор R11, а регулировку тока срабатывания защиты выполняется с помощью подстроечника R10. Во время отсечки тока защитой, начинает светится светодиод, сигнализирующий о том, что защита сработала. Выходное двух полярное выпрямленное напряжение составляет +/-70v.

Трансформатор выполнен с одной первичной обмоткой, состоящей из пятидесяти витков, а 4 вторичные обмотки, содержат по двадцать три витка. Диаметр медной жилы и магнитопровод трансформатора расчитываются в зависимости от заданной мощности определенного блока питания.

Теперь рассмотрим следующий блок питания:

Эта версия блока питания во много схожа с описанной выше схемой, хотя в ней имеется существенное отличие. Дело в том, что здесь напряжение питания на драйвер поступает от специальной обмотки трансформатора, через балластный резистор. Все остальные компоненты в конструкции практически одинаковы.

Мощность на выходе этого источника питания обусловлено как характеристикой трансформатора и параметрами микросхемы IR2153, но и ресурсом диодов в выпрямителе. В данной схеме были задействованы диоды КД213А, у которых обратное максимальное напряжение 200v и прямой максимальный ток 10А. Для обеспечения корректной работы диодов при больших токах, их нужно устанавливать на радиатор.

Отдельного внимания заслуживает дроссель Т2. Наматывают его на совместном кольцевом магнитопроводе, в случае необходимости можно использовать другой сердечник. Намотка делается эмаль-проводом с сечением рассчитанным согласно току в нагрузке. Также и мощность импульсного трансформатора определяется в зависимости от того, какую выходную мощность вы хотите получить. Очень удобно делать расчеты трансформаторов с помощью специальных компьютерных калькуляторов.

Теперь третья схема импульсного блока питания на мощных полевых транзисторах IRFP460:

Этот вариант схемы уже имеет конкретную разницу относительно предыдущих моделей. Главные отличия, это система защиты от КЗ и перегруза здесь собрана с использованием трансформатора по току. И есть еще одна разница, это наличие в схеме пары предвыходных транзисторов BD140. Именно эти транзисторы дают возможность отрезать большую входную емкость мощных полевых ключей, относительно выхода драйвера.

Есть еще маленькое отличие, это гасящий напряжение резистор, относящейся к модулю плавного включения, установлен он в цепи 230v. В предыдущей схеме он расположен в силовом тракте +310v. Кроме этого в схеме имеется ограничитель перенапряжения, служащий для гашения остаточного импульса трансформатора. Во всем остальном никаких различий между приведенными выше схемами у этой больше нет.

Четвертая схема импульсника:

В этой схеме все упрощено до придела, здесь нет защиты от короткого замыкания, но собственно она не особо и нужна. В этом варианте блока питания, ток на выходе вторичной цепи 260v уменьшается на сопротивлении R6. Резистор R1 обрезает пиковый ток при пуске, а также сглаживает сетевые искажения.

Принципиальная схема импульсного блока питания ЗУСЦТ, принцип работы

Материал данной статьи предназначен не только для владельцев уже раритетных телевизоров, желающих восстановить их работоспособность, но и для тех, кто хочет разобраться со схемотехникой, устройством и принципом работы импульсных блоков питания. Если усвоить материал данной статьи, то без труда можно будет разобраться с любой схемой и принципом работы импульсных блоков питания для бытовой техники, будь то телевизор, ноутбук или офисная техника. И так приступим…

 

В телевизорах советского производства, третьего поколения ЗУСЦТ применялись импульсные блоки питания — МП (модуль питания).

Импульсные блоки питания в зависимости от модели телевизора, где они использовались, разделялись на три модификации — МП-1, МП-2 и МП-3-3. Модули питания собраны по одинаковой электрической схеме и различаются только типом импульсного трансформатора и номиналом напряжения конденсатора С27 на выходе фильтра выпрямителя (см. принципиальную схему).

Функциональная схема и принцип работы импульсного блока питания телевизора ЗУСЦТ

Рис. 1. Функциональная схема импульсного блока питания телевизора ЗУСЦТ:

1 — сетевой выпрямитель; 2 — формирователь импульсов запуска; 3 — транзистор импульсного генератора, 4 — каскад управления; 5 — устройство стабилизации; 6 — устройство защиты; 7 — импульсный трансформатор блока питания телевизоров 3усцт; 8 — выпрямитель; 9 — нагрузка

Пусть в начальный момент времени в устройстве 2 будет сформирован импульс, который откроет транзистор импульсного генератора 3. При этом через обмотку импульсного трансформатора с выводами 19, 1 начнет протекать линейно нарастающий пилообразный ток. Одновременно в магнитном поле сердечника трансформатора будет накапливаться энергия, значение которой определяется временем открытого состояния транзистора импульсного генератора. Вторичная обмотка (выводы 6, 12) импульсного трансформатора намотана и подключена таким образом, что в период накопления магнитной энергии к аноду диода VD приложен отрицательный потенциал и он закрыт. Спустя некоторое время каскад управления 4 закрывает транзистор импульсного генератора. Так как ток в обмотке трансформатора 7 из-за накопленной магнитной энергии не может мгновенно измениться, возникает ЭДС самоиндукции обратного знака. Диод VD открывается, и ток вторичной обмотки (выводы 6, 12) резко возрастает. Таким образом, если в начальный период времени магнитное поле было связано с током, который протекал через обмотку 1, 19, то теперь оно создается током обмотки 6, 12. Когда вся энергия, накопленная за время замкнутого состояния ключа 3, перейдет в нагрузку, то во вторичной обмотке достигнет нулевого значения.

Из приведенного примера можно сделать вывод, что, регулируя длительность открытого состояния транзистора в импульсном генераторе, можно управлять количеством энергии, которое поступает в нагрузку. Такая регулировка осуществляется с помощью каскада управления 4 по сигналу обратной связи — напряжению на выводах обмотки 7, 13 импульсного трансформатора. Сигнал обратной связи на выводах этой обмотки пропорционален напряжению на нагрузке 9.

Если напряжение на нагрузке по каким-либо причинам уменьшится, то уменьшится и напряжение, которое поступает в устройство стабилизации 5. В свою очередь, устройство стабилизации через каскад управления начнет закрывать транзистор импульсного генератора позже. Это увеличит время, в течение которого через обмотку 1, 19 будет течь ток, и соответственно возрастет количество энергии, передаваемой в нагрузку.

Момент очередного открывания транзистора 3 определяется устройством стабилизации, где анализируется сигнал, поступающий с обмотки 13, 7, что позволяет автоматически поддерживать среднее значение выходного постоянного напряжения.

Применение импульсного трансформатора дает возможность получить различные по амплитуде напряжения в обмотках и устраняет гальваническую связь между цепями вторичных выпрямленных напряжений и питающей электрической сетью. Каскад управления 4 определяет размах импульсов, создаваемых генератором, и при необходимости отключает его. Отключение генератора осуществляется при уменьшении напряжения сети ниже 150 В и понижении потребляемой мощности до 20 Вт, когда каскад стабилизации перестает функционировать. При неработающем каскаде стабилизации, импульсный генератор оказывается неуправляемым, что может привести к возникновению в нем больших импульсов тока и к выходу из строя транзистора импульсного генератора.

Принципиальная схема импульсного блока питания телевизора ЗУСЦТ

Рассмотрим принципиальную схему модуля питания МП-3-3 и принцип ее работы.

Рис. 2 Принципиальная схема импульсного блока питания телевизора ЗУСЦТ, модуль МП-3-3

Открыть схему блока питания телевизора ЗУСЦТ с высоким разрешением >>>.

В ее состав входит низковольтный выпрямитель (диоды VD4 — VD7), формирователь импульсов запуска (VT3), импульсный генератор (VT4), устройство стабилизации (VT1), устройство защиты (VT2), импульсный трансформатор Т1 блока питания 3усцт и выпрямители на диодах VD12 — VD15 со стабилизатором напряжения (VT5 — VT7).

Импульсный генератор собран по схеме блокинг-генератора с коллекторно-базовыми связями на транзисторе VT4. При включении телевизора постоянное напряжение с выхода фильтра низковольтного выпрямителя (конденсаторов С16, С19 и С20) через обмотку 19, 1 трансформатора Т1 поступает на коллектор транзистора VT4. Одновременно сетевое напряжение с диода VD7 через конденсаторы С11, С10 и резистор R11 заряжает конденсатор С7, а также поступает на базу транзистора VT2, где оно используется в устройстве защиты модуля питания от пониженного напряжения сети. Когда напряжение на конденсаторе С7, приложенное между эмиттером и базой 1 однопереходного транзистора VT3, достигнет значения 3 В, транзистор VT3 откроется. Происходит разрядка конденсатора С7 по цепи: переход эмиттер-база 1 транзистора VT3, эмиттерный переход транзистора VT4, параллельно соединенные, резисторы R14 и R16, конденсатор С7.

Ток разрядки конденсатора С7 открывает транзистор VT4 на время 10 — 15 мкс, достаточное, чтобы ток в его коллекторной цепи возрос до 3…4 А. Протекание коллекторного тока транзистора VT4 через обмотку намагничивания 19, 1 сопровождается накоплением энергии в магнитном поле сердечника. После окончания разрядки конденсатора С7 транзистор VT4 закрывается. Прекращение коллекторного тока вызывает в катушках трансформатора Т1 появление ЭДС самоиндукции, которая создает на выводах 6, 8, 10, 5 и 7 трансформатора Т1 положительные напряжения. При этом через диоды одно-полупериодных выпрямителей во вторичных цепях (VD12 — VD15) протекает ток.

При положительном напряжении на выводах 5, 7 трансформатора Т1 происходит зарядка конденсаторов С14 и С6 соответственно в цепях анода и управляющего электрода тиристора VS1 и С2 в эмиттерно-базовой цепи транзистора VT1.

Конденсатор С6 заряжается по цепи: вывод 5 трансформатора Т1, диод VD11, резистор R19, конденсатор С6, диод VD9, вывод 3 трансформатора. Конденсатор С14 заряжается по цепи: вывод 5 трансформатора Т1, диод VD8, конденсатор С14, вывод 3 трансформатора. Конденсатор С2 заряжается по цепи: вывод 7 трансформатора Т1, резистор R13, диод VD2, конденсатор С2, вывод 13 трансформатора.

Аналогично осуществляются последующие включения и выключения транзистора VT4 блокинг-генератора. Причем нескольких таких вынужденных колебаний оказывается достаточным, чтобы зарядить конденсаторы во вторичных цепях. С окончанием зарядки этих конденсаторов между обмотками блокинг-генератора, подсоединенными к коллектору (выводы 1, 19) и к базе (выводы 3, 5) транзистора VT4, начинает действовать положительная обратная связь. При этом блокинг-генератор переходит в режим автоколебаний, при котором транзистор VT4 будет автоматически открываться и закрываться с определенной частотой.

В период открытого состояния транзистора VT4 его коллекторный ток протекает от плюса электролитического конденсатора С16 через обмотку трансформатора Т1 с выводами 19, 1, коллекторный и эмиттерный переходы транзистора VT4, параллельно включенные резисторы R14, R16 к минусу конденсатора С16. Из-за наличия в цепи индуктивности нарастание коллекторного тока происходит по пилообразному закону.

Для исключения возможности выхода из строя транзистора VT4 от перегрузки сопротивление резисторов R14 и R16 подобрано таким образом, что, когда ток коллектора достигает значения 3,5 А, на них создается падение напряжения, достаточное для открывания тиристора VS1. При открывании тиристора конденсатор С14 разряжается через эмиттерный переход транзистора VT4, соединенные параллельно резисторы R14 и R16, открытый тиристор VS1. Ток разрядки конденсатора С14 вычитается из тока базы транзистора VT4, что приводит к его преждевременному закрыванию.

Дальнейшие процессы в работе блокинг-генератора определяются состоянием тиристора VS1, более раннее или более позднее открывание которого позволяет регулировать время нарастания пилообразного тока и тем самым количество энергии, запасаемой в сердечнике трансформатора.

Модуль питания может работать в режиме стабилизации и короткого замыкания.

Режим стабилизации определяется работой УПТ (усилителя постоянного тока) собранного на транзисторе VT1 и тиристоре VS1.

При напряжении сети 220 Вольт, когда выходные напряжения вторичных источников питания достигнут номинальных значений, напряжение на обмотке трансформатора Т1 (выводы 7, 13) возрастает до значения, при котором постоянное напряжение на базе транзистора VT1, куда оно поступает через делитель Rl — R3, становится более отрицательным, чем на эмиттере, куда оно передается полностью. Транзистор VT1 открывается по цепи: вывод 7 трансформатора, R13, VD2, VD1, эмиттерный и коллекторный переходы транзистора VT1, R6, управляющий электрод тиристора VS1, R14, R16, вывод 13 трансформатора. Этот ток, суммируясь с начальным током управляющего электрода тиристора VS1, открывает его в тот момент, когда выходное напряжение модуля достигает номинальных значений, прекращая нарастание коллекторного тока.

Изменяя напряжение на базе транзистора VT1 подстроечным резистором R2, можно регулировать напряжение на резисторе R10 и, следовательно, изменять момент открывания тиристора VS1 и продолжительность открытого состояния транзистора VT4, тем самым устанавливать выходные напряжения блока питания.

При уменьшении нагрузки (либо увеличении напряжения сети) возрастает напряжение на выводах 7, 13 трансформатора Т1. При этом увеличивается отрицательное напряжение на базе по отношению к эмиттеру транзистора VT1, вызывая возрастание коллекторного тока и падение напряжения на резисторе R10. Это приводит к более раннему открыванию тиристора VS1 и закрыванию транзистора VT4. Тем самым уменьшается мощность, отдаваемая в нагрузку.

При понижении напряжения сети соответственно меньше становится напряжение на обмотке трансформатора Т1 и потенциал базы транзистора VT1 по отношению к эмиттеру. Теперь из-за уменьшения напряжения, создаваемого коллекторным током транзистора VT1 на резисторе R10, тиристор VS1 открывается в более позднее время и количество энергии, передаваемой во вторичные цепи, возрастает. Важную роль в защите транзистора VT4 играет каскад на транзисторе VT2. При уменьшении напряжения сети ниже 150 В напряжение на обмотке трансформатора Т1 с выводами 7, 13 оказывается недостаточным для открывания транзистора VT1. При этом устройство стабилизации и защиты не работает, транзистор VT4 становится неуправляемым и создается возможность выхода его из строя из-за превышения предельно допустимых значений напряжения, температуры, тока транзистора. Чтобы предотвратить выход из строя транзистора VT4, необходимо блокировать работу блокинг-генератора. Предназначенный для этой цели транзистор VT2 включен таким образом, что на его базу подается постоянное напряжение с делителя R18, R4, а на эмиттер пульсирующее напряжение частотой 50 Гц, амплитуда которого стабилизируется стабилитроном VD3. При уменьшении напряжения сети уменьшается напряжение на базе транзистора VT2. Так как напряжение на эмиттере стабилизировано, уменьшение напряжения на базе приводит к открыванию транзистора. Через открытый транзистор VT2 импульсы трапецеидальной формы с диода VD7 поступают на управляющий электрод тиристора, открывая его на время, определяемое длительностью трапецеидального импульса. Это приводит к прекращению работы блокинг-генератора.

Режим короткого замыкания возникает при наличии короткого замыкания в нагрузке вторичных источников питания. Запуск блока питания в этом случае производится запускающими импульсами от устройства запуска собранного на транзисторе VT3, а выключение — с помощью тиристора VS1 по максимальному току коллектора транзистора VT4. После окончания запускающего импульса устройство не возбуждается, поскольку вся энергия расходуется в короткозамкнутой цепи.

После снятия короткого замыкания модуль входит в режим стабилизации.

Выпрямители импульсных напряжений, подсоединенные ко вторичной обмотке трансформатора Т1, собраны по однополупериодной схеме.

Выпрямитель на диоде VD12 создает напряжение 130 В для питания схемы строчной развертки. Сглаживание пульсаций этого напряжения производится электролитическим конденсатором С27. Резистор R22 устраняет возможность значительного повышения напряжения на выходе выпрямителя при отключении нагрузки.

На диоде VD13 собран выпрямитель напряжения 28 В, предназначенный для питания кадровой развертки телевизора. Фильтрация напряжения обеспечивается конденсатором С28 и дросселем L2.

Выпрямитель напряжения 15 В для питания усилителя звуковой частоты собран на диоде VD15 и конденсаторе СЗО.

Напряжение 12 В, используемое в модуле цветности (МЦ), модуле радиоканала (МРК) и модуле кадровой развертки (МК), создается выпрямителем на диоде VD14 и конденсаторе С29. На выходе этого выпрямителя включен компенсационный стабилизатор напряжения собранного на транзисторах. В его состав входит регулирующий транзистор VT5, усилитель тока VT6 и управляющий транзистор VT7. Напряжение с выхода стабилизатора через делитель R26, R27 поступает на базу транзистора VT7. Переменный резистор R27 предназначен для установки выходного напряжения. В эмиттерной цепи транзистора VT7 напряжение на выходе стабилизатора сравнивается с опорным напряжением на стабилитроне VD16. Напряжение с коллектора VT7 через усилитель на транзисторе VT6 поступает на базу транзистора VT5, включенного последовательно в цепь выпрямленного тока. Это приводит к изменению его внутреннего сопротивления, которое в зависимости от того, увеличилось или уменьшилось выходное напряжение, либо возрастает, либо понижается. Конденсатор С31 предохраняет стабилизатор от возбуждения. Через резистор R23 поступает напряжение на базу транзистора VT7, необходимое для его открывания при включении и восстановления после короткого замыкания. Дроссель L3 и конденсатор С32 — дополнительный фильтр на выходе стабилизатора.

Конденсаторы С22 — С26, шунтируют выпрямительные диоды для уменьшения помех, излучаемых импульсными выпрямителями в электрическую сеть.

Сетевой фильтр блока питания ЗУСЦТ

Плата фильтра питания ПФП подсоединена к электрической сети через соединитель Х17 (А12), выключатель S1 в блоке управления телевизором и сетевые предохранители FU1 и FU2.

В качестве сетевых предохранителей используются плавкие предохранители типа ВПТ-19, характеристики которых позволяют обеспечить значительно более надежную защиту телевизионных приемников при возникновении неисправностей, чем предохранители типа ПМ.

Назначение заградительного фильтра — воспрепятствовать проникновению в электрическую сеть импульсных помех, создаваемых источником питания для бытовой радиоаппаратуры.

На плате фильтра питания находятся элементы заградительного фильтра (C1, С2, СЗ, дроссель L1) (см. принципиальную схему).

Резистор R3 предназначен для ограничения тока выпрямительных диодов при включении телевизора. Позистор R1 и резистор R2 — элементы устройства размагничивания маски кинескопа.

При ремонте бытовой аппаратуры следует неукоснительно соблюдать правила техники безопасности.

 

Импульсный источник питания Источники питания Любительская радиоэлектроника

 

Импульсный источник питания

   Принципиальная электрическая схема импульсного источника питания приведена на рис. 1.  Источник питания представляет собой однотактный импульсный преобразователь напряжения, работающий на частоте, примерно, 50 кГц. Выходная мощность источника — 40 ватт

   В момент включения питания конденсаторы С3-С5 заряжаются через резистор R2. При этом кратковременный импульс напряжения с этого резистора через диод VD5 и резистор R4 поступает на конденсатор С6 и заряжает его. Стабилитрон VD6 ограничивает уровень напряжения для питания микросхемы величиной 5,6 В. Это обеспечивает первоначальный запуск схемы и питание автогенератора. В дальнейшем необходимое питающее напряжение для схемы снимается со вторичной обмотки (2) трансформатора Т2.

   На элементах микросхемы D1.1-D1.4 собран задающий генератор импульсов, которые через резистор R8 поступают на  конденсатор  C9. В результате на конденсаторе С9 образуется напряжение пилообразной формы. Компаратор D2 сравнивает напряжение пилы с уровнем напряжения на входе 2.На выходе компаратора формируются импульсы, длительность которых определяется величиной напряжения на входе 2. Эти импульсы через усилитель мощности, собранном на транзисторах VT3 и VT4, поступают на первичную обмотку трансформатора. Напряжение со вторичных обмоток которого выпрямляется диодами VD1,VD2 и поступает на выходы источника.
С обмотки обратной связи 2 трансформатора выпрямленное напряжение через резисторы R7 и R9 поступает на вход 2 компаратора, чем обеспечивается стабилизация выходного напряжения при изменении сетевого на входе и мощности нагрузки. Коэффициент стабилизации преобразователя зависит от наклона пилы на конденсаторе С9.

   Диаграммы напряжения, показанные на рис. 2., поясняют работу схемы. Транзистор VT1 обеспечивает защиту источника питания от перегрузки по току. При его открывании срабатывает блокировка работы компаратора (при лог. «0» на входе D2/6)   Сигнал блокировки периодически подается также с выхода генератора. Это исключает нахождение компаратора в открытом состоянии длительное время.

   В случае срабатывания защиты, чтобы вернуть схему в рабочее состояние (запустить), потребуется на некоторое время отключить источник питания от сети (конденсаторы СЗ-С5 разрядятся через резистор R1).

   В схеме применены детали: резисторы R1 — МЛТ, R2 — С5-5 на 1 Вт, подстроечный  R7 — типа СП5-16ВА-0,25 Вт, остальные резисторы могут быть любо го типа; конденсаторы С1, С2 и С10 — типа К42У-2, СЗ…С5 — К50-29 на 450 В, С6, С7 типа К50-35, С8, С9, С11…С13—К10-17, С14, С15—К10-17. Транзистор VT2 можно заменить на КТ839А.

Увеличить 

Рис. 1. Импульсный источник питания. Схема

 

   Дроссель фильтра Т1 выполняется на двух соединенных вместе ферритовых торроидальных сердечниках М2000НМ1 типоразмера К20х10х7,5 мм. Обе обмотки содержат по 40 витков провода ПЭЛ-2 диаметром 0,33 мм (перед на моткой острые края сердечника необходимо закруглить надфилем).

 


Рис. 2. Импульсный источник питания. Форма напряжения в контрольных точках схемы

   Для изготовления трансформатора Т2 взяты ферритовые (М2000НМ1) чашки типоразмера БЗ0. В центральной части магнитопровод должен иметь зазор примерно 0,2-0,6 мм (чтобы трансформатор при работе не насыщался). Обмотки содержат: 1—120 витков; 2—7 витков провода ПЭЛ-2 диаметром 0,15 мм; 3 — 8 витков провода диаметром 3х0,33 мм (наматывается тремя про водами одновременно), 4 — 19 витков 0,5 мм.

   Транзистор VT2 устанавливается на радиатор, а вся конструкция закрывается сетчатым экраном (для теплоотвода от Т2 и VT2). Экран позволяет снизить уровень излучений и помех при работе источника.

   Перед включением трансформатора Т2 необходимо убедиться в работоспособности схемы формирования импульсов на выходе D2/1. Для этого можно временно подать питание 9 В на конденсатор С7 от внешнего источника.

   При правильной фазировке подключения обмоток у трансформатора Т2 настройка схемы заключается в установке резистором R7 необходимой величины напряжения во вторичной обмотке и проверки запуска схемы при минимальном питающем напряжении 180 В.

 

Первоисточник library.espec.ws.  Ред. 02.06.

 

Электронные схемы — SMPS — CoderLessons.com

Обсуждаемые до сих пор темы представляют различные разделы блока питания. Все эти разделы вместе составляют линейный источник питания . Это обычный метод получения постоянного тока из входного источника переменного тока.

Линейный источник питания

Линейный источник питания (LPS) — это регулируемый источник питания, который рассеивает большое количество тепла в последовательном резисторе, чтобы регулировать выходное напряжение с низким уровнем пульсаций и низким уровнем шума. Этот LPS имеет много приложений.

Линейный источник питания требует больших полупроводниковых устройств для регулирования выходного напряжения и генерирует больше тепла, что приводит к снижению энергоэффективности. Линейные источники питания имеют кратковременное время отклика до 100 раз быстрее, чем у других, что очень важно в определенных специализированных областях.

Преимущества ЛПС

  • Источник питания непрерывный.
  • Схема проста.
  • Это надежные системы.
  • Эта система динамически реагирует на изменения нагрузки.
  • Сопротивления цепи изменяются для регулирования выходного напряжения.
  • Поскольку компоненты работают в линейной области, шум низкий.
  • Волна очень низкая в выходном напряжении.

Недостатки ЛПС

  • Используемые трансформаторы тяжелее и крупнее.
  • Тепловыделение больше.
  • КПД линейного источника питания составляет от 40 до 50%.
  • Мощность теряется в виде тепла в цепях LPS.
  • Одно выходное напряжение получается.

Мы уже прошли через различные части линейного источника питания. Блок-схема линейного источника питания показана на следующем рисунке.

Несмотря на вышеперечисленные недостатки, линейные источники питания широко используются в малошумящих усилителях, испытательном оборудовании, цепях управления. Кроме того, они также используются для сбора данных и обработки сигналов.

Все системы электропитания, которые нуждаются в простом регулировании и где эффективность не имеет значения, используются схемы LPS. Поскольку электрический шум ниже, LPS используется для питания чувствительных аналоговых схем. Но для преодоления недостатков системы линейного электропитания используется импульсный источник питания (SMPS).

Импульсный источник питания (SMPS)

Недостатки LPS, такие как более низкий КПД, необходимость использования большого количества конденсаторов для уменьшения пульсаций, а также тяжелые и дорогостоящие трансформаторы и т. Д., Преодолеваются путем внедрения источников питания с коммутацией режимов .

Работу SMPS просто понять, зная, что транзистор, используемый в LPS, используется для управления падением напряжения, в то время как транзистор в SMPS используется в качестве управляемого переключателя .

За работой

Работу SMPS можно понять по следующему рисунку.

Давайте попробуем понять, что происходит на каждом этапе схемы SMPS.

Этап ввода

Входной сигнал переменного тока 50 Гц подается непосредственно на комбинацию выпрямителя и цепи фильтра без использования трансформатора. Этот выход будет иметь много вариаций, и значение емкости конденсатора должно быть выше, чтобы справиться с колебаниями на входе. Этот нерегулируемый постоянный ток передается в центральную коммутационную секцию SMPS.

Секция переключения

В этом разделе используется устройство с быстрым переключением, такое как силовой транзистор или полевой МОП-транзистор, который включается и выключается в соответствии с изменениями, и этот выход подается на первичную обмотку трансформатора, присутствующего в этом разделе. Используемые здесь трансформаторы намного меньше и легче в отличие от используемых для питания 60 Гц. Они очень эффективны и, следовательно, коэффициент преобразования мощности выше.

Выходной этап

Выходной сигнал из секции переключения снова выпрямляется и фильтруется, чтобы получить требуемое напряжение постоянного тока. Это регулируемое выходное напряжение, которое затем подается на схему управления, которая является цепью обратной связи. Окончательный результат получается после рассмотрения сигнала обратной связи.

Устройство управления

Это устройство обратной связи, которое имеет много секций. Давайте иметь четкое представление об этом из следующего рисунка.

На рисунке выше показаны внутренние части блока управления. Выходной датчик воспринимает сигнал и подключает его к блоку управления. Сигнал изолирован от другой секции, так что любые внезапные пики не должны влиять на схему. Опорное напряжение задаются как один вход вместе с сигналом на усилитель ошибки, который является компаратором, который сравнивает сигнал с требуемым уровнем сигнала.

Посредством управления частотой прерывания поддерживается конечный уровень напряжения. Это контролируется путем сравнения входов, подаваемых на усилитель ошибок, выход которого помогает решить, увеличивать или уменьшать частоту прерывания. Генератор ШИМ вырабатывает стандартную частоту волны ШИМ с фиксированной частотой.

Мы можем получить более полное представление о полном функционировании SMPS, взглянув на следующий рисунок.

SMPS в основном используется там, где переключение напряжений не является проблемой, а эффективность системы действительно имеет значение. Есть несколько моментов, которые следует отметить в отношении SMPS. Они есть

  • Схема SMPS управляется переключением, и, следовательно, напряжения постоянно меняются.

  • Коммутационное устройство работает в режиме насыщения или отключения.

  • Выходное напряжение контролируется временем переключения цепей обратной связи.

  • Время переключения регулируется путем регулировки рабочего цикла.

  • Эффективность SMPS высока, потому что вместо рассеивания избыточной мощности в виде тепла он непрерывно переключает свой вход для управления выходом.

Схема SMPS управляется переключением, и, следовательно, напряжения постоянно меняются.

Коммутационное устройство работает в режиме насыщения или отключения.

Выходное напряжение контролируется временем переключения цепей обратной связи.

Время переключения регулируется путем регулировки рабочего цикла.

Эффективность SMPS высока, потому что вместо рассеивания избыточной мощности в виде тепла он непрерывно переключает свой вход для управления выходом.

Недостатки

Есть несколько недостатков в SMPS, таких как

  • Шум присутствует из-за высокочастотного переключения.
  • Схема сложная.
  • Он производит электромагнитные помехи.

преимущества

Преимущества SMPS включают в себя,

  • Эффективность достигает 80-90%
  • Меньше тепловыделения; меньше потерь энергии.
  • Уменьшенная гармоническая обратная связь в питающей сети.
  • Устройство компактно и небольшого размера.
  • Стоимость изготовления снижена.
  • Обеспечение для обеспечения необходимого количества напряжений.

Приложения

Есть много приложений SMPS. Они используются в материнских платах компьютеров, зарядных устройствах для мобильных телефонов, измерениях постоянного тока, зарядных устройствах, централизованном распределении электроэнергии, автомобилях, бытовой электронике, ноутбуках, системах безопасности, космических станциях и т. Д.

Типы SMPS

SMPS — это схема импульсного источника питания, предназначенная для получения регулируемого выходного напряжения постоянного тока от нерегулируемого напряжения постоянного или переменного тока. Существует четыре основных типа SMPS, таких как

  • DC в DC преобразователь
  • Преобразователь переменного тока в постоянный
  • Обратный конвертер
  • Прямой конвертер

Часть преобразования переменного тока в постоянный в секции ввода определяет разницу между преобразователем переменного тока в постоянный и преобразователем постоянного тока в постоянный. Конвертер обратного хода используется для приложений с низким энергопотреблением. Также есть Buck Converter и Boost Converter в типах SMPS, которые уменьшают или увеличивают выходное напряжение в зависимости от требований. Другие типы SMPS включают в себя автоколебательный обратный преобразователь, Buck-Boost преобразователь, Cuk, Sepic и т. Д.

Схема регулируемого блока питания импульсного типа


Схема регулируемого блока питания, представленная в этой статье, является высокоэффективным устройством, необходимым практически любому радиолюбителю, так как такой регулируемый блок питания обеспечивает стабилизированное постоянное напряжения на выходе в диапазоне от 0.2v до 80v.

Схема регулируемого блока питания импульсного типа 0.2V-80V, 0-10A

Импульсный источник питания 0,2–80v построенный на основе теперь почти легендарной микросхеме TL494 может использоваться в различных устройствах, например таких как: двигатели, схемы зарядки аккумуляторов и так далее. Существует дополнительная схема SMPS с импульсным преобразователем переменного напряжения в постоянное TNY267, предназначенного для питания таких элементов, как микросхема TL494, вентиляторы, реле. Как и многие компоненты схемы, используемые в проекте SMPS, добыты были из блоков питания ПК.

Регулируемые параметры цепи импульсного блока питания:

Входное напряжение: 210v — 265v
Потребляемая мощность и ток: макс.860 Вт/4,5А
Выходное напряжение: 0,2–80v
Пульсация напряжения: примерно до 0,3v
Регулируемый выходной ток: 0-10A
Ограничение тока короткого замыкания: 14А
Размеры (корпус) ШxГxВ: 230x220x70 мм

Описание подключения:

Напряжение сети проходит через входной фильтр, состоящий из тороидального дросселя TL1 и конденсаторов C2, C8. Напряжение подается на мостовой выпрямитель через резистор R16, который ограничивает удар тока, вызванный зарядкой сглаживающих конденсаторов после включения источника питания.

После запуска вспомогательного источника реле К1 замыкает резистор R16 и отключает его от цепи. За выпрямителем напряжение фильтруется парой электролитических конденсаторов C10, C11. Это напряжение обеспечивает основное и вспомогательное питание. Резистор R20 разряжает конденсаторы после отключения питания.

В качестве выходного силового трансформатора E65 можно использовать эффективный сердечнике ETD34 из ферритового кольца N87, тогда есть надежда, что трансформатор не будет сильно нагреваться. Расчеты трансформатора SMPS выполняются с помощью специальных программ, например: «Программы расчета обмоток трансформатора преобразователя SMPS». Ниже показан снимок, сделанный во время намотки трансформатора. У микросхемы TL494 рабочая частота составляет 50 кГц.

Шунт амперметра

Я сделал шунтирующий резистор для амперметра из двух медных прямоугольников 15x15x5 мм, и спаянных между собой проводами диаметром 0,56 мм с сопротивлением 1.761Ω на 1 метр длины. Мощность шунта составляет 50 Вт, а его основное предназначение, это — контроль тока в схеме регулируемого блока питания. В качестве прямоугольников были использованы медные подложки корпуса TO220 от транзисторов.

По сути, это проходной преобразователь одностороннего действия, управляемый известной микросхемой TL494. Вспомогательный источник — это блокирующий преобразователь, управляемый схемой TNY267. Интегральную схему TL494 и часть комплектующих можно получить, разобрав старый компьютерный блок питания. БП имеет непрерывную регулировку напряжения и тока, кроме этого, есть защита от перегрузки по току конечных транзисторов и защита от перегрузки по току в случае короткого замыкания на выходных клеммах.

Принципиальная схема регулируемого блока питания ИБП 80v 10А

Схема регулируемого блока питания построена на односторонней печатной плате, и все силовые компоненты, нуждающиеся в охлаждении, расположены на краю платы, поэтому их можно легко прикрепить к радиатору. В схема не предусмотрены сетевой предохранитель, автоматический выключатель или диод защиты от обратной полярности, они должны быть добавлены при установке в корпус. Кроме того, конструкция не решает проблему тепловой защиты, поскольку охлаждение должно решаться только в зависимости от конфигурации используемого корпуса.

Скачать: плата Eagle cad, схема и все остальное, относящаяся к регулируемой цепи SMPS: 10A-80V.rar

Получить более подробную информацию о схеме регулируемого блока питания можно здесь

Схемы импульсных источников питания и их применение. Теперь пробежимся по результатам

В отличие от традиционных линейных ИП, предполагающих гашение излишнего нестабилизированного напряжения на проходном линейном элементе, импульсные ИП используют иные методы и физические явления для генерации стабилизированного напряжения, а именно: эффект накопления энергии в катушках индуктивности, а также возможность высокочастотной трансформации и преобразования накопленной энергии в постоянное напряжение. Существует три типовых схемы построения импульсных ИП (см. рис. 3.4-1): повышающая (выходное напряжение выше входного), понижающая (выходное напряжение ниже входного) и инвертирующая (выходное напряжение имеет противоположную по отношению к входному полярность).2 на каждом импульсе. Запасенная таким образом энергия из катушки передастся в нагрузку (либо напрямую, с использованием выпрямляющего диода, либо через вторичную обмотку с последующим выпрямлением), конденсатор выходного сглаживающего фильтра обеспечивает постоянство выходного напряжения и тока. Стабилизация выходного напряжения обеспечивается автоматической регулировкой ширины или частоты следования импульсов на ключевом элементе (для слежения за выходным напряжением предназначена цепь обратной связи).

Такая, хотя и достаточно сложная, схема позволяет существенно повысить КПД всего устройства. Дело в том, что, в данном случае, кроме самой нагрузки в схеме отсутствуют силовые элементы, рассеивающие значительную мощность. Ключевые транзисторы работают в режиме насыщенного ключа (т.е. падение напряжения на них мало) и рассеивают мощность только в достаточно короткие временные интервалы (время подачи импульса). Помимо этого, за счет повышения частоты преобразования можно существенно увеличить мощность и улучшить массогабаритные характеристики.

Важным технологическим преимуществом импульсных ИП является возможность построения на их основе малогабаритных сетевых ИП с гальванической развязкой от сети для питания самой разнообразной аппаратуры. Такие ИП строятся без применения громоздкого низкочастотного силового трансформатора по схеме высокочастотного преобразователя. Это, собственно, типовая схема импульсного ИП с понижением напряжения, где в качестве входного напряжения используется выпрямленное сетевое напряжение, а в качестве накопительного элемента — высокочастотный трансформатор (малогабаритный и с высоким КПД), со вторичной обмотки которого и снимается выходное стабилизированное напряжение (этот трансформатор обеспечивает также гальваническую развязку с сетью).

К недостаткам импульсных ИП можно отнести: наличие высокого уровня импульсных шумов на выходе, высокую, сложность и низкую надежность (особенно при кустарном изготовлении), необходимость применения дорогостоящих высоковольтных высокочастотных компонентов, которые в случае малейшей неисправности легко выходят из строя «всем скопом» (при этом. как правило, можно наблюдать впечатляющие пиротехнические эффекты). Любителям покопаться во внутренностях устройств с отверткой и паяльником при конструировании сетевых импульсных ИП придется быть крайне осторожными, так как многие элементы таких схем находятся под высоким напряжением.

3.4.1 Эффективный импульсный стабилизатор низкого уровня сложности

На элементной базе, аналогичной применявшейся в описанном выше (рис. 3.3-3) линейном стабилизаторе, можно построить импульсный стабилизатор напряжения. При таких же характеристиках он будет обладать значительно меньшими габаритами и лучшим тепловым режимом. Принципиальная схема такого стабилизатора приведена на рис. 3.4-2. Стабилизатор собран по типовой схеме с понижением напряжения (рис. 3.4-1а).

При первом включении, когда конденсатор С4 разряжен и к выходу подключена достаточно мощная нагрузка, ток протекает через ИС линейного стабилизатора DA1. Вызванное этим током падение напряжения на R1 отпирает ключевой транзистор VT1, который тут-же входит в режим насыщения, так как индуктивное сопротивление L1 велико и через транзистор протекает достаточно большой ток. Падение напряжения на R5 открывает основной ключевой элемент — транзистор VT2. Ток. нарастающий в L1, заряжает С4, при этом через обратную связь на R8 происходит запи-


рание стабилизатора и ключевого транзистора. Энергия, запасенная в катушке, питает нагрузку. Когда напряжение на С4 падает ниже напряжения стабилизации, открывается DA1 и ключевой транзистор. Цикл повторяется с частотой 20-30 кГц.

Цепь R3. R4, С2 задаст уровень выходного напряжения. Его можно плавно регулировать в небольших пределах, от Ucт DA1 до Uвх. Однако если Uвых поднять близко к Uвх, появляется некото рая нестабильность при максимальной нагрузке и повышенный уровень пульсации. Для подавления высокочастотных пульсации на выходе стабилизатора включен фильтр L2, С5.

Схема достаточно проста и максимально эффективна для данного уровня сложности. Все силовые элементы VT1, VT2, VD1, DA1 снабжаются небольшими радиаторами. Входное напряжение нс должно превышать 30 В. что является максимальным для стабилизаторов КР142ЕН8. Выпрямительные диоды применять на ток не менее 3 А.

3.4.2 Устройство бесперебойного питания на основе импульсного стабилизатора

На рис. 3.4-3 предлагается к рассмотрению устройство для бесперебойного питания систем охраны и видеонаблюдения на основе импульсного стабилизатора, совмещенного с зарядным устройством. В стабилизатор введены системы защиты от перегрузки, перегрева, бросков напряжения на выходе, короткого замыкания.

Стабилизатор имеет следующие параметры:

Входное напряжение, Uвx — 20-30 В:

Выходное стабилизированное напряжение, Uвыx-12B:

Номинальный ток нагрузки, Iнагр ном -5А;

Ток срабатывания системы защиты от перегрузки, Iзащ — 7А;.

Напряжение срабатывания системы защиты от перенапряжения, Uвых защ — 13 В;

Максимальный ток зарядки АКБ, Iзар акб макс — 0,7 А;

Уровень пульсации. Uпульс — 100 мВ,

Температура срабатывания системы защиты от перегрева, Тзащ — 120 С;

Скорость переключения на питание от АКБ, tперекл — 10мс (реле РЭС-б РФО.452.112).

Принцип работы импульсного стабилизатора в описываемом устройстве такой же, как и у стабилизатора, представленного выше.

Устройство дополнено зарядным устройством, выполненным на элементах DA2,R7, R8, R9, R10, VD2, С7. ИС стабилизатора напряжения DA2 с делителем тока на R7. R8 ограничивает максимальный начальный ток заряда, делитель R9, R10 задает выходное напряжение заряда, диод VD2 защищает АКБ от саморазряда при отсутствии напряжения питания.

Защита от перегрева использует в качестве датчика температуры терморезистор R16. При срабатывании защиты включается звуковой сигнализатор, собранный на ИС DD 1 и, одновременно, нагрузка отключается от стабилизатора, переходя на питание от АКБ. Терморезистор монтируют на радиаторе транзистора VT1. Точная подстройка уровня срабатывания температурной защиты осуществляется сопротивлением R18.

Датчик напряжения собран на делителе R13,R15. сопротивлением R15 устанавливают точный уровень срабатывания защиты от перенапряжения (13 В). При превышении напряжения на выходе стабилизатора (в случае выхода последнего из строя) реле S1 отключает нагрузку от стабилизатора и подключает ее к АКБ. В случае отключения питающего напряжения, реле S1 переходит в состояние «по умолчанию»- т.е. подключает нагрузку на АКБ.

Приведенная здесь схема не имеет электронной защиты от короткого замыкания для АКБ. эту роль выполняет плавкий предохранитель в цепи питания нагрузки, рассчитанный на максимальный потребляемый ток.


3.4.3 Источники питания на основе высокочастотного импульсного преобразователя

Достаточно часто при конструировании устройств возникают жесткие требования к размерам источника питания. В этом случае единственным выходом является применение ИП на основе высоковольтных высокочастотных импульсных преобразователей. которые подключаются к сети ~220 В без применения габаритного низкочастотного понижающего трансформатора и могут обеспечить большую мощность при малых размерах и теплоотдаче.

Структурная схема типового импульсного преобразователя с питанием от промышленной сети представлена на рис 34-4.

Входной фильтр предназначен для предотвращения проникновения импульсных помех в сеть. Силовые ключи обеспечивают подачу импульсов высокого напряжения на первичную обмотку высокочастотного трансформатора (могут применяться одно- и


двухтактные схемы). Частота и длительность импульсов задаются управляемым генератором (обычно применяется управление шириной импульсов, реже — частотой). В отличие от трансформаторов синусоидального сигнала низкой частоты, в импульсных ИП применяются широкополосные устройства, обеспечивающие эффективную передачу мощности на сигналах с быстрыми фронтами. Это накладывает существенные требования на тип применяемого магнитопровода и конструкцию трансформатора. С другой стороны, с увеличением частоты требуемые размеры трансформатора (с сохранением передаваемой мощности) уменьшаются (современные материалы позволяют строить мощные трансформаторы с приемлемым КПД на частоты до 100-400 кГц). Особенностью выходного выпрямителя является применение в нем не обычных силовых диодов, а быстродействующих диодов Шоттки, что обусловлено высокой частотой выпрямляемого напряжения. Выходной фильтр сглаживает пульсации выходного напряжения. Напряжение обратной связи сравнивается с опорным напряжением и затем управляет генератором. Обратите внимание на наличие гальванической развязки в цепи обратной связи, что необходимо, если мы хотим обеспечить развязку выходного напряжения с сетью.

При изготовлении таких ИП возникают серьезные требования к применяемым компонентам (что повышает их стоимость по сравнению с традиционными). Во-первых, это касается рабочего напряжения диодов выпрямителя, конденсаторов фильтра и ключевых транзисторов, которое не должно быть менее 350 В во избежание пробоев. Во-вторых, должны применяться высокочастотные ключевые транзисторы (рабочая частота 20-100 кГц) и специальные керамические конденсаторы (обычные оксидные электролиты на высоких частотах будут перегреваться ввиду их высокой индук-


тивности). И. в-третьих, частота насыщения высокочастотного трансформатора, определяемая типом применяемого магнитопро вода (как правило, используются тороидальные сердечники) должна быть значительно выше рабочей частоты преобразователя.

На рис. 3.4-5 приведена принципиальная схема классического ИП на основе высокочастотного преобразователя. Фильтр, состоящий из емкостей С1, С2, СЗ и дросселей L1, L2, служит для зашиты питающей сети от высокочастотных помех со стороны преобразователя. Генератор построен по автоколебательной схеме и совмещен с ключевым каскадом. Ключевые транзисторы VT1 и VT2 работают в противофазе, открываясь и закрываясь по очереди. Запуск генератора и надежную работу обеспечивает транзистор VT3, работающий в режиме лавинного пробоя. При нарастании напряжения на С6 через R3 транзистор открывается и конденсатор разряжается на базу VT2, запуская работу генератора. Напряжение обратной связи снимается с дополнительной (III) обмотки силового трансформатора Tpl.

Транзисторы VT1.2. Данные дросселей и трансформаторов:L1-1. L2 наматывают на кольцах из феррита 2000НМ К12х8х3 в два провода проводом ПЭЛШО 0,25: 20 витков. ТР1 — на двух кольцах, сложенных вместе, феррит 2000НН КЗ 1х18.5х7;

обмотка 1 — 82 витка проводом ПЭВ-2 0,5: обмотка II — 25+25 витков проводом ПЭВ-2 1,0: обмотка III — 2 витка проводом ПЭВ-2 0.3. ТР2 наматывают на кольце из феррита 2000НН К10х6х5. все обмотки выполнены проводом ПЭВ-2 0.3: обмотка 1 — 10 витков:

обмотки II и III — по 6 витков, обе обмотки (II и III) намотаны так, что занимают на кольце по 50% площади не касаясь и не перекрывая друг друга, обмотка I намотана равномерно по всему кольцу и изолирована слоем лакоткани. Катушки фильтра выпрямителя L3, L4 наматывают на феррите 2000НМ К 12х8х3 проводом ПЭВ-2 1,0 , количество витков — 30. В качестве ключевых транзисторов VT1, VT2 могут применяться КТ809А. КТ812, КТ841.

Номиналы элементов и намоточные данные трансформаторов приведены для выходного напряжения 35 В. В случае, когда требуются иные рабочие значения параметров, следует соответству ющим образом изменить количество витков в обмотке 2 Тр1.

Описанная схема имеет существенные недостатки, обусловленные стремлением предельно уменьшить количество применяемых компонентов Это и низкий «уровень стабилизации выходного напряжения, и нестабильная ненадежная работа, и низкий выходной ток. Однако она вполне пригодна для питания простейших конструкций разной мощности (при применении соответствующих компонентов), таких как: калькуляторы. АОНы. осветительные приборы и т.п.


Еще одна схема ИП на основе высокочастотного импульсного преобразователя приведена на рис. 3.4-6. Основным отличием этой схемы от стандартной структуры, представленной на рис. 3 .4-4 является отсутствие цепи обратной связи. В связи с этим, стабильность напряжения на выходных обмотках ВЧ трансформатора Тр2 достаточно низкая и требуется применение вторичных стабилизаторов (в схеме используются универсальные интегральные стабилизаторы на ИС серии КР142).

3.4.4 Импульсным стабилизатор с ключевым МДП-транзистором со считыванием тока.

Миниатюризации и повышению КПД при разработке и конструировании импульсных источников питания способствует применение нового класса полупроводниковых инверторов — МДП-транзисторов, а также: мощных диодов с быстрым обратным восстановлением, диодов Шоттки, сверхбыстродействующих диодов, полевых транзисторов с изолированным затвором, интегральных схем управления ключевыми элементами. Все эти элементы доступны на отечественном рынке и могут использоваться в конструировании высокоэффективных источников питания, преобразователей, систем зажигания двигателей внутреннего сгорания (ДВС), систем запуска ламп дневного света (ЛДС). Большой интерес у разработчиков также может вызвать класс силовых приборов под названием HEXSense — МДП-транзисторы со считыванием тока. Они являются идеальными переключающими элементами для импульсных источников питания с готовым управлением. Возможность считывать ток ключевого транзистора может быть использована в импульсных ИП для обратной связи по току, требуемой для контроллера широтно-импульсной модуляции. Этим достигается упрощение конструкции источника питания — исключение из него токовых резисторов и трансформаторов.

На рис. 3.4-7 приведена схема импульсного источника питания мощностью 230 Вт. Его основные рабочие характеристики следующие:

Входное напряжение:-110 В 60Гц:

Выходное напряжение: 48 В постоянное:

Ток нагрузки: 4.8 А:

Частота переключения: 110 кГц:

КПДпри полной нагрузке: 78%;

КПД при нагрузке 1/3: 83%.


Схема построена на базе широтно-импульсного модулятора (ШИМ) с высокочастотным преобразователем на выходе. Принцип работы состоит в следующем.

Сигнал управления ключевым транзистором поступает с выхода 6 ШИМ контроллера DA1, коэффициент заполнения ограничивается 50% резистором R4, R4 и СЗ являются времязадающи ми элементами генератора. Питание DA1 обеспечивается цепочкой VD5, С5, С6, R6. Резистор R6 предназначен для подачи питающего напряжения во время запуска генератора, в последующем задей ствуется обратная связь по напряжению через LI, VD5. Эта обратная связь получается от дополнительной обмотки выходного дросселя, которая работает в режиме обратного хода. Помимо питания генератора, напряжение обратной связи через цепочку VD4, Cl, Rl, R2 подается на вход обратной связи по напряжению DA1 (выв.2). Через R3 и С2 обеспечивается компенсация, которая гарантирует стабильность петли обратной связи.

На базе данной схемы возможно построение импульсных стабилизаторов и с другими выходными параметрами.

Всегда являлись важными элементами любых электронных приборов. Задействованы данные устройства в усилителях, а также приемниках. Основной функцией блоков питания принято считать снижение предельного напряжения, которое исходит от сети. Появились первые модели только после того, как была изобретена катушка переменного тока.

Дополнительно на развитие блоков питания повлияло внедрение трансформаторов в схему устройства. Особенность импульсных моделей заключается в том, что в них применяются выпрямители. Таким образом, стабилизация напряжения в сети осуществляется несколько другим способом, чем в обычных приборах, где задействуется преобразователь.

Устройство блока питания

Если рассматривать обычный блок питания, который используется в радиоприемниках, то он состоит из частотного трансформатора, транзистора, а также нескольких диодов. Дополнительно в цепи присутствует дроссель. Конденсаторы устанавливаются разной емкости и по параметрам могут сильно отличаться. Выпрямители используются, как правило, конденсаторного типа. Они относятся к разряду высоковольтных.

Работа современных блоков

Первоначально напряжение поступает на мостовой выпрямитель. На этом этапе срабатывает ограничитель пикового тока. Необходимо это для того, чтобы в блоке питания не сгорел предохранитель. Далее ток проходит по цепи через специальные фильтры, где происходит его преобразование. Для зарядки резисторов необходимо несколько конденсаторов. Запуск узла происходит только после пробоя динистора. Затем в блоке питания осуществляется отпирание транзистора. Это дает возможность значительно снизить автоколебания.

При возникновении генерации напряжения задействуются диоды в схеме. Они соединены между собой при помощи катодов. Отрицательный потенциал в системе дает возможность запереть динистор. Облегчение запуска выпрямителя осуществляется после запирания транзистора. Дополнительно обеспечивается Чтобы предотвратить насыщение транзисторов, имеется два предохранителя. Срабатывают они в цепи только после пробоя. Для запуска обратной связи необходим обязательно трансформатор. Подпитывают его в блоке питания импульсные диоды. На выходе переменный ток проходит через конденсаторы.

Особенности лабораторных блоков

Принцип работы импульсных блоков питания данного типа построен на активном преобразовании тока. Мостовой выпрямитель в стандартной схеме предусмотрен один. Для того чтобы убирать все помехи, используются фильтры в начале, а также в конце цепи. Конденсаторы импульсный лабораторный блок питания имеет обычные. Насыщение транзисторов происходит постепенно, и на диодах это сказывается положительно. Регулировка напряжения во многих моделях предусмотрена. Система защиты призвана спасать блоки от коротких замыканий. Кабели для них обычно используются немодульной серии. В таком случае мощность модели может доходить до 500 Вт.

Разъемы блока питания в системе чаще всего устанавливаются типа АТХ 20. Для охлаждения блока в корпусе монтируется вентилятор. Скорость вращения лопастей должна регулироваться при этом. Максимальную нагрузку блок лабораторного типа должен уметь выдерживать на уровне 23 А. При этом параметр сопротивления в среднем поддерживается на отметке 3 Ом. Предельная частота, которую имеет импульсный лабораторный блок питания, равна 5 Гц.

Как осуществлять ремонт устройств?

Чаще всего блоки питания страдают из-за сгоревших предохранителей. Находятся они рядом с конденсаторами. Начать ремонт импульсных блоков питания следует со снятия защитной крышки. Далее важно осмотреть целостность микросхемы. Если на ней дефекты не видны, ее можно проверить при помощи тестера. Чтобы снять предохранители, необходимо в первую очередь отсоединить конденсаторы. После этого их можно без проблем извлечь.

Для проверки целостности данного устройства осматривают его основание. Сгоревшие предохранители в нижней части имеют темное пятно, которое свидетельствует о повреждении модуля. Чтобы заменить данный элемент, нужно обратить внимание на его маркировку. Затем в магазине радиоэлектроники можно приобрести аналогичный товар. Установка предохранителя осуществляется только после закрепления конденсатов. Еще одной распространенной проблемой в блоках питания принято считать неисправности с трансформаторами. Представляют они собой коробки, в которых устанавливаются катушки.

Когда напряжение на устройство подается очень большое, то они не выдерживают. В результате целостность обмотки нарушается. Сделать ремонт импульсных блоков питания при такой поломке невозможно. В данном случае трансформатор, как и предохранитель, можно только заменить.

Сетевые блоки питания

Принцип работы импульсных блоков питания сетевого типа основан на низкочастотном снижении амплитуды помех. Происходит это благодаря использованию высоковольтных диодов. Таким образом, контролировать предельную частоту получается эффективнее. Дополнительно следует отметить, что транзисторы применяются средней мощности. Нагрузка на предохранители оказывается минимальная.

Резисторы в стандартной схеме используются довольно редко. Во многом это связано с тем, что конденсатор способен участвовать в преобразовании тока. Основной проблемой блока питания данного типа является электромагнитное поле. Если конденсаторы используются с малой емкостью, то трансформатор находится в зоне риска. В данном случае следует очень внимательно относиться к мощности устройства. Ограничители для пикового тока сетевой импульсный блок питания имеет, а находятся они сразу над выпрямителями. Их основной задачей является контроль рабочей частоты для стабилизации амплитуды.

Диоды в данной системе частично выполняют функции предохранителей. Для запуска выпрямителя используются только транзисторы. Процесс запирания, в свою очередь, необходим для активации фильтров. Конденсаторы также могут применяться разделительного типа в системе. В таком случае запуск трансформатора будет осуществляться намного быстрее.

Применение микросхем

Микросхемы в блоках питания применяются самые разнообразные. В данной ситуации многое зависит от количества активных элементов. Если используется более двух диодов, то плата должна быть рассчитана под входные и выходные фильтры. Трансформаторы также производятся разной мощности, да и по габаритам довольно сильно отличаются.

Заниматься пайкой микросхем самостоятельно можно. В этом случае нужно рассчитать предельное сопротивление резисторов с учетом мощности устройства. Для создания регулируемой модели используют специальные блоки. Такого типа системы делаются с двойными дорожками. Пульсации внутри платы будут происходить намного быстрее.

Преимущества регулируемых блоков питания

Принцип работы импульсных блоков питания с регуляторами заключается в применении специального контроллера. Данный элемент в цепи может изменять пропускную способность транзисторов. Таким образом, предельная частота на входе и на выходе значительно отличается. Настраивать по-разному можно импульсный блок питания. Регулировка напряжения осуществляется с учетом типа трансформатора. Для охлаждения прибора используют обычные куллеры. Проблема данных устройств, как правило, заключается в избыточном токе. Для того чтобы ее решить, применяют защитные фильтры.

Мощность приборов в среднем колеблется в районе 300 Вт. Кабели в системе используются только немодульные. Таким образом, коротких замыканий можно избежать. Разъемы блока питания для подключения устройств обычно устанавливают серии АТХ 14. В стандартной модели имеется два выхода. Выпрямители используются повышенной вольтности. Сопротивление они способны выдерживать на уровне 3 Ом. В свою очередь, максимальную нагрузку импульсный регулируемый блок питания воспринимает до 12 А.

Работа блоков на 12 вольт

Импульсный включает в себя два диода. При этом фильтры устанавливаются с малой емкостью. В данном случае процесс пульсации происходит крайне медленно. Средняя частота колеблется в районе 2 Гц. Коэффициент полезного действия у многих моделей не превышает 78%. Отличаются также данные блоки своей компактностью. Связано это с тем, что трансформаторы устанавливаются малой мощности. В охлаждении при этом они не нуждаются.

Схема импульсного блока питания 12В дополнительно подразумевает использование резисторов с маркировкой Р23. Сопротивление они способны выдержать только 2 Ом, однако для прибора такой мощности достаточно. Применяется импульсный блок питания 12В чаще всего для ламп.

Как работает блок для телевизора?

Принцип работы импульсных блоков питания данного типа заключается в применении пленочных фильтров. Эти устройства способны справляться с помехами различной амплитуды. Обмотка дросселя у них предусмотрена синтетическая. Таким образом, защита важных узлов обеспечивается качественная. Все прокладки в блоке питания изолируются со всех сторон.

Трансформатор, в свою очередь, имеет отдельный куллер для охлаждения. Для удобства использования он обычно устанавливается бесшумным. Предельную температуру данные устройства выдерживают до 60 градусов. Рабочую частоту импульсный блок питания телевизоров поддерживает на уровне 33 Гц. При минусовых температурах данные устройства также могут использоваться, однако многое в этой ситуации зависит от типа применяемых конденсатов и сечения магнитопровода.

Модели устройств на 24 вольта

В моделях на 24 вольта выпрямители применяются низкочастотные. С помехами успешно справляться могут всего два диода. Коэффициент полезного действия у таких устройств способен доходить до 60%. Регуляторы на блоки питания устанавливаются довольно редко. Рабочая частота моделей в среднем не превышает 23 Гц. Сопротивление резисторы могут выдерживать только 2 Ом. Транзисторы в моделях устанавливаются с маркировкой ПР2.

Для стабилизации напряжения резисторы в схеме не используются. Фильтры импульсный блок питания 24В имеет конденсаторного типа. В некоторых случаях можно встретить разделительные виды. Они необходимы для ограничения предельной частоты тока. Для быстрого запуска выпрямителя динисторы применяются довольно редко. Отрицательный потенциал устройства убирается при помощи катода. На выходе ток стабилизируется благодаря запиранию выпрямителя.

Боки питания на схеме DA1

Блоки питания данного типа от прочих устройств отличаются тем, что способны выдерживать большую нагрузку. Конденсатор в стандартной схеме предусмотрен только один. Для нормальной работы блока питания регулятор используется. Устанавливается контроллер непосредственно возле резистора. Диодов в схеме можно встретить не более трех.

Непосредственно обратный процесс преобразования начинается в динисторе. Для запуска механизма отпирания в системе предусмотрен специальный дроссель. Волны с большой амплитудой гасятся у конденсатора. Устанавливается он обычно разделительного типа. Предохранители в стандартной схеме встречаются редко. Обосновано это тем, что предельная температура в трансформаторе не превышает 50 градусов. Таким образом, балластный дроссель со своими задачами справляется самостоятельно.

Модели устройств с микросхемами DA2

Микросхемы импульсных блоков питания данного типа среди прочих устройств выделяются повышенным сопротивлением. Используют их в основном для измерительных приборов. В пример можно привести осциллограф, который показывает колебания. Стабилизация напряжения для него является очень важной. В результате показатели прибора будут более точными.

Регуляторами многие модели не оснащаются. Фильтры в основном имеются двухсторонние. На выходе цепи транзисторы устанавливаются обычные. Все это дает возможность максимальную нагрузку выдерживать на уровне 30 А. В свою очередь, показатель предельной частоты находится на отметке 23Гц.

Блоки с установленными микросхемами DA3

Данная микросхема позволяет устанавливать не только регулятор, но и котроллер, который следит за колебаниями в сети. Сопротивление транзисторы в устройстве способны выдерживать примерно 3 Ом. Мощный импульсный блок питания DA3 с нагрузкой в 4 А справляется. Подсоединять вентиляторы для охлаждения выпрямителей можно. В результате устройства можно использовать при любой температуре. Еще одно преимущество заключается в наличии трех фильтров.

Два из них устанавливаются на входе под конденсаторами. Один фильтр разделительного типа имеется на выходе и стабилизирует напряжение, которое исходит от резистора. Диодов в стандартной схеме можно встретить не более двух. Однако многое зависит от производителя, и это следует учитывать. Основной проблемой блоков питания данного типа считается то, что они не способны справляться с низкочастотными помехами. В результате устанавливать их на измерительные приборы нецелесообразно.

Как работает блок на диодах VD1?

Данные блоки рассчитаны на поддержку до трех устройств. Регуляторы в них имеются трехсторонние. Кабели для связи устанавливаются только немодульные. Таким образом, преобразование тока происходит быстро. Выпрямители во многих моделях устанавливаются серии ККТ2.

Отличаются они тем, что энергию от конденсатора способны передавать на обмотку. В результате нагрузка от фильтров частично снимается. Производительность у таких устройств довольно высокая. При температурах свыше 50 градусов они также могут использоваться.

Импульсные или ключевые, источники электропитания в настоящее время получили распространение не меньше, чем линейные стабилизаторы напряжения. Их основными достоинствами являются: высокий коэффициент полезного действия, малые габариты и масса, высокая удельная мощность. Это стало возможным благодаря применению ключевого режима работы силовых элементов. В ключевом режиме рабочая точка большую часть времени находится в области насыщения или области отсечки ВАХ, а зону активного (линейного) режима проходит с высокой скоростью за очень малое время переключения. В состоянии насыщения напряжение на транзисторе близко к нулю, а в режиме отсечки отсутствует ток, благодаря чему потери в транзисторе оказываются достаточно малыми. Поэтому средняя за период коммутации мощность, рассеиваемая в ключевом транзисторе, оказывается намного меньше, чем в линейных регуляторах. Малые потери в силовых ключах приводят к уменьшению или полному исключению радиаторов.

Улучшение массогабаритных характеристик источников питания обусловлено, прежде всего, тем, что из схемы источника питания исключается силовой трансформатор, работающей на частоте 50 Гц. Вместо него в схему вводится высокочастотный трансформатор или дроссель, габариты и масса которого намного меньше низкочастотного силового трансформатора.

К недостаткам импульсных источников электропитания относятся: сложность схемы, наличие высокочастотных шумов и помех, увеличение пульсаций выходного напряжения, большое время выхода на рабочий режим. Сравнительные характеристики обычных (т.е. с низкочастотным силовым трансформатором) и импульсных источников питания приведены в таблице 2.1.

Сравнение этих характеристик показывает, что КПД импульсных источников питания увеличивается по сравнению с обычными (линейными) в отношении 1:2, а удельная мощность в отношении 1:4. При повышении частоты преобразования с 20 кГц до 200 кГц удельная мощность возрастает в соотношении 1:8, т.е. почти в два раза. Импульсные источники питания имеют также большее время удержания выходного напряжения при внезапном отключении сети.

Это обусловлено тем, что в сетевом выпрямителе импульсного источника используются конденсаторы большой емкости и с высоким рабочим напряжением (до 400 В). При этом размеры конденсаторы растут пропорционально произведению CU, а энергия конденсатора пропорционально CU 2 . Этой энергии конденсатора достаточно для поддержания в рабочем состоянии источника питания в течении примерно 30 мс, что очень важно для сохранения информации в компьютерах при внезапном отключении питания.

Таблица 2.1 – Сравнение импульсных и линейных источников

В то же время пульсации выходного напряжения в импульсных источниках питания больше, чем у линейных, что обусловлено сложностью подавления коротких импульсов при работе импульсного преобразователя. Другие характеристики у этих источников практически совпадают.

Структура построения ИВЭП . При всем разнообразии структурных схем рисунки 2.1…2.8 обязательным является наличие силового каскада,

осуществляющего преобразование постоянного напряжения в другое постоянное, условно будем считать, что импульсные преобразователи реализуют функцию электрической изоляции (гальванической развязки) входных и выходных цепей, а импульсные стабилизаторы нет. Функциональное назначение силовых каскадов преобразователей и стабилизаторов одинаково.

Широкое распространение получили ИВЭП компенсационного типа, выполненного с обратной связью рисунок 2.1, Силовой каскад 3,на управляющий вход которого подается последовательность импульсов с определенными временными параметрами, осуществляет импульсное преобразование напряжения постоянного тока от первичного источника Еп в выходное напряжение Uн (утолщенными линиями показаны силовые цепи ИВЭП).

В общем случае выходных цепей с напряжениями Uн у одного ИВЭП может быть несколько. Усилитель импульсов 2 может выполнять не только функцию усиления управляющих импульсов по мощности для транзисторов 3, но и функции формирования импульсов: осуществляет временное разделение импульсов, например, для двухтактных преобразователей напряжения формирует короткие управляющие импульсы для схем 3 с трансформаторами тока или специальными типами силовых транзисторов и др..

Рисунок 2.1 — Структурная схема импульсного компенсационного ИВЭП

Импульсы, синхронизирующие работу ИВЭП, вырабатываются модулятором 1. Выходное напряжение постоянного тока Uн подается на вход схемы сравнения 4, где сравнивается с опорным напряжением Uоп. Сигнал рассогласования (ошибки) поступает на вход модулятора, который задает временные параметры синхронизирующих импульсов. Увеличение или уменьшение напряжения Uн приводит к изменению сигнала рассогласования на выходе 4 и временных параметров синхронизирующих импульсов на входе 1, что вызывает восстановление прежнего значения напряжения Uн, т.е. его стабилизацию. Таким образом, ИВЭП, выполненный по схеме рисунка 2.1 является стабилизирующим импульсным преобразователем напряжения компенсационного типа, поддерживающим неизменность выходного напряжения при изменениях выходного тока Iн, входного напряжения Еп, температуры окружающей среды и воздействия других дестабилизирующих факторов.

Рассмотрим ИВЭП с инвариантной (называемой иногда параметрической) стабилизацией выходного напряжения на рисунке 2.2 .

Сущность такого способа стабилизации заключается в том, что при воздействии какого-либо фактора, который может вызвать отклонение значения напряжения Uн от заданного, происходит изменение временных параметров управляющих импульсов, приводящее к тому, что Uн останется неизменным. Однако, в отличие от компенсационных стабилизаторов, изменение временных характеристик управляющих импульсов в этом случае зависит от величины отклонения самого дестабилизирующего воздействия.

Рисунок 2.2 — Структурная схема импульсного параметрического ИВЭП

На рисунке 2.2 генератор, обеспечивающий подобную функциональную зависимость, обозначен 1. Здесь штриховой линией показана связь Еп с управляющим входом генератора для обеспечения закона инвариантности Uн от Еп.

Источники вторичного электропитания без стабилизации выходного напряжения выполняются по схеме, приведенной на рисунок 2.3. Генератор импульсов 1 вырабатывает импульсы с неизменными временными параметрами. Очевидно, что для неизменности напряжения Uн необходимо иметь стабильное напряжение Еп.

Рисунок 2.3 — Структурная схема нестабилизированного ИВЭП

ИВЭП представленный на рисунке 2.4, осуществляет двойное преобразование энергии постоянного тока. Первый силовой каскад 1, как правило, импульсный стабилизатор преобразует напряжение Еп в стабилизированное напряжение Еп1. Второй силовой каскад 2 осуществляет гальваническую развязку напряжения и при необходимости дополнительную стабилизацию Uн. В общем случае компенсация и инвариантная стабилизация может осуществляется не только в 1, но и в обоих каскадах, что показано штриховыми линиями цепей отрицательной обратной связи. Силовые каскады 1 и 2 могут представлять собой различные варианты силовых каскадов любого из ИВЭП.

Рисунок 2.4 — Структурная схема ИВЭП двойного преобразования

Структурная схема блочного ИВЭП со ступенчатым наращиванием мощности приведена на рисунке 2.5. Для увеличения выходной мощности применено параллельное включение каскадов 3…5.

Рисунок 2.5 — Структурная схема модульного ИВЭП

Так как параллельное включение традиционных ИВЭП без применения специальных мер выравнивания мощности каждого из них невозможно, то в данном случае использован принцип многофазного построения ИЭВП. Он заключается в том, что модулятор-формирователь МФ осуществляет не только преобразование сигнала рассогласования СС в соответствующую импульсную последовательность, но и выполняет функцию фазового распределения импульсных сигналов по нескольким силовым каскадам. В результате такой работы ИЭВП временные этапы открытого и закрытого состояния силовых ключей транзисторов различных силовых каскадов оказываются разнесенными во времени.

Все рассмотренные схемы ИВЭП можно сравнивать по различным параметрам – стабильности выходных напряжений, массогабаритным характеристикам, энергетическим показателям, технологичности и себестоимости, а также возможности унификации. При этом, одна и та же схема в зависимости от заданных требований может оказаться неоптимальной по комплексу показателей. Заранее невозможно выбрать конкретную схему как наиболее эффективную, поэтому целесообразно рассмотреть наиболее общие свойства приведенных схем. Будем считать, что надежностные, энергетические и массогабаритные показатели силовых каскадов одинаковы и в равной степени зависят от мощности, выходного напряжения и частоты преобразования.

Наибольшей стабильностью выходного напряжения обладает ИВЭП, реализованный по схеме рисунка 2.1, так как обратная связь, воздейстующая на временные параметры управляющих импульсов, берётся непосредственно с выхода ИЭВП. Высокой стабильностью выходного напряжения обладает и схема ИВЭП, приведенная на рисунке 2.4, если обратная связь на СС берётся с выхода — Uн. Несколько худшей стабильностью, но большей простой схемы управления обладает ИВЭП, выполненные по схеме рисунка 2.2. Однако, здесь не учитывается изменение падения напряжения на индуктивных и активных элементах 3 при изменении тока нагрузки Iн. Дестабилизирующие изменения напряжения Еп могут быть скомпенсированы введением дополнительной, прямой связи (штриховая линия). Бывают ИВЭП с инвариантной стабилизацией не только возмущающего воздействия по напряжению Еп, но и возмущающих воздействий по току нагрузки Iн, температуре окружающей среды и др., однако они не получили широкого применения. Наихудшей стабильностью обладают ИВЭП, выполненные по схеме рисунка 2.3, из-за отсутствия какой-либо обратной связи при воздействии дестабилизирующих факторов. Схема ИВЭП рисунок 2.4, как указывалось выше, принципиально может иметь высокую стабильность выходного напряжения, однако при отсутствии инвариантных или компенсационных каналов регулирования ее показатели идентичны схеме рисунка 2.3.

Применение схем ИВЭП рисунка 2.2 предпочтительно при относительно высоких напряжениях Uн, во много раз превышающих падение напряжения на силовых ключах 3, так как получение требуемой функции 1, учитывающей изменения падения напряжения на этих ключах при колебаниях тока нагрузки и температуры окружающей среды, затруднительно.

Таким образом, в тех случаях, когда выходное напряжение ИВЭП невелико (не превышает нескольких вольт) и имеются значительные изменения тока нагрузки, температуры окружающей среды и напряжения Еп, необходимо использовать ИВЭП, выполненные по структурным схемам (см. рисунки 2.2,2.4,2.5) с компенсационным принципом регулирования.

Схема рисунка 2.2 может применяться также при удовлетворении компромиссных требований по стабильности выходного напряжения и простоте схемы управления ИВЭП. Если первичное напряжение стабильно и изменения падения напряжения на внутренних элементах СК заметно не влияют на точность поддержания напряжения Uн, применяют более простые ИВЭП (рисунки 2.3 и 2.5).

Приведенные схемы ИВЭП могут использоваться в широком диапазоне первичных напряжений – от единицы до сотен вольт. Однако, для высоких первичных напряжений целесообразной может оказаться схема ИВЭП рисунка 2.4, в которой двойное преобразование электрической энергии дает возможность понизить импульсным стабилизатором СКI высокое первичное напряжение Еп постоянного тока до Еп1 и использовать его в качестве первичного для импульсного преобразователя СК2. В этом случае преобразователь СК2, как более сложное по сравнению с СКI устройство работает в облегченных электрических режимах, что может обеспечить уменьшение количества элементов, повышение надежности работы и улучшение энергетических показателей преобразователя.

Крупногабаритными, наиболее материалоемкими и трудно поддающимися микроминиатюризации элементами являются дроссели и трансформаторы. В схемах ИВЭП необходимо стремиться к минимизации их числа. В схеме ИВЭП рисунка 2.4 для двойного преобразования энергии требуются два силовых каскада с принципиально необходимыми индуктивными элементами.

Блочное наращивание выходной мощности требуется для построения различных систем электропитания, которые должны выполняться на базе однотипных, унифицированных ИВЭП. В этом случае разработка и изготовление ИВЭП, питающих электронную аппаратуру, целесообразно при использовании однотипных блоков с возможностью параллельного соединения для получения требуемой суммарной выходной мощности. В итоге возможно получение экономического эффекта. В этом случае одной из основных целей разработки ИВЭП является выбор дискретного значения мощности единичного блока, который должен удовлетворять всем технико-экономическим требованиям имеющихся систем электропитания. Другим преимуществом блочных (многофазных) преобразователей является уменьшение суммарной емкости конденсаторов выходных фильтров, что объясняется распределением во времени процессов переноса энергии на выход отдельных силовых каскадов. Кроме того, многофазные преобразователи позволяют реализовать различные варианты сложных систем электропитания, состоящие их одинаковых унифицированных блоков.

На рисунке 2.6 приведена схема ИВЭП, содержащего нерегулируемый сетевой выпрямитель 1 и конвертор выпрямленного напряжения сети. Конвертор состоит из регулируемого инвертора 2, работающего на повышенной частоте (обычно 20…100 кГц), трансформаторного выпрямительного узла 3 и высокочастотного фильтра 4. Для стабилизации выходного напряжения используется схема управления 5.

Рисунок 2.6 — Структурная схема импульсного ИВЭП с регулируемым инвертором

В схеме управления сравнивается выходное напряжение Uн и напряжение опорного источника 6. Разность этих напряжений, называется сигналом ошибки, используется для регулировки частоты регулируемого инвертора (f = var) или скважности импульсов при их неизменной частоте (g = var) . Конвертор, выполненный на базе однотактного трансформаторного инвертора, называют трансформаторным однотактным конвертором — ТОК. Конвертор, выполненный на базе двухтактного трансформаторного инвертора, называют трансформаторным двухтактным конвертором — ТДК.

На рисунке 2.7 приведена схема ИВЭП с регулируемым сетевым выпрямителем 1 и нерегулируемым инвертором 2. Остальные узлы этой схемы имеют то же назначение, что и предыдущих схемах. Отличительной особенностью этой структурной схемы является использование нерегулируемого инвертора (НИ). Стабилизация выходного напряжения в этой схеме обеспечивается за счет регулирования напряжения на входе конвертора с помощью 1, который обычно выполняется на тиристорах с фазовым управлением.

Рисунок 2.7 — Структурная схемы импульсного ИВЭП с регулируемым сетевым выпрямителем

Для схемы, приведенной на рисунке 2.6 характерным является то, что инвертор должен быть рассчитан на работу от выпрямленного напряжения сети, которое имеет максимальное значение около 311В для однофазной сети и около 530 В для трехфазной сети. Кроме того, изменение частоты или скважности импульсов инвертора 2 приводит к ухудшению фильтрации выходного напряжения. В результате ухудшаются массогабаритные показатели фильтра 4, так как его параметры рассчитываются исходя из минимального коэффициента заполнения импульсов g min при условии непрерывности тока в нагрузке.

Положительными свойствами схемы рисунка 2.7 является совмещение функции преобразования напряжения и стабилизации выходного напряжения Uн. Это позволяет упростить схему управления 5, так как уменьшается число управляемых ключей. Кроме того, наличие паузы позволяет устранить сквозные токи в ключах инвертора. Достоинством схемы является также возможность обеспечить работу инвертора при пониженном входном напряжении (обычно его снижают в 1,5…2 раза, то есть до 130…200В). Это существенно облегчает работу ключей транзисторного инвертора. Другим достоинством этой схемы является то, что инвертор работает с максимальным коэффициентом заполнения g max импульсов, что существенно упрощает фильтрацию выходного напряжения. Исследование кпд и удельной мощности обоих схем показало, что эти показатели у них отличаются незначительно.

Схемы многоканальных ИВЭП с нерегулируемым выпрямителем 1 приведены на рисунках 2.8 и 2.9. В схеме на рисунке 2.8, используется нерегулируемый инвертор 2 и индивидуальные стабилизаторы 5…7 , в отдельных каналах. Такая структурная схема может использоваться при небольшом количестве выходных каналов. При увеличении числа выходных каналов схема становится неэкономичной.

Рисунок 2.8 — Структурная схема многоканального ИВЭП с индивидуальной стабилизацией

Схема, изображенная на рисунке 2.9, работает на принципе групповой стабилизации выходного напряжения. Для этого в ней применяется регулируемый инвертор, который управляется напряжением наиболее мощного из каналов. Стабилизация выходных напряжений в других каналах в этом случае ухудшается, так они не охвачены отрицательной обратной связью. Для улучшения стабилизации напряжения в других каналах, можно использовать дополнительные индивидуальные стабилизаторы, так же, как в схеме рисунка 2.8.

Рисунок 2.9 — Структурная схема ИВЭП с групповой стабилизацией

Технический прогресс не стоит на месте и уже сегодня на смену блокам питания трансформаторного типа пришли импульсные блоки. Причин тому огромное множество, но самые главные – это:

  • Простота и дешевизна при производстве;
  • Легкость при эксплуатации;
  • Компактность и значительно комфортные габаритные размеры.

Ознакомиться с руководством как выбрать детектор скрытой проводки и как им пользоваться .

С технической точки зрения импульсный блок питания – это устройство, которое занимается выпрямлением сетевого напряжения и после этого формирует из него импульс с частотной характеристикой в 10 кГц. Стоит отметить, что КПД данного технического устройства достигает отметки в 80%.

Принцип работы

Фактически весь принцип работы импульсного блока питания сводится к тому, что устройство данного типа направлена на то, чтобы выпрямить напряжение, которое поступает на него при подключении к сети и затем образовать рабочий импульс, за счет которого и может функционировать данный электрический агрегат.

Многие задаются вопросом, в чем главные отличия импульсного устройства от обычного? Все сводится к том, что оно имеет повышенные технические характеристики и меньшие габаритные размеры. Также импульсный блок дает больше энергии, чем стандартный его вариант.

Виды

На данный момент на территории Российской Федерации при необходимости можно найти блоки питания импульсного типа следующих разновидностей и категорий:

  • Простой на IR2153 – эта модификация является самой востребованной среди отечественного потребителя;
  • На TL494
  • На UC3842
  • Из энергосберегающей лампы – является чем-то вроде модифицированного технического устройства гибридного типа;
  • Для усилителя – обладает высокими техническими характеристиками;
  • Из электронного балласта – по названию ясно, что прибор основан на работе баланса электронного типа. Читайте обзор какие бывают светодиодные лампы для дома и как выбрать .
  • Регулируемый – данный тип механического агрегата можно настраивать и регулировать собственными силами;
  • Для УМЗЧ – имеет узкую специфику применения;
  • Мощный – отличается высокими мощностными характеристиками;
  • На 200 вольт – данный тип устройства рассчитан на максимальное напряжение в 220В;
  • Сетевой 150 Вт – работает только от сети, максимальная мощность – 150 Вт;
  • 12 В – устройство технического характера, которое способно нормально функционировать при напряжении в 12 В;
  • 24 В – нормальная работа аппарата возможна только при 24 В
  • Мостовой – в ходе сборки применялась мостовая схема соединения;
  • Для лампового усилителя – все технические характеристики предназначены для работы с ламповым усилителем;
  • Для светодиодов –обладает высокой чувствительностью, используют для работы со светодиодами;
  • Двухполярный имеет двоякую полярность, устройство отвечает высоким стандартам качества;
  • Обратноходовый – зациклен на работе обратного хода, имеет высокие показатели мощности и напряжения.
  • Схема

    Все блоки питания импульсного типа в зависимости от сферы эксплуатации и технических особенностей имеют различные схемы:

    • 12 В – является стандартным вариантом для сборки системы данного типа;
    • 2000 Вт – данная схема предназначено только для высоко мощностных технических устройств;
    • Для шуруповерта 18 В – схема специфичная, при сборке требует от мастера особых знаний;
    • Для лампового усилителя – в данном случае речь идет о простом схематическом исполнении, которое ко всему прочему учитывает выход на ламповый усилитель;
    • Для ноутбуков – предполагает наличие особой системы защиты от перепадов напряжения;
    • На Top 200 – технические характеристики устройства будут равняться 40 В и 3 А. Читайте об устройстве генератора переменного тока .
    • На TL494 схема – учитывают ток ограничения и регулировку входного напряжения;
    • На UC3845 – собрать блок импульсного питания по данной схеме не составит и труда;
    • импульсный блок питания на ir2153 схема – применима для усилителей низкой частотности;
    • На микросхеме LNK364PN – реализован на основе микро схематического исполнения UC 3842;
    • На полевом транзисторе уже из названия понятно, что данная схема применима для полевого транзистора;
    • Схема прямоходового импульсного блока питания – имеет простое исполнение, не требует особых навыков при сборке.

    Ремонт

    В статье речь об импульсных блоках питания (далее ИБП), которые сегодня получили самое широкое применение во всех современных радиоэлектронных устройствах и самоделках.
    Основной принцип заложенный в основу работы ИБП заключается в преобразовании сетевого переменного напряжения (50 Герц) в переменное высокочастотное напряжение прямоугольной формы, которое трансформируется до требуемых значений, выпрямляется и фильтруется.
    Преобразование осуществляется с помощью мощных транзисторов, работающих в режиме ключа и импульсного трансформатора, вместе образующих схему ВЧ преобразователя. Что касается схемного решения, то здесь возможны два варианта преобразователей: первый — выполняется по схеме импульсного автогенератора и второй — с внешним управлением (используется в большинстве современных радиоэлектронных устройств).
    Поскольку частота преобразователя обычно выбирается в среднем от 20 до 50 килогерц, то размеры импульсного трансформатора, а, следовательно, и всего блока питания достаточно минимизируются, что является очень важным фактором для современной аппаратуры.
    Упрощенная схема импульсного преобразователя с внешним управлением смотрите ниже:

    Преобразователь выполнен на транзисторе VT1 и трансформаторе Т1. Сетевое напряжение через сетевой фильтр (СФ) подается на сетевой выпрямитель (СВ), где оно выпрямляется, фильтруется конденсатором фильтра Сф и через обмотку W1 трансформатора Т1 подается на коллектор транзистора VT1. При подаче в цепь базы транзистора прямоугольного импульса, транзистор открывается и через него протекает нарастающий ток Iк. Этот же ток будет протекать и через обмотку W1 трансформатора Т1, что приведет к тому, что в сердечнике трансформатора увеличивается магнитный поток, при этом во вторичной обмотке W2 трансформатора наводится ЭДС самоиндукции. В конечном итоге на выходе диода VD появиться положительное напряжение. При этом если мы будем увеличивать длительность импульса приложенного к базе транзистора VT1, во вторичной цепи будет увеличиваться напряжение, т.к энергии будет отдаваться больше, а если уменьшать длительность, соответственно напряжение будет уменьшаться. Таким образом, изменяя длительность импульса в цепи базы транзистора, мы можем изменять выходные напряжения вторичной обмотки Т1, а следовательно осуществлять стабилизацию выходных напряжений БП.
    Единственное что для этого необходимо — схема, которая будет формировать импульсы запуска и управлять их длительность (широтой). В качестве такой схемы используется ШИМ контроллер. ШИМ — это широтно-импульсная модуляция. В состав ШИМ контроллера входит задающий генератор импульсов (определяющий частоту работы преобразователя), схемы защиты, контроля и логическая схема, которая и управляет длительностью импульса.
    Для стабилизации выходных напряжений ИБП, схема ШИМ контроллера «должна знать» величину выходных напряжений. Для этих целей используется цепь слежения (или цепь обратной связи), выполненная на оптопаре U1 и резисторе R2. Увеличение напряжения во вторичной цепи трансформатора T1 приведет к увеличению интенсивности излучения светодиода, а следовательно уменьшению сопротивления перехода фототранзистора (входящих в состав оптопары U1). Что в свою очередь, приведет к увеличению падения напряжения на резисторе R2, который включен последовательно фототранзистору и уменьшению напряжения на выводе 1 ШИМ контроллера. Уменьшение напряжения заставляет логическую схему, входящую в состав ШИМ контроллера, увеличивать длительность импульса до тех пор, пока напряжение на 1-м выводе не будет соответствовать заданным параметрам. При уменьшении напряжения — процесс обратный.
    В ИБП используются 2 принципа реализации цепей слежения — «непосредственный» и «косвенный». Выше описанный способ называется «непосредственный», так как напряжение обратной связи снимается непосредственно с вторичного выпрямителя. При «косвенном» слежении напряжение обратной связи снимается с дополнительной обмотки импульсного трансформатора:

    Уменьшение или увеличение напряжения на обмотке W2, приведет к изменению напряжения и на обмотке W3, которое через резистор R2 также приложено к выводу 1 ШИМ контроллера.
    С цепью слежения я думаю, разобрались, теперь давайте рассмотрим такую ситуацию как короткое замыкание (КЗ) в нагрузке ИБП. В этом случае вся энергия, отдаваемая во вторичную цепь ИБП, будет теряться и напряжение на выходе будет практически равно нулю. Соответственно схема ШИМ контроллера будет пытаться увеличить длительность импульса для того, что бы поднять уровень этого напряжения до соответствующего значения. В итоге транзистор VT1 будет все дольше и дольше находиться в открытом состоянии, и через него будет увеличиваться протекающий ток. В конце концов, это приведет к выходу из строя этого транзистора. В ИБП предусмотрена защита транзистора преобразователя от перегрузок по току в таких нештатных ситуациях. Основу ее составляет резистор Rзащ, включенный последовательно в цепь, по которой протекает ток коллектора Iк. Увеличение тока Iк протекающего через транзистор VT1, приведет к увеличению падения напряжения на этом резисторе, а, следовательно, напряжение, подаваемое на вывод 2 ШИМ контроллера также будет уменьшаться. Когда это напряжение снизится до определенного уровня, который соответствует максимально допустимому току транзистора, логическая схема ШИМ контроллера прекратит формирование импульсов на выводе 3 и блок питания перейдет в режим защиты или другими словами отключится.
    В заключении темы хотелось бы более подробно описать преимущества ИБП. Как уже упоминалось, частота импульсного преобразователя достаточно высока, в связи с чем, габаритные размеры импульсного трансформатора уменьшены, а значит, как это не парадоксально звучит, стоимость ИБП меньше традиционного БП, так как меньше расход металла на магнитопровод и меди на обмотки, даже не смотря на то, что количество деталей в ИБП увеличивается. Еще одним из достоинств ИБП является малая, по сравнению с обычным БП, емкость конденсатора фильтра вторичного выпрямителя. Уменьшение емкости стало возможным за счет увеличения частоты. И, наконец, КПД импульсного блока питания доходит до 85 %. Связано это с тем, что ИБП потребляет энергию электрической сети только во время открытого транзистора преобразователя, при его закрытии энергия в нагрузку отдается за счет разряда конденсатора фильтра вторичной цепи.
    К минусам можно отнести усложнение схемы ИБП и увеличение импульсных помех излучаемым самим ИБП. Увеличение помех связано с тем, что транзистор преобразователя работает в ключевом режиме. В таком режиме транзистор является источником импульсных помех, возникающих в моменты переходных процессов транзистора. Это является недостатком любого транзистора работающего в ключевом режиме. Но если транзистор работает с малыми напряжениями (например, транзисторная логика с напряжением в 5 вольт) это не страшно, в нашем же случае напряжение, приложенное к коллектору транзистора, составляет, примерно 315 вольт. Для борьбы с этими помехами в ИБП используются более сложные схемы сетевых фильтров, чем в обычном БП.

Сколько типов источников питания: работа, особенности и применение

Регулируемые источники питания обычно относятся к источникам питания, способным подавать различные выходные напряжения, полезные для стендовых испытаний электронных схем, возможно, с непрерывным изменением выходного напряжения или только с некоторыми предварительно установленными напряжениями. Почти все электронные устройства, используемые в электронных схемах, для работы нуждаются в источнике питания постоянного тока. Стабилизированный источник питания по существу состоит из обычного источника питания и устройства регулирования напряжения.Выход из обычного источника питания подается на устройство регулирования напряжения, которое обеспечивает конечный выход. Выходное напряжение остается постоянным независимо от изменений входного переменного напряжения или изменений выходного тока (или тока нагрузки), но его амплитуда изменяется в соответствии с требованиями к нагрузке.

Некоторые из этих типов источников питания описаны ниже.

ИМПС

Стремление отрасли к созданию более миниатюрных, легких и более производительных электронных систем привело к созданию импульсных блоков питания, представляющих собой не что иное, как импульсный источник питания.Есть несколько топологий, обычно используемых для реализации SMPS. Импульсный источник питания — это электронный источник питания, который включает в себя импульсный регулятор для эффективного преобразования электроэнергии. При этом за счет использования высоких частот переключения размеры силового трансформатора и связанных с ним фильтрующих компонентов в SMPS значительно уменьшаются по сравнению с линейным. Преобразователи постоянного тока в постоянный и преобразователи постоянного тока в переменный относятся к категории SMPS.

В схеме линейного регулятора избыточное напряжение от нерегулируемого входного источника постоянного тока падает на последовательном элементе, и, следовательно, потери мощности пропорциональны этому падению напряжения, тогда как в схеме с переключаемым режимом нерегулируемая часть напряжения удаляется путем модуляции переключателя. коэффициент заполнения.Коммутационные потери в современных переключателях (например, полевых МОП-транзисторах) намного меньше по сравнению с потерями в линейном элементе.

Большинство электронных нагрузок постоянного тока питаются от стандартных источников питания. К сожалению, стандартные напряжения источника могут не соответствовать уровням, требуемым микропроцессорами, двигателями, светодиодами или другими нагрузками, особенно когда напряжение источника не регулируется, как источники батарей и другие источники постоянного и переменного тока.

Блок-схема

SMPS:

Основная идея импульсного источника питания (SMPS) может быть легко понята из концепции концептуального объяснения преобразователя постоянного тока в постоянный.Если на входе системы используется переменный ток, то на первом этапе необходимо преобразовать его в постоянный ток. Это называется исправлением. ИИП с входом постоянного тока не требует стадии выпрямления. Многие новые SMPS будут использовать специальную схему коррекции коэффициента мощности (PFC). Следуя синусоидальной волне на входе переменного тока, мы можем сделать входной ток. Выпрямленный сигнал фильтруется входным накопительным конденсатором для создания нерегулируемого входного источника постоянного тока. Нерегулируемый источник постоянного тока подается на высокочастотный переключатель. Для более высоких частот требуются компоненты с большей емкостью и индуктивностью.В этом случае полевые МОП-транзисторы могут использоваться в качестве синхронных выпрямителей, они имеют еще более низкие падения напряжения на проводящей стадии. Высокая частота переключения переключает входное напряжение на первичную обмотку силового трансформатора. Импульсы возбуждения обычно имеют фиксированную частоту и переменный рабочий цикл. Выход вторичного трансформатора выпрямляется и фильтруется. Затем он отправляется на выход блока питания. Регулировка выхода для обеспечения стабилизированного питания постоянного тока осуществляется блоком управления или обратной связи.

Большинство SMPS. Системы работают на основе широтно-импульсной модуляции с фиксированной частотой, где продолжительность включения привода на выключатель питания изменяется от цикла к циклу. Сигнал ширины импульса, подаваемый на переключатель, обратно пропорционален выходному напряжению на выходе. Генератор управляется обратной связью по напряжению от регулятора с обратной связью. Обычно это достигается за счет использования небольшого импульсного трансформатора или оптоизолятора, что увеличивает количество компонентов.В SMPS поток выходного тока зависит от входного сигнала мощности, используемых элементов памяти и топологии схемы, а также от схемы, используемой для управления переключающими элементами. Используя LC-фильтры, выходные сигналы фильтруются.

Преимущества ИИП:

  • Более высокий КПД, поскольку переключающий транзистор рассеивает мало энергии
  • Меньшее тепловыделение за счет более высокого КПД
  • Меньше
  • Более легкий вес
  • Пониженная гармоническая обратная связь в питающую сеть

Применение ИИП:

  • Персональные компьютеры
  • Станкостроение
  • Системы безопасности

Наряду с ИИП, ниже обсуждается еще одна схема для регулируемого питания и резервного питания.

Линейные блоки питания

Блок питания рабочего стола с резервным

Блок питания рабочего стола — это блок питания постоянного тока, который может обеспечивать различные регулируемые напряжения постоянного тока, которые используются в целях тестирования или поиска неисправностей. Разработана простая схема регулируемого источника питания с резервным аккумулятором, которая может использоваться как источник питания рабочего стола. Он дает 12 вольт, 9 вольт и 5 вольт регулируемого постоянного тока для питания прототипов во время тестирования или устранения неисправностей.Он также имеет резервную батарею, чтобы продолжить работу в случае сбоя питания. Индикация низкого заряда батареи также предусмотрена для подтверждения состояния батареи.

Состоит из трех основных разделов:

Блок выпрямителя и фильтра, который преобразует сигнал переменного тока в регулируемый сигнал постоянного тока, используя комбинацию трансформатора, диодов и конденсаторов.

Батарея, используемая в качестве альтернативы, которую можно перезаряжать во время основного источника питания и использовать в качестве источника питания в случае отсутствия основного источника питания.

Индикатор заряда аккумулятора, показывающий уровень заряда и разряда аккумулятора.

Трансформатор 14-0-14, 500 мА, выпрямительные диоды D1, D2 и сглаживающий конденсатор C1 образуют блок питания. Когда питание от сети доступно, D3 смещает в прямом направлении и подает на IC1 постоянный ток более 14 вольт, который затем выдает регулируемые 12 вольт, которые можно снимать с его выхода. В то же время IC2 выдает регулируемые 9 вольт, а IC3 регулируемые 5 вольт со своих выходов.

А 12 В 7.Аккумулятор 5 Ач используется в качестве резервного. При наличии сетевого питания он заряжается через D3 и R1. R1 ограничивает ток для зарядки. Чтобы предотвратить перезарядку, если источник питания включен в течение длительного времени, а аккумулятор не используется, режим непрерывной зарядки безопасен. Зарядный ток составит порядка 100-150 мА. При пропадании сетевого питания происходит обратное смещение D3 и прямое смещение D4, и аккумулятор принимает на себя нагрузку. Батарея ИБП — идеальный выбор.

Стабилитрон ZD и транзистор PNP T1 образуют индикатор разряда батареи.Такое расположение используется в инверторах для индикации низкого уровня заряда батареи. Когда напряжение батареи выше 11 вольт, стабилитрон проводит и поддерживает базу T1 на высоком уровне, так что он остается выключенным. Когда напряжение батареи падает ниже 11 вольт, стабилитрон выключается и T1 смещается в прямом направлении. (Стабилитрон работает только тогда, когда напряжение на нем выше 1 В или выше его номинального напряжения. Таким образом, здесь стабилитрон на 10 В проводит, только если напряжение выше 11 В.) Затем загорается светодиод, указывая на необходимость зарядки аккумулятора.VR1 регулирует правильную точку выключения стабилитрона. Зарядите аккумулятор полностью и измерьте напряжение на его клеммах. Если оно выше 12 вольт, установите стеклоочиститель предварительно установленного VR1 в среднее положение и слегка поверните его, пока светодиод не погаснет. Не доводите пресет до крайности. Батарея всегда должна иметь достаточное напряжение выше 12 вольт (полностью заряженная батарея показывает около 13,8 вольт), тогда только IC1 получает достаточное входное напряжение.

Принципиальная схема автономного источника питания

На этой принципиальной схеме дана схема регулируемого источника питания, которая, несмотря на то, что стабилизатор постоянного напряжения U1-LM7805 обеспечивает не только переменное, но и автоматическое отключение.Это достигается с помощью потенциометра, который подключен между общей клеммой IC регулятора и землей. На каждые 100 Ом приращения внутрисхемного значения сопротивления потенциометра RV1 выходное напряжение увеличивается на 1 вольт. Таким образом, выходное напряжение варьируется от 3,7 В до 8,7 В (с учетом падения 1,3 В на диодах D7 и D8).

Если к его выходным клеммам не подключена нагрузка, то питание отключается. Это достигается с помощью транзисторов Q1 и Q2, диодов D7 и D8 и конденсатора C2.Когда к выходу подключена нагрузка, падения потенциала на диодах D7 и D8 (примерно 1,3 В) достаточно для того, чтобы транзисторы Q2 и Q1 проводили проводимость. В результате реле активируется и остается в этом состоянии, пока нагрузка остается подключенной. В то же время конденсатор C2 заряжается до потенциала около 7-8 вольт через транзистор Q2. Но когда нагрузка (лампа здесь последовательно с S2) отключается, транзистор Q2 отключается. Однако конденсатор C2 все еще заряжен и начинает разряжаться через базу транзистора Q1.Через некоторое время (которое в основном определяется значением C2) реле RL1 обесточивается, что отключает вход сети в первичную обмотку трансформатора TR1. Чтобы снова возобновить подачу питания, необходимо на мгновение нажать кнопку S1. Задержка выключения источника питания напрямую зависит от емкости конденсатора.

Был использован трансформатор с вторичным напряжением 12 В-0 В, 250 мА, тем не менее, он может быть изменен в соответствии с требованиями пользователя (максимум до 30 В и номинальный ток 1 ампер).Для потребления тока более 300 мА микросхема регулятора должна быть оснащена небольшим радиатором над слюдяным изолятором. Когда вторичное напряжение трансформатора превышает 12 В (среднеквадратичное значение), необходимо изменить размеры потенциометра RV1. Также необходимо заранее определить номинальное напряжение реле.

Источник переменного тока с использованием LM338

Источник питания постоянного тока

часто требуется для питания электронных устройств. В то время как для некоторых требуется регулируемый источник питания, во многих приложениях необходимо изменять выходное напряжение.Источник переменного тока — это источник питания, в котором мы можем регулировать выходное напряжение в соответствии с требованиями. Переменный источник питания может использоваться во многих приложениях, таких как подача переменного напряжения на двигатели постоянного тока, подача переменного напряжения на высоковольтные преобразователи постоянного тока в постоянный для регулировки усиления и т. Д. Он в основном используется при тестировании электронных проектов.

Основным компонентом переменного источника питания является любой регулятор, выход которого можно регулировать с помощью любых средств, например переменного резистора. ИС регулятора, такие как LM317, обеспечивают регулируемое напряжение от 1.От 25 до 30 В. Другой способ — использовать LM33 IC.

Здесь используется простая схема регулируемого источника питания с использованием LM33, который представляет собой высоковольтный стабилизатор напряжения.

LM 338 — это высоковольтный стабилизатор напряжения, который может подавать на нагрузку ток более 5 ампер. Выходное напряжение регулятора можно регулировать от 1,2 вольт до 30 вольт. Для установки выходного напряжения требуется всего два внешних резистора. LM 338 принадлежит к семейству LM 138, которое доступно в 3-х клеммной упаковке.Его можно использовать в таких приложениях, как регулируемый источник питания, стабилизатор постоянного тока, зарядные устройства и т. Д. Сильноточный регулируемый источник важен для тестирования схем усилителя большой мощности, во время поиска неисправностей или обслуживания. Это позволяет использовать источник питания с высокими переходными нагрузками и ускорять запуск в условиях полной нагрузки. Защита от перегрузки остается работоспособной даже при случайном отключении регулировочного штифта.

Описание цепи

Базовая схема состоит из следующих частей:

  1. Понижающий трансформатор, вызывающий падение переменного напряжения на 230 В.
  2. Выпрямительный модуль для исправления сигнала переменного тока.
  3. Сглаживающий электролитический конденсатор для фильтрации сигнала постоянного тока и удаления пульсаций переменного тока.
  4. LM338
  5. Переменный резистор

Работа контура

Источник переменного напряжения с использованием стабилизатора положительного напряжения LM338 показан ниже. Питание поступает от понижающего трансформатора 0-30 В на 5 ампер. Модуль выпрямителя на 10 ампер выпрямляет низковольтный переменный ток в постоянный, который устраняет пульсации сглаживающим конденсатором C1.Конденсаторы C2 и C3 улучшают переходные характеристики. Выходное напряжение можно отрегулировать с помощью Pot VR1 до желаемого напряжения от 1,2 до 28 В. D1 защищает от C4, а D2 защищает от C3 в выключенном состоянии. Регулятору требуется радиатор.

Vout = 1,2 В (1+ VR1 / R1) + I AdjVR1.

5 шагов к усовершенствованию конструкции источника питания с использованием полуавтоматики

Члены можете загрузить эту статью в формате PDF.

Что вы узнаете:

  • Как полуавтоматические инструменты ускоряют процесс проектирования источников питания.
  • Пять основных шагов, которые необходимо предпринять при построении архитектуры источника питания.
  • Как LTpowerPlanner и LTspice помогают облегчить различные аспекты процесса проектирования?

Проектирование правильного источника питания является важным и сложным делом, поскольку не существует одного типичного приложения. Хотя полная автоматизация проектирования источников питания еще не достигнута, сегодня доступен широкий спектр полуавтоматических инструментов.В этой статье подробно рассказывается об использовании полуавтоматических средств проектирования на пяти важных этапах процесса проектирования источников питания. Эти инструменты могут быть полезны как новичку, так и опытному инженеру-проектировщику источников питания.

Проектирование источника питания Шаг 1. Создание архитектуры источника питания

Создание подходящей архитектуры источника питания — решающий шаг в проектировании источника питания. Этот шаг усложняется из-за увеличения количества необходимых шин напряжения. На этом этапе принимается решение о том, нужно ли и сколько напряжений в промежуточной цепи создать.

На рисунке 1 показана типичная блок-схема источника питания. Напряжение питания 24 В для промышленного применения показано слева. Теперь это напряжение необходимо преобразовать в 5 В, 3,3 В, 1,8 В, 1,2 В и 0,9 В с соответствующими токами. Как лучше всего генерировать отдельные напряжения?

Выбор классического понижающего импульсного преобразователя имеет наибольший смысл для преобразования с 24 В в 5 В. Однако как генерировать другие напряжения? Имеет ли смысл генерировать 3.3 В из уже созданных 5 В, или мы должны преобразовать в 3,3 В напрямую из 24 В? Ответ на эти вопросы требует дальнейшего анализа. Поскольку важным свойством источника питания является эффективность преобразования, поддержание максимально высокого КПД жизненно важно при выборе архитектуры.

Если промежуточные напряжения, такие как 5 В в примере, показанном на рис. 1 , используются для генерации дополнительных напряжений, энергия, используемая для 3,3 В, уже должна пройти через два этапа преобразования.Каждый этап преобразования имеет ограниченную эффективность.

Например, если для каждой ступени преобразования предполагается эффективность преобразования 90%, энергия для 3,3 В, которая уже прошла через две ступени преобразования, имеет КПД только 81% (0,9 × 0,9 = 0,81). Можно ли допустить такую ​​довольно низкую эффективность в системе? Это зависит от тока, необходимого для этой шины 3,3 В.

Если требуется ток всего в несколько миллиампер, низкий КПД может вообще не быть проблемой.Однако для более высоких токов этот более низкий КПД может иметь большее влияние на общую эффективность системы и, следовательно, представляет собой большой недостаток.

Однако из только что упомянутых соображений нельзя сделать общий вывод о том, что всегда лучше переходить напрямую с более высокого напряжения питания на более низкое выходное напряжение за один шаг. Преобразователи напряжения, которые могут работать с более высоким входным напряжением, обычно более дороги и имеют пониженный КПД, когда существует большая разница между входным и выходным напряжениями.

При проектировании источников питания наиболее эффективный способ найти лучшую архитектуру — это использовать архитектурный инструмент. Например, LTpowerPlanner от Analog Devices помогает ускорить оценку различных архитектур, чтобы разработчики могли быстро изучить различные варианты и их компромиссы.

Завершение спецификации

Завершение спецификации чрезвычайно важно при проектировании источника питания. Все дополнительные этапы разработки зависят от спецификации.Часто точные требования к источнику питания неизвестны, пока остальная часть электронной системы не будет полностью спроектирована. Обычно это приводит к увеличению временных ограничений на разработку дизайна источника питания. Также часто бывает, что спецификация изменяется на более позднем этапе разработки.

Например, если FPGA требует дополнительной мощности при окончательном программировании, необходимо снизить напряжение цифрового сигнального процессора (DSP), чтобы сэкономить энергию, или следует избегать первоначально предполагаемой частоты переключения 1 МГц, потому что он связан с путь прохождения сигнала.Такие изменения могут очень серьезно повлиять на архитектуру и, в частности, на схему источника питания.

Спецификация обычно принимается на ранней стадии. Эта спецификация должна быть максимально гибкой, чтобы можно было относительно легко вносить любые изменения. В этом случае полезен выбор универсальных интегральных схем. Работа с инструментами разработки особенно ценна, поскольку они позволяют в короткие сроки произвести перерасчет энергопотребления.Таким образом, изменения спецификации могут быть реализованы более легко и, прежде всего, быстрее.

Спецификация включает доступную энергию, входное напряжение, максимальный входной ток, а также создаваемые напряжения и токи. Другие соображения включают размер, финансовый бюджет, тепловыделение, требования к электромагнитной совместимости (ЭМС) (включая кондуктивные и излучаемые характеристики), ожидаемые переходные процессы нагрузки, изменения напряжения питания и безопасность.

Такой инструмент, как LTpowerPlanner, предоставляет необходимые функции для создания архитектуры системы электропитания, что позволяет быстро разработать концепцию.Определяется входной источник энергии, а затем добавляются отдельные нагрузки или потребители электроэнергии. После этого добавляются отдельные блоки преобразователя постоянного тока. Это могут быть импульсные регуляторы или линейные регуляторы с малым падением напряжения (LDO). Всем компонентам можно присвоить собственное имя. Ожидаемая эффективность преобразования сохраняется для расчетов эффективности.

Ускоренная разработка концепции дает несколько преимуществ. Во-первых, простой расчет архитектуры может определить конфигурацию отдельных ступеней преобразования, наиболее выгодную для общей эффективности. На рис. 2 показаны две разные архитектуры для одних и тех же шин напряжения. Архитектура внизу имеет общую эффективность несколько выше, чем архитектура наверху. Это свойство неочевидно без подробного расчета. При использовании LTpowerPlanner эта разница сразу выявляется.

Еще одним преимуществом является то, что инструменты быстрого прототипирования предоставляют хорошо организованную документацию. Графический пользовательский интерфейс LTpowerPlanner, например, предоставляет набросок архитектуры, наглядное пособие, которое может помочь расширить круг обсуждений с коллегами, а также задокументировать усилия по разработке.Документация может храниться в виде бумажной бумажной копии или цифрового файла.

Проектирование источника питания Шаг 2: Выбор ИС для каждого преобразователя постоянного тока в постоянный

При проектировании источников питания сегодня используется интегральная схема, а не дискретная схема с множеством отдельных компонентов. На рынке доступно множество различных ИС импульсных стабилизаторов и линейных регуляторов. Все они оптимизированы для одного конкретного свойства. Что интересно, все интегральные схемы разные и взаимозаменяемы только в самых редких случаях.

Таким образом, выбор интегральной схемы становится очень важным шагом. После выбора свойства этой схемы фиксируются для остальной части процесса проектирования. Позже, если окажется, что другая ИС больше подходит, усилия по включению новой ИС начнутся заново. Эти усилия по разработке могут занять очень много времени, но их можно легко уменьшить с помощью инструментов проектирования.

Использование инструмента имеет решающее значение для эффективного выбора интегральной схемы. Параметрический поиск по аналогу.com подходит для этой задачи. Поиск компонентов в LTpowerCAD может быть еще более продуктивным. Рисунок 3 показывает окно поиска.

Чтобы использовать инструмент поиска, нужно ввести только несколько спецификаций. Например, вы можете ввести входное напряжение, выходное напряжение и требуемый ток нагрузки. На основе этих спецификаций инструмент формирует список рекомендуемых решений. Можно ввести дополнительные критерии, чтобы еще больше сузить поиск. В категории «Характеристики» , например, вы можете выбрать одну из функций, таких как разрешающий вывод или гальваническая развязка, чтобы найти подходящий преобразователь постоянного тока в постоянный.

Проектирование источника питания Шаг 3: Проектирование схем отдельных преобразователей постоянного тока в постоянный

Шаг 3 — проектирование схем. Для выбранной ИС импульсного регулятора необходимо выбрать внешние пассивные компоненты. На этом этапе схема оптимизируется. Обычно это требует тщательного изучения таблицы и выполнения всех необходимых расчетов. Этот этап проектирования источника питания можно значительно упростить с помощью средств проектирования, а результаты можно дополнительно оптимизировать.

Одно из основных различий между средствами расчета и симуляторами можно увидеть на этом этапе проектирования.Инструмент расчета, такой как LTpowerCAD, может за очень короткое время порекомендовать оптимизированные внешние компоненты на основе введенной спецификации. Эффективность преобразования может быть оптимизирована, и вычисляется передаточная функция контура управления. Это способствует реализации наилучшей полосы пропускания и стабильности управления.

После открытия ИС импульсного стабилизатора в LTpowerCAD на главном экране отображается типовая схема со всеми необходимыми внешними компонентами. Рисунок 4 показывает этот экран для LTC3310S в качестве примера.Это понижающий импульсный стабилизатор с выходным током до 10 А и частотой переключения до 5 МГц. Желтые поля на экране показывают рассчитанные или заданные значения. Пользователь может настроить параметры, используя синие поля.

Выбор внешних компонентов

Инструмент расчета надежно моделирует поведение реальной схемы, поскольку расчеты основаны на детальных моделях внешних компонентов, а не только на идеальных значениях. В частности, эти инструменты включают большую базу данных моделей интегральных схем от нескольких производителей.Например, учитываются эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) конденсатора и потери в сердечнике катушки.

Чтобы выбрать внешние компоненты, щелкните синий внешний компонент, как показано на рис. 4 . Откроется новое окно с длинным списком возможных компонентов. В качестве примера, Рисунок 5 иллюстрирует список рекомендуемых выходных конденсаторов. В этом примере показан выбор из 88 различных конденсаторов от разных производителей. Вы также можете выйти из списка рекомендуемых компонентов и выбрать опцию «Показать все», чтобы выбрать из более чем 4660 конденсаторов.Этот список постоянно расширяется, поэтому база данных внешних компонентов остается актуальной.

Проверка эффективности преобразования

После выбора оптимальных внешних компонентов эффективность преобразования импульсного регулятора проверяется с помощью кнопки «Оценка потерь и анализ». Затем отображается точная диаграмма эффективности и потерь. Кроме того, температура перехода, достигаемая в ИС, может быть рассчитана на основе теплового сопротивления корпуса. На рис. 6 показана страница расчетов эффективности преобразования и теплового поведения.

Когда вы будете удовлетворены откликом схемы, вы можете переходить к следующему набору вычислений. Если эффективность неудовлетворительна, частоту переключения импульсного регулятора можно изменить (см. Левую часть рисунка 6), , или можно изменить выбор внешней катушки. Затем эффективность пересчитывается до получения удовлетворительного результата.

Оптимизация полосы управления и проверка стабильности

После выбора внешних компонентов и расчета эффективности контур управления оптимизируется.Контур должен быть настроен таким образом, чтобы схема была надежно стабильной, не склонной к колебаниям или даже нестабильности, обеспечивая при этом широкую полосу пропускания, то есть способность реагировать на изменения входного напряжения и, в частности, на переходные процессы нагрузки. Соображения по поводу стабильности LTpowerCAD можно найти в «Loop Comp. & Загрузить переходный процесс ». Помимо графика Боде и кривых отклика выходного напряжения после переходных процессов нагрузки, существует множество вариантов настройки.

Кнопка «Использовать предлагаемую компенсацию» является самой важной.В этом случае используется оптимизированная компенсация; пользователю не нужно глубоко погружаться в систему управления, чтобы настроить какие-либо параметры. Например, Рисунок 7 показывает настройку контура управления.

Расчеты стабильности выполняются в частотной области и выполняются очень быстро, намного быстрее, чем моделирование во временной области. В результате параметры могут быть изменены на пробной основе, а обновленный график Боде предоставляется через несколько секунд. Для моделирования во временной области это займет много минут или даже часов.

Проверка отклика ЭМС и добавление фильтров

В зависимости от спецификации могут потребоваться дополнительные фильтры на входе или выходе импульсного регулятора. Именно здесь менее опытные разработчики блоков питания сталкиваются с серьезными проблемами. Возникают следующие вопросы: Как выбрать компоненты фильтра, чтобы на выходе была определенная пульсация напряжения? Необходим ли входной фильтр, и если да, то как этот фильтр должен быть спроектирован, чтобы удерживать кондуктивные выбросы ниже определенных пределов ЭМС? В этом отношении взаимодействие между фильтром и переключающим регулятором не должно приводить к нестабильности ни при каких обстоятельствах.

На рис. 8 показана конструкция входного фильтра электромагнитных помех, вспомогательный инструмент в LTpowerCAD. Доступ к нему можно получить с первой страницы, где оптимизированы внешние пассивные компоненты. При запуске разработчика фильтров появляется проект фильтра с использованием пассивных ИС и графика ЭМС. На графике показаны кондуктивные помехи с входным фильтром или без него и в соответствующих пределах различных спецификаций ЭМС, таких как CISPR 25, CISPR 22 или MIL-STD-461G.

Характеристика фильтра в частотной области и импеданс фильтра также могут отображаться графически рядом с иллюстрацией отклика ЭМС на входе.Это важно для обеспечения того, чтобы в фильтре не было слишком высоких общих гармонических искажений и чтобы импеданс фильтра соответствовал импедансу импульсного регулятора. Проблемы с согласованием импеданса могут привести к нестабильности между фильтром и преобразователем напряжения.

Такие подробные соображения могут быть учтены в LTpowerCAD и не требуют глубоких знаний. С помощью кнопки «Использовать предлагаемые значения» создание фильтра автоматизировано.

Конечно, LTpowerCAD также поддерживает использование фильтра на выходе импульсного регулятора.Часто этот фильтр используется в приложениях, в которых выходное напряжение может иметь только очень низкие пульсации выходного напряжения.

Чтобы добавить фильтр в путь выходного напряжения, щелкните значок LC-фильтра на «Loop Comp. & Load Transient » стр. После щелчка по этому значку в новом окне (Рис. 9) появляется фильтр. В этом окне можно легко выбрать параметры фильтра. Контур обратной связи может быть подключен либо перед этим дополнительным фильтром, либо за ним.Здесь можно гарантировать стабильный отклик схемы во всех режимах работы, несмотря на очень хорошую точность выходного напряжения постоянного тока.

Проектирование источника питания Шаг 4: Моделирование схемы во временной области

После того, как вы полностью спроектировали схему с использованием LTpowerCAD, ее моделирование является главным достижением. Моделирование обычно выполняется во временной области. Индивидуальные сигналы сверяются со временем. Взаимодействие различных схем также можно проверить на печатной плате.Кроме того, в симуляцию можно интегрировать паразитные эффекты. Благодаря этому результат моделирования становится очень точным, но время моделирования увеличивается.

Как правило, моделирование подходит для сбора дополнительной информации перед внедрением реального оборудования. Важно знать возможности и пределы моделирования схем. Поиск оптимальной схемы может оказаться невозможным с использованием только моделирования. Во время моделирования можно изменить параметры и перезапустить моделирование.

Однако, если пользователь не является экспертом в проектировании схем, может быть сложно определить правильные параметры, а затем оптимизировать их. В результате пользователю моделирования не всегда ясно, достигла ли схема уже оптимального состояния. Для этой цели лучше подходит такой вычислительный инструмент, как LTpowerCAD.

Моделирование источника питания с помощью LTspice

LTspice, разработанная Analog Devices, представляет собой мощную программу моделирования электрических цепей.Он широко используется разработчиками оборудования благодаря простоте использования, расширенной сети поддержки пользователей, опциям оптимизации и надежным результатам моделирования. Кроме того, LTspice предоставляется бесплатно и легко устанавливается на персональный компьютер.

LTspice основан на программе Spice, разработанной Департаментом электротехники и компьютерных наук Калифорнийского университета в Беркли. Аббревиатура Spice означает программу моделирования с упором на интегральные схемы.Доступно множество коммерческих версий этой программы.

Хотя изначально он был основан на Berkeley’s Spice, LTspice предлагает значительные улучшения в сходимости схем и скорости моделирования. Дополнительные функции LTspice включают редактор принципиальных схем и средство просмотра сигналов. Обе модели интуитивно понятны даже для новичка. Эти функции также обеспечивают большую гибкость для опытного пользователя.

LTspice разработан, чтобы быть простым и легким в использовании. Программа, скачиваемая по аналогу.com, включает в себя большую базу данных, содержащую имитационные модели почти всех силовых ИС от Analog Devices, а также внешние пассивные компоненты. Как уже упоминалось, после установки LTspice может работать в автономном режиме. Однако регулярные обновления обеспечат загрузку новейших моделей импульсных регуляторов и внешних компонентов.

Чтобы начать начальное моделирование, выберите схему LTspice в папке продукта источника питания на сайте analog.com (например, оценочная плата LT8650S). Обычно это подходящие схемы имеющихся оценочных плат.Дважды щелкнув соответствующую ссылку LTspice в определенной папке продукта, LTspice запустит полную схему локально на вашем ПК. Он включает в себя все внешние компоненты и предварительные настройки, необходимые для запуска моделирования. Затем щелкните значок бегуна (рис. 10) , чтобы начать моделирование.

После моделирования можно получить доступ ко всем напряжениям и токам в цепи с помощью программы просмотра осциллограмм. Рисунок 11 показывает типичную иллюстрацию выходного и входного напряжения при нарастании цепи.

Моделирование Spice в первую очередь подходит для детального понимания схемы источника питания, чтобы не возникало нежелательных сюрпризов при сборке оборудования. Схема также может быть изменена и оптимизирована с помощью LTspice. Кроме того, можно моделировать взаимодействие импульсного регулятора с другими частями схемы на печатной плате, что особенно полезно для выявления взаимозависимостей. Например, можно моделировать несколько импульсных регуляторов одновременно за один прогон.Это увеличивает время моделирования, но в этом случае можно проверить определенные взаимодействия.

Проектирование источника питания Шаг 5: Тестирование оборудования

Хотя инструменты автоматизации играют важную роль при проектировании источников питания, следующим шагом является выполнение базовой оценки оборудования. Импульсный регулятор работает с токами, коммутируемыми с очень высокой скоростью. Из-за паразитных эффектов схемы — особенно компоновки печатной платы — эти коммутируемые токи вызывают смещение напряжения, которое генерирует излучение.Такие эффекты можно смоделировать с помощью LTspice. Однако для этого вам нужна точная информация о паразитических свойствах. В большинстве случаев такая информация недоступна. Вам придется сделать много предположений, и это снизит ценность результата моделирования. Следовательно, необходимо провести тщательную оценку оборудования.

Компоновка печатной платы — важный компонент

Компоновка печатной платы обычно называется компонентом. Это настолько важно, что, например, невозможно управлять импульсным стабилизатором в тестовых целях с использованием перемычек, как в случае с макетной платой.В основном паразитная индуктивность в путях переключения токов приводит к смещению напряжения, что делает работу невозможной. Некоторые цепи также могут быть повреждены из-за чрезмерного напряжения.

Доступна поддержка для создания оптимальной компоновки печатной платы. Соответствующие таблицы данных для ИС импульсного стабилизатора обычно предоставляют информацию о эталонной компоновке печатной платы. Для большинства приложений можно использовать этот предложенный макет.

Оценка оборудования в указанном диапазоне температур

В процессе проектирования источника питания учитывается эффективность преобразования, чтобы определить, работает ли ИС импульсного регулятора в допустимом диапазоне температур.Однако важно проверить оборудование при предполагаемых предельных температурах. IC переключателя-регулятора и даже внешние компоненты меняют свои номинальные значения в допустимом диапазоне температур. Эти температурные эффекты можно легко учесть во время моделирования с помощью LTspice.

Однако такая симуляция хороша ровно настолько, насколько хороши заданные параметры. Если эти параметры доступны с реалистичными значениями, LTspice может выполнить анализ Монте-Карло, который приведет к желаемому результату.Во многих случаях оценка оборудования посредством физического тестирования еще более практична.

Соображения по электромагнитным помехам и электромагнитной совместимости

На поздних этапах проектирования системы оборудование должно пройти испытания на электромагнитные помехи (EMI) и ЭМС. Хотя эти тесты необходимо проходить на реальном оборудовании, инструменты моделирования и вычислений могут быть чрезвычайно полезны для сбора информации. Перед тестированием оборудования можно оценить различные сценарии.

Конечно, некоторые задействованные паразиты обычно не моделируются при моделировании, но можно получить общие тенденции производительности, связанные с этими параметрами испытаний.Кроме того, данные, полученные в результате такого моделирования, могут дать понимание, необходимое для быстрого применения модификаций оборудования в случае, если первоначальный тест на ЭМС не был пройден. Поскольку испытания на ЭМС являются дорогостоящими и трудоемкими, использование такого программного обеспечения, как LTspice или LTpowerCAD, на ранних этапах проектирования может помочь получить более точные результаты перед тестированием, тем самым ускоряя общий процесс проектирования источников питания и сокращая расходы.

Резюме

Инструменты, доступные для проектирования источников питания, стали очень сложными и достаточно мощными, чтобы соответствовать требованиям сложных систем.LTpowerCAD и LTspice — это высокопроизводительные инструменты с простыми в использовании интерфейсами. В результате эти инструменты могут быть неоценимыми для дизайнера с любым уровнем знаний. Любой, от опытного разработчика до менее опытного, может использовать эти программы для повседневной разработки источников питания.

Поразительно, насколько расширились возможности моделирования. Использование соответствующих инструментов может помочь вам построить надежный и современный источник питания быстрее, чем когда-либо прежде.

Бесплатные электроинструменты

Меры противодействия шумам для импульсных источников питания | Мир силовой электроники | TDK Techno Magazine

Импульсные источники питания используют четыре стратегии ЭМС: отражение, поглощение, шунтирование и экранирование

Меры противодействия шуму для электронного оборудования также называют мерами ЭМС.Проблемы с шумом включают в себя EMI (электромагнитные помехи или проблемы с излучением) и EMS (проблемы с электромагнитной восприимчивостью или помехозащищенностью). Идея решения этих двух проблем называется EMC (электромагнитная совместимость). Другими словами, EMC означает «не создавать шумовых помех для других систем (EMI)» и «оставаться незатронутыми внешними или собственными шумами» (EMS).

Импульсный источник питания — идеальный пример для изучения основ и применения мер ЭМС.Импульсные источники питания являются точкой входа внешнего шума от других систем, а также точкой выхода для передачи шума в нагрузку (например, схемы ИС). Сам импульсный блок питания также является источником шума. Этот шум не только проходит по линиям электропитания в виде кондуктивного шума, но также становится излучаемым шумом (вредным электромагнитным излучением), что отрицательно сказывается на нем и на другом электронном оборудовании. Не будет преувеличением сказать, что импульсные блоки питания были бы бесполезны без мер по ЭМС.

Существует четыре стратегии ЭМС: (1) Отражение — блокирование проводимости шумовых компонентов с помощью LC-фильтров, (2) Поглощение — с использованием ферритовых сердечников и микросхем для поглощения шума и преобразования его в тепло, (3) Шунтирование — с использованием конденсаторов и варисторы для отвода шума на землю. (4) Экранирование — удаление излучаемого шума путем его направления на землю через металлический корпус или поглощения его поглотителем радиоволн, например ферритом.

Мы будем использовать импульсные блоки питания AC-DC в качестве примера для изучения мер ЭМС, применяемых в оборудовании силовой электроники.Импульсный источник питания переменного тока в постоянный — это устройство, которое выпрямляет и сглаживает коммерческую мощность переменного тока, а затем преобразует ее в постоянный постоянный ток постоянного напряжения для вывода с помощью преобразователя постоянного тока в постоянный. Меры по электромагнитной совместимости применяются к входу, основному корпусу и выходу устройства.

Первый шаг — это ввод. Коммерческий переменный ток — это не только линия электропитания, но и точка входа для различных типов кондуктивных помех, таких как удары молнии, высокочастотный шум от другого электрического / электронного оборудования и импульсный шум.Чтобы такие шумы не попадали, на входе устанавливается ЭМС-фильтр (сетевой фильтр), предназначенный для источников питания. Фильтр ЭМС также играет роль в подавлении обратного шума (шума обратной связи), который генерируется внутри оборудования и выходит наружу.

Как работают синфазные дроссели в блоке питания Фильтры ЭМС

Кондуктивный шум, протекающий по линиям электропитания и сигнальным линиям, имеет два типа режима проводимости: дифференциальный режим и общий режим.Шум в дифференциальном режиме — это шум, передаваемый через два проводника, один в исходящем направлении, а другой в обратном (дифференциал означает, что направления тока противостоят друг другу). Электропитание и сигнальные токи находятся в дифференциальном режиме, также называемом нормальным режимом.

Синфазный шум, с другой стороны, более сложен. Например, излучаемый шум внутри электронного устройства может выходить в виде слабого тока через металлический корпус или пол и попадать в другое электронное оборудование.Этот тип шумового тока называется синфазным шумом. Он отличается от шума в дифференциальном режиме тем, что он входит независимо от исходящего / обратного трактов силовых и сигнальных линий и течет в одном и том же направлении через два проводника. Обычно синфазный шум распространяется на обширную территорию, хотя уровни напряжения низкие. Поскольку управляющие напряжения ИС и БИС в последние годы снизились примерно до 2–1 В или менее, меры против синфазных помех, которые могут вызывать сбои в работе ИС и БИС, становятся центральной частью мер по обеспечению ЭМС в электронном оборудовании.

Шум в дифференциальном режиме можно уменьшить с помощью LC-фильтров, которые объединяют катушку индуктивности (L) и конденсатор (C), но они неэффективны против синфазного шума. По этой причине фильтры ЭМС, сочетающие в себе фильтр синфазных помех и конденсатор, необходимы на входной части оборудования источника питания.

Фильтр синфазных помех состоит из ферритового или аморфного сердечника в форме пончика с двумя проводами, намотанными в одном направлении. Поскольку ток синфазного шума течет в том же направлении, магнитный поток внутри сердечника также генерируется в том же направлении, создавая большой импеданс и блокируя проникновение шума.Конденсаторы на обоих концах синфазного фильтра (называемые конденсаторами X) уменьшают шум дифференциального режима, а конденсаторы на выходе (называемые конденсаторами Y) уменьшают синфазный шум, передавая его на землю. TDK предлагает широкий спектр фильтров ЭМС для источников питания для различных применений, включая встроенные и входные типы розеток.

Решения Total EMC поддерживают оборудование для электропитания от входа до выхода

В основном корпусе оборудования для электропитания применяются различные меры по ЭМС.В импульсных источниках питания TAC-DC даже после выпрямления и сглаживания переменного тока все еще остаются волнообразные колебания напряжения, которые можно описать как «остатки» переменного тока. В секции преобразователя постоянного тока в постоянный, где преобразуется постоянное напряжение, высокочастотный коммутационный шум накладывается на это колебание напряжения. Кроме того, коммутирующий диод вторичной стороны также создает резкий шум, называемый импульсным шумом, и накладывается на него. В устройствах, которые используют постоянный ток от батарей, нет волнистости, как в случае с переменным током, но высокочастотный шум переключения и пиковый шум все еще генерируются в секции преобразователя постоянного тока.Чтобы уменьшить этот шум, демпфирующая схема CR, состоящая из конденсатора (C) и резистора (R), размещена параллельно транзистору и коммутирующему диоду.

При разработке схемных плат компоненты с катушками, такие как трансформаторы и дроссели, должны размещаться осторожно. Это связано с тем, что утечка магнитного потока из катушки может магнитно соединиться с другими катушками и вызвать шум. Кроме того, когда большой ток включается и выключается на высокой скорости, компонент индуктивности проводки генерирует шум.Даже выводы электронных компонентов могут иметь значение, поэтому они должны быть как можно короче. В этом отношении преимущества поверхностного монтажа SMD-компонентов, таких как многослойные керамические чип-конденсаторы, заключаются в отсутствии выводов.

Когда высокочастотный ток течет по петлеобразной цепи, петля действует как антенна и излучает шум. Поэтому размер петли должен быть как можно меньше. Компактные блоки питания полностью закрыты металлическим корпусом для защиты излучаемого шума и предотвращения его утечки.Поскольку выходные кабели также могут действовать как антенны, ферритовые сердечники и фиксирующие фильтры используются в качестве средств противодействия излучаемым помехам.

Импульсный источник питания AC-DC похож на демонстрацию мер по ЭМС, в которых применяются различные меры по снижению шума. На диаграмме ниже показан их обзор. Даже при одинаковой принципиальной схеме характеристики импульсных источников питания сильно различаются в зависимости от схемы подключения и компоновки компонентов. Источники питания требуют последовательных мер по ЭМС — начиная со входа, в основном корпусе и вплоть до выхода.TDK называет это Total EMC Solutions и предлагает комплексные услуги, включая измерение шума в безэховой камере.

Знакомство с импульсными источниками питания (SMPS): Talema Group

Импульсные источники питания (SMPS) довольно сложны по сравнению с линейными регулируемыми источниками питания. Но эта сложность приводит к стабильному, регулируемому источнику постоянного тока, который может обеспечивать более эффективную подачу энергии при заданном размере, весе и стоимости.Эта статья является первой в серии, посвященной импульсным источникам питания, их различным топологиям, преимуществам и приложениям.

Введение: основы преобразования мощности

Источник питания принимает нерегулируемую мощность и преобразует ее в стабильную регулируемую мощность. Электронное оборудование обычно питается от источников постоянного тока низкого напряжения, источником которых может быть батарея, комбинация батареи и преобразователя постоянного / постоянного тока или источник питания, преобразующий сеть переменного тока в один или несколько источников постоянного тока низкого напряжения.

Блок питания — важный элемент в процессе преобразования энергии. Практически для всего электронного оборудования требуется источник постоянного тока, который хорошо регулируется, имеет низкие шумовые характеристики и обеспечивает быструю реакцию на изменения нагрузки. Некоторые источники питания также обеспечивают изоляцию входа и выхода для безопасности и защиты от переходных процессов.

Существует два типа регулируемых источников питания: линейные регулируемые источники питания и импульсные источники питания (SMPS) .В основном мы будем обсуждать SMPS, но быстрое сравнение этих двух типов даст дополнительный контекст.

Линейный источник питания
в сравнении с SMPS
Пример линейного источника питания Пример SMPS

Основными преимуществами ИИП являются эффективность, размер и вес. Линейный источник питания содержит сетевой трансформатор и диссипативный последовательный регулятор. Это означает, что источник питания имеет очень большие и тяжелые трансформаторы 50/60 Гц и очень низкую эффективность преобразования энергии, что является серьезным недостатком.

905 Постоянное

Линейный SMPS
Размер Большой и тяжелый Маленький и легкий
КПД 6 30–416 %
Сложность Низкий Высокий
EMI Низкий уровень шума Требуется фильтрация
Выходное напряжение
Выходное напряжение
Рассеивание избыточной мощности Изменение рабочего цикла ШИМ
Стоимость Высокая Низкая

Конструкция импульсных источников питания довольно сложна по сравнению с источниками питания с линейным регулированием.Однако такая сложность конструкции приводит к стабильному и регулируемому источнику постоянного тока, способному эффективно обеспечивать большую мощность при заданном размере, весе и стоимости.

За счет использования высоких частот переключения размер магнитных компонентов и связанных с ними фильтрующих компонентов в SMPS значительно уменьшается по сравнению с линейным источником питания. Например, SMPS, работающий на частоте 20 кГц, приводит к уменьшению размера компонентов в 4 раза, а при 100 кГц и выше этот показатель увеличивается примерно до 8 раз.Это означает, что конструкция SMPS позволяет производить очень компактные и легкие источники питания. В настоящее время это важное требование для большинства электронных систем.

Обзор SMPS
В импульсных источниках питания

используются высокочастотные переключающие устройства для высокоэффективной передачи электроэнергии от источника к нагрузке. Действие переключения контролируется с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ), а регулирование напряжения достигается путем изменения рабочего цикла ШИМ.

По мере того, как электронное оборудование становится все меньше и меньше, рынок требует, чтобы преобразователи мощности делали то же самое.С момента появления технологий переключения режимов это был скорее эволюционный, чем революционный процесс. В условиях глобального рынка источники питания могут работать в широком диапазоне входных сигналов, что позволяет охватить различные варианты питания от сети переменного тока во всем мире.

Базовая схема SMPS
Базовая принципиальная схема SMPS
  • Входной выпрямитель и фильтр: Используется для преобразования входного переменного тока в постоянный. SMPS с входом постоянного тока не требует этого этапа. Выпрямитель вырабатывает нерегулируемый постоянный ток, который затем проходит через схему фильтра.
  • Инвертор: Каскад инвертора преобразует постоянный ток (напрямую со входа или из выпрямительного каскада) в переменный ток, пропуская его через генератор мощности, выходной трансформатор которого очень мал с небольшим количеством обмоток на частоте от 10 до нескольких сотен секунд. КГц.
  • Коммутационный трансформатор: Если требуемый выход должен быть изолирован от входа, SMPS использует высокочастотный трансформатор в качестве изолятора между переключающим элементом и выходом. Это преобразует напряжение на вторичной обмотке вверх или вниз до необходимого выходного уровня.
  • Выходной выпрямитель и фильтр: Преобразует выход переменного тока в постоянный.
  • Регулировка: Цепь обратной связи контролирует выходное напряжение и ток и сравнивает их с эталонным напряжением и током, чтобы поддерживать постоянное / регулируемое выходное напряжение.
Топологии SMPS
Цепи

SMPS содержат сети трансформаторов, аккумуляторов энергии и катушек индуктивности, конденсаторов и электронных переключателей и выпрямителей для управления мощностью. Их конкретное расположение упоминается как топология .

SMPS уменьшает размер и повышает эффективность за счет увеличения частоты работы. Компромиссом являются повышенная пульсация и шум (как кондуктивные, так и излучаемые электромагнитные помехи) на выходе, которые необходимо контролировать

Факторы, которые следует учитывать при выборе топологии для конкретного приложения:

  • Требуется ли диэлектрическая изоляция между входом и выходом?
  • Выходное напряжение выше или ниже всего диапазона входного напряжения?
  • Требуются ли несколько выходов?
  • Налагает ли предполагаемая топология разумное напряжение на полупроводники напряжения?
  • Обеспечивает ли предполагаемая топология разумную токовую нагрузку на полупроводники напряжения?
  • Какое максимальное напряжение подается на первичную обмотку трансформатора и каков максимальный рабочий цикл?
  • Какая максимальная мощность?
SMPS Типы

SMPS можно разделить на два типа в зависимости от топологии схемы: неизолированные преобразователи и изолированные преобразователи .

Типы SMPS
  • Неизолированные преобразователи: входной источник и выходная нагрузка разделяют общий путь тока во время работы, а энергия передается через элементы накопления энергии (индукторы и конденсаторы).
  • Изолированные преобразователи: энергия передается через взаимно связанные магнитные компоненты (трансформаторы), при этом связь между источником питания и нагрузкой достигается исключительно через электромагнитное поле, что обеспечивает гальваническую развязку между входом и выходом.

В большинстве приложений топология SMPS содержит силовой трансформатор, обеспечивающий изоляцию, масштабирование напряжения через коэффициент трансформации и возможность обеспечения нескольких выходов. Однако существуют неизолированные топологии, такие как понижающие, повышающие и понижательно-повышающие преобразователи, в которых обработка мощности достигается только за счет индуктивной передачи энергии.

В таблице ниже приведены типичные максимальные уровни выходной мощности для различных топологий.

904 Buck 904 Boost 904 Обратный ход Полный мост ZVT
Топология Диапазон мощности (Вт)
Buck 0–1000
Boost 0–150
0–150
Вперед 0–250
Push-Pull & Half-Bridge 500
Full-Bridge & LLC Резонансный полумост
21000 > 1000
Параллельный полный мост ZVT > 2000
Способы переключения

Операция переключения может быть «жесткой» или «мягкой».

Меньше 904MI 904 904 Контроль
Жесткое переключение Мягкое переключение
Частота Фиксированная Переменная
Требуемое количество компонентов Низкий
Потери при переключении Высокий Низкий
Приложения Низкие требования к мощности / низкой производительности Требования к высокой мощности / высокой производительности
Стоимость Низкая Простой Комплексный
Схема модуляции Универсальная Ограниченная
Заключение

Несмотря на свою сравнительную сложность, импульсные источники питания становятся все более популярными из-за их размера, веса и эффективности.

В нашей следующей статье мы более подробно рассмотрим неизолированные преобразователи и их приложения.

  • Бхувана Мадхайян (Bhuvana Madhaiyan) — инженер по дизайну и разработке в Talema India. Она имеет степень бакалавра электротехники и электроники в университете Анны в Ченнаи и работает практикующим инженером с 2006 года.Бхувана присоединилась к команде Талема в 2007 году.

    Просмотреть все сообщения

Какие они? (Плюс принципиальная схема)

Что такое регулируемый источник питания?

Регулируемый источник питания преобразует нерегулируемый переменный ток (переменный ток) в постоянный постоянный ток (постоянный ток).Регулируемый источник питания используется для обеспечения того, чтобы выходная мощность оставалась постоянной даже при изменении входа.

Стабилизированный источник питания постоянного тока также известен как линейный источник питания, он представляет собой встроенную схему и состоит из различных блоков.

Регулируемый источник питания принимает входной переменный ток и обеспечивает постоянный выход постоянного тока. На рисунке ниже показана блок-схема типичного регулируемого источника постоянного тока.

Основные строительные блоки регулируемого источника питания постоянного тока следующие:

  1. Понижающий трансформатор
  2. Выпрямитель
  3. Фильтр постоянного тока
  4. Регулятор

(Обратите внимание, что у наших MCQ цифровой электроники много электрические вопросы, относящиеся к этим темам)

Работа регулируемого источника питания

Понижающий трансформатор

Понижающий трансформатор понижает напряжение в сети переменного тока до необходимого уровня.Коэффициент трансформации трансформатора регулируется таким образом, чтобы получить необходимое значение напряжения. Выход трансформатора используется как вход в схему выпрямителя.

Выпрямитель

Выпрямитель — это электронная схема, состоящая из диодов, которая выполняет процесс выпрямления. Выпрямление — это процесс преобразования переменного напряжения или тока в соответствующую постоянную величину (постоянный ток). На вход выпрямителя подается переменный ток, а на выходе — однонаправленный пульсирующий постоянный ток.

Хотя технически можно использовать однополупериодный выпрямитель, его потери мощности значительны по сравнению с двухполупериодным выпрямителем. Таким образом, двухполупериодный выпрямитель или мостовой выпрямитель используется для выпрямления обоих полупериодов переменного тока (двухполупериодное выпрямление). На рисунке ниже показан двухполупериодный мостовой выпрямитель.

Мостовой выпрямитель состоит из четырех диодов с p-n переходом, подключенных, как показано выше. В положительном полупериоде питания напряжение, наведенное на вторичной обмотке электрического трансформатора i.е. ВМН положительный. Следовательно, точка E положительна по отношению к F. Следовательно, диоды D 3 и D 2 имеют обратное смещение, а диоды D 1 и D 4 смещены вперед. Диоды D 3 и D 2 будут действовать как разомкнутые переключатели (практически есть некоторое падение напряжения), а диоды D 1 и D 4 будут действовать как замкнутые переключатели и начнут проводить ток. Следовательно, выпрямленный сигнал появляется на выходе выпрямителя, как показано на первом рисунке.Когда напряжение, индуцированное во вторичной обмотке, то есть VMN, отрицательно, D 3 и D 2 смещены в прямом направлении, а два других смещены в обратном направлении, и на входе фильтра появляется положительное напряжение.

Фильтрация постоянного тока

Выпрямленное напряжение выпрямителя представляет собой пульсирующее напряжение постоянного тока с очень высокой степенью пульсации. Но мы не хотим этого, мы хотим, чтобы сигнал постоянного тока был чистым, без пульсаций. Следовательно, используется фильтр. Используются различные типы фильтров, такие как конденсаторный фильтр, LC-фильтр, входной фильтр дросселя, фильтр π-типа.На рисунке ниже показан конденсаторный фильтр, подключенный вдоль выхода выпрямителя, и результирующая форма выходного сигнала.

Когда мгновенное напряжение начинает увеличивать заряд конденсатора, он заряжается, пока форма волны не достигнет своего пикового значения. Когда мгновенное значение начинает уменьшаться, конденсатор начинает экспоненциально и медленно разряжаться через нагрузку (в данном случае вход регулятора). Следовательно, получается почти постоянное значение постоянного тока с очень меньшим содержанием пульсаций.

Регламент

Это последний блок в регулируемом источнике питания постоянного тока.Выходное напряжение или ток будут изменяться или колебаться при изменении входного сигнала от сети переменного тока или из-за изменения тока нагрузки на выходе регулируемого источника питания или из-за других факторов, таких как изменения температуры. Устранить эту проблему можно с помощью регулятора. Регулятор будет поддерживать постоянный выход даже при изменениях на входе или любых других изменениях. В зависимости от области применения можно использовать последовательный стабилизатор на транзисторах, стабилизаторы с постоянной и переменной ИС или стабилитрон, работающий в стабилитроне.Такие микросхемы, как 78XX и 79XX (например, IC 7805), используются для получения фиксированных значений напряжений на выходе.

С помощью таких микросхем, как LM 317 и 723, мы можем регулировать выходное напряжение до необходимого постоянного значения. На рисунке ниже показан регулятор напряжения LM317. Выходное напряжение можно регулировать, регулируя значения сопротивлений R 1 и R 2 . Обычно конденсаторы связи емкостью от 0,01 мкФ до 10 мкФ необходимо подключать на выходе и входе для устранения входного шума и переходных процессов на выходе.В идеале выходное напряжение равно


На рисунке выше показана полная схема стабилизированного источника питания + 5В постоянного тока.

Проект по тестированию микросхем . Google в партнерстве с Measurement Lab (M-Lab) проводит этот тест скорости. 41. Наклейка для схемы — это светодиод для создания схем и поделок. Проводники позволяют электричеству проходить через них, а изоляторы сопротивляются протеканию тока. Дополнительный бонус: эта схема также дает хорошую индикацию «внутреннего сопротивления» батареи.Circuit Test Electronics — импортер и дистрибьютор электронных компонентов и испытательных приборов. Эта схема помогает десульфатировать свинцово-кислотные батареи. Желательно, чтобы уровень плана тестирования был таким же, как и уровень соответствующего программного обеспечения. Несколько лет назад я сделал тестер ИС, используя обучающую систему 8080, чтобы проверить ящики, заполненные ИС серии 7400, которые использовались в лабораторных экспериментах в лаборатории колледжа, где я проходил курсы. 35, нет. Повысьте гибкость бизнеса, предоставив вашей организации обучение, аккредитованное ICAgile.Вычислите значения R и X, которые были бы найдены, если бы вы провели испытание обрыва цепи на вторичной обмотке, а не на первичной. Автомобильный регулятор напряжения большой мощности GaryC — 05.01.2014. Oculus старается изо всех сил упростить разработчикам сборку своих устройств. И LM358 IC для преобразования выходного сигнала датчика уровня алкоголя в цифровой (эта функция не является обязательной). Автоматический выключатель также должен уметь отключать большое количество других токов при системном напряжении, таких как емкостные токи, малые индуктивные токи и… Лучшее онлайн-программное обеспечение для электромонтажа и схем.4. Включая наши отмеченные наградами схемы защелок. См. Раздел «Использование тестера» ниже. Мощность Испытательный проект «Аполлон-Союз» стал первым международным полетом человека в космос. Ngspice является частью проекта gEDA, полного набора инструментов автоматизации проектирования электронного дизайна под лицензией GPL. И он способен предоставить более 1. Расчетное время: Зависит от личного опыта, умения работать с инструментами, работы с электропроводкой и доступного доступа к зоне проекта. Более 6 млн товаров от 2000+ производителей. Кроме того, вы также можете измерять температуру и тестировать несколько человек одновременно.Вы можете использовать их для быстрой проверки исправности многих микросхем операционных усилителей с мигающей светодиодной схемой. Поиск выключателя может помочь в ваших электрических проектах. Пожертвовать для Support Tor Схема представляет собой генератор Пирса, к которому подключен тестируемый кристалл. Связанный проект. Проверить простую цепь несложно — цепи освещения относятся к числу самых простых, — но электрическая проводка в автомобиле содержит множество взаимосвязанных и разветвленных цепей, которые создают сложности. Подайте VCC (5 В) и Gnd на IC, а затем подайте 12 В на контакт 8.99. Разработайте и изготовьте тестер аккумуляторов для проверки сухих элементов и аккумуляторных батарей с напряжением менее 2 В. От 0 мс до 2. Чтобы включить или выключить переключатель, просто нажмите на него. Если MOSFET работает, он будет работать в цепи нестабильного мультивибратора, в результате чего светодиод будет мигать. Это простая схема тестера микросхем операционного усилителя. Он в первую очередь нацелен на практиков, художников и преподавателей, работающих с молодежью в культурном и молодежном секторах. Комплект измерителя ESR — это удивительный мультиметр, который измеряет значения ESR, емкость (100 пФ — 20000 мкФ), индуктивность, сопротивление (0.Для этого дублируйте R6-R12, C3, U1B, D3-D4 и Q1, используйте четырехканальный операционный усилитель IC LM324 для 2 или 3 каналов. Тестер операционных усилителей предназначен для тестирования простых, двойных и учетверенных операционных усилителей. Есть два режима работы тестера IC: 1. Это очень простая и недорогая схема, которую можно использовать для проверки кристаллов кварца. Наш список проектов Arduino — это сборник последних крутых проектов Arduino, ожидающих создания. Снимать каждую из них для тестирования очень утомительно и есть большой риск повреждения печатных плат.Эта схема очень проста. Проверка микросхемы будет производиться с помощью Arduino UNO. трубы тестер трубок проект Стива Бенча. И что делает эту схему такой особенной, так это то, что в ней не используется транзистор, и, следовательно, это действительно простейшая проверка целостности. Автоматический доводчик штор. Серый цвет указывает на землю. Автоматический режим 2.] Нормативные / обязательные критерии тестирования [Опишите все правила или предписания, по которым система должна проверяться. Типичные области применения включают интерфейс датчика / МЭМС, управление питанием / аккумулятором, связь, конструкции со сверхнизким энергопотреблением.в этом проекте мы использовали только один тип транзистора. TINA Design Suite — это мощный, но доступный программный пакет для моделирования схем, проектирования схем и проектирования печатных плат для анализа, проектирования и тестирования в реальном времени аналоговых, цифровых, IBIS, HDL, микроконтроллеров и смешанных электронных схем и их макетов печатных плат. Вместе мы решаем сложные задачи тестирования и автоматизации и позволяем предприятиям достигать более высоких объемов производства, более высокого качества и более высокой рентабельности инвестиций. Налейте 1 стакан воды в чашку или химический стакан.Эта схема может использоваться для тестирования и проверки работы кристалла в диапазоне частот от 1 МГц до 48 МГц. Я сел и набросал «суперпростой» драйвер… Большинство проектов наталкиваются на одну или две проблемы на своем пути, и этот тоже. Amazon. Пожалуйста, помогите Project Cars Wiki, расширив ее. Конечно, есть и другие факторы, которые могут быть учтены в этом стандартном расчете. IC 1848, также известная как туманность Душа, туманность Эмбрион и туманность Вестерхаута 5, представляет собой область газа и пыли с ассоциированным скоплением молодых горячих звезд, расположенных на расстоянии ~ 6500 световых лет в созвездии Кассиопеи.Если вы новичок в построении трасс, попробуйте… North American Tracks. Описание: Тестер многопроволочного кабеля с отдельным светодиодом для каждого провода. Если вы посмотрите внимательно, вы можете заметить небольшое несоответствие между фотографией печатной платы на рисунке 3 и файлом макета ExpressPCB, включенным в онлайн-файлы. Конечная цель — создать экономичный тестер компонентов с использованием Arduino и нескольких пассивных компонентов; Я пытаюсь сделать систему более масштабируемой, чтобы вы могли просматривать выходные данные в последовательном режиме … Как мне проверить мою схему? То, как вы проверяете свою схему, будет зависеть от конкретной схемы, которую вы строите.Более 40 лет Circuit Check является лидером отрасли в поиске и внедрении инноваций в новые тестеры интегральных схем или тестеры интегральных схем, которые используются для тестирования или проверки состояния микросхем перед их использованием в какой-либо схеме. На прошлой неделе я создал простой TTL-I. Инвертор синусоидальной волны переменного тока от 24 до 220 В, 1000 Вт постоянного тока для фотоэлектрической солнечной системы. Модули Wi-Fi, такие как Xbee, были дорогими и с ними было сложно работать. Подача тока на светодиоды регулируется базовым комплектом ручных инструментов для электриков, тестером напряжения и мультиметром.План тестирования служит планом для проведения мероприятий по тестированию программного обеспечения … Вот простая принципиальная схема индикатора уровня заряда 12-вольтной батареи. Схема блока питания преобразователя постоянного тока с 12В на 24В. 139 Если вы пытаетесь использовать клиент Tor, обратитесь к веб-сайту Tor и определите ответы на часто задаваемые вопросы. Требуемая деталь: мультиметр или омметр, оптопара, резистор 100 Ом, кнопка, батарея или источник питания. Необычно для моих проектов, что я не включил дизайн печатной платы, поскольку стиль построения «мертвого жучка» был намного удобнее.Tester Electronics Projects, Операционная схема тестера усилителя «Проекты аналоговых схем», Дата 2019/08/04. Этот студенческий исследовательский проект SDSU состоял из анализа схемы с использованием гидравлического испытательного стенда, который содержал насос и различные клапаны. Визуализация электронного потока, которую вы добавили, просто фантастическая и действительно помогла им понять, как ток делится в параллельной цепи. Тестер многожильного кабеля. Он использует цифровую КМОП-матрицу NAND серии IC-4011 или CD4011, или MC14011, или TC4011, поэтому полезная ИС очень низкая стоимость.Он увеличивает карьеру руководителей проектов в различных отраслях и помогает организациям находить людей, которые им нужны для более умной работы … Ниже приведены полные электронные схемы, которые вы можете построить, все они используют схему таймера 555. Проектирование и моделирование тестовых устройств, IEEE Transactions on Magnetics, vol. Многожильный провод 22 и 24 калибра с предварительным соединением является наиболее распространенным в конструкции педалей, поскольку все, что толще 22, не подходит для некоторых аппаратных средств и некоторых отверстий на печатной плате, а все, что тоньше 24, не будет достаточно прочным.Если лампочка не загорается, проверьте соединения проводов, чтобы убедиться, что все они надежны, а затем повторите попытку. Мы систематически анализируем и тестируем прототип для нескольких микросхем, получая доступ к каждому отдельному выводу со всеми возможными входами. Мигающий светодиод; Затухающий светодиод; Мигающие огни железнодорожного пути; Светодиодный диммер; Тестер направления сервопривода; Тестер скорости сервопривода; Сенсорные проекты. О НАС. Threads 4K Выбор испытательного оборудования, методы измерения, передовой опыт (т. Е. Инструмент для проектирования схем / печатных плат и симулятор, разработанный AutoDesk, который дает вам возможность спроектировать схему, увидеть ее на макете, использовать знаменитую платформу Arduino, смоделировать схему и, в конечном итоге, … Симисторы — рабочие и прикладные схемы.Мини-проекты с использованием IC 741. Mazda Raceway Laguna Seca. Теперь, включающий в себя прогнозный, гибкий и гибридный подходы, PMP ® доказывает опыт руководства проектом и компетентность в любых методах работы. Просто подключите 4-элементную батарею и сервопривод. Изменение способа работы людей с гибкостью, помогая им стать гибкими. Цепь — это путь, по которому течет электричество. (Полностью или частично закорочены. Он может протестировать практически любое устройство 74xx или 4xxxx, а также идентифицировать неизвестные IC, действительно крутые, но никогда не публиковавшиеся.Монтажный провод. В вашей тестовой системе мы хотим поместить наш чип на макетную плату и с разводкой входов и выходов, мы… нет Это видео представляет собой описание основных логических вентилей на хинди для студентов-электронщиков 11-го и 12-го классов. Еще несколько лет назад подключение устройств и аппаратных компонентов к Интернету было непростой задачей. Cerium Systems, признанная одной из самых быстрорастущих технологических компаний Индии, предоставляет глобальные услуги в области проектирования для секторов СБИС и встраиваемого программного обеспечения. Когда вы касаетесь проводом под напряжением (черного или любого другого цвета, кроме зеленого и белого) одним выводом и нейтралью (белым) или заземлением (зеленым или голым медным) с помощью… Необходимость извлекать каждый из них для тестирования очень утомительна, и это очень утомительно. это большой риск повредить печатные платы.org) Лучший онлайн-ресурс по проектам в области электроники. В настоящее время тестируется только 18 различных I. См. Больше идей о проектах Arduino, Arduino, схемотехнике. Мы также исследуем таблицы истинности, связанные с различными ИС по каналу отображения. Схема индикатора уровня заряда аккумулятора 12В светодиодная гистограмма. 7-сегментное устройство представляет собой небольшое устройство на основе семи светодиодов, которое используется для представления одного числового значения от 0 до 9. Этот проект отличается высокой надежностью и экономичностью. В производственной тестовой среде Go-No Go это помогает относительно неподготовленным операторам решить, является ли компонент хорошим или плохим.Причины для тестирования после того, как ИС была размещена на плате:… Необходимость извлекать каждую из них для тестирования очень утомительна и существует большой риск повреждения печатных плат. Абхишек Джайн (Y7016) Аншул Гоял (Y7074) Сиддхарт Гарг (Y7431) Под руководством Арпита Матхура. (Разомкнутая цепь) Рассчитайте Vth в исходной цепи, используя состояние разомкнутой цепи; Во-вторых, уменьшите сопротивление нагрузки до нуля (короткое замыкание). Обратите внимание, что действительно сложно нарисовать схему в реальной жизни, если только она не такая простая, как светодиод и батарея.MESR-100 ESR Capacitance Ohm Meter Профессиональный тестер цепи конденсатора для измерения сопротивления емкости 9. Проверьте реактивную площадку, положив одну руку на контакт заземления (GND), а одну руку — на контакт P0. 55. «Мой НОВЫЙ Десульфатор / Тестер АКБ ВЫСОКОГО ТОКА». s из серии 7400, имеющий 14 и 16 контактов. 5). Практически все люди начинают изучать электронику, используя макетные платы, потому что это самый простой способ собрать схему. В этом проекте описывается цифровой тестер ИС для тестирования цифровых ИС серии 74xx с использованием подхода на основе раскрывающегося меню графического интерфейса пользователя (GUI) MATLAB.g irf830) Я не утверждаю, что схема может проверить все неисправные МОП-транзисторы или все неисправные состояния МОП-транзисторов. Принципиальная схема тестового пробника основана на тактовом генераторе IC1a-1c, который выдает прямоугольный сигнал с частотой 3 Гц. Доступно 6 моделей — позвоните по телефону 806-778-8407. Цифровой тестер ИС Этот проект цифрового тестера ИС может быть разработан с помощью Arduino. 2. Прежде всего, мы подключаем лампу к источникам питания переменного тока и к реле, как показано на принципиальной схеме. подвеска: Часть I Проектирование и моделирование испытательного оборудования »IEEE Transactions on Magnetics vol 35 № 3 May 1999 Силовая электроника Введение в силовую электронику 16 подвеска: Часть I.В испытательных и измерительных схемах. Детектор радиочастотного излучения; Цепь переключателя хлопка; Тревога детектора тени; Световой датчик; Последовательные проекты. Обычно номер IC вводится в тестер IC, и проводится сравнительный тест с логической таблицей этой конкретной IC. 1956-1963 Элемент для тестирования Описание теста Дата тестирования Подходы к тестированию [Опишите общий подход к тестированию, который будет использоваться для тестирования продукта проекта. Это позволяет плате контролировать, как эти компоненты активируются и заряжаются во время использования предложений Digi-Key 12.Если путь нарушен, это называется разомкнутой цепью, и электроны не могут двигаться полностью. ) школьный проект, выпускной проект или курсовая работа? Опубликуйте свои вопросы и попытки. Альтернативный вариант: нарисуйте схему на доске с помощью Sharpie. Большое количество товаров на складе, возможность отправки в тот же день. Выполните подключение для проекта «Домашняя автоматизация», как показано на принципиальной схеме. На изображении ниже слева показана схема светодиодной схемы индикатора, а справа — пример схемы подключения схемы, построенной на участке прототипирования вашего BOE Shield.Введение: цифровой тестер IC с использованием микроконтроллера Pic. Выучить больше . Как будет построена схема, зависит от вас, но вот несколько идей: Коробка для проекта — используйте внутреннюю батарею 9 В и внешние разъемы, чтобы держать схему в одной маленькой коробке. Помимо первого шага в использовании ваших надежных глаз для проверки платы, есть несколько других способов, которыми вы можете проверить, чтобы найти потенциальную причину короткого замыкания на печатной плате. Большое количество крошечных полевых МОП-транзисторов (полевых транзисторов металл-оксид-полупроводник) интегрируются в небольшой чип.Движущиеся желтые точки обозначают ток. 1x LM311 IC 1x Печатная плата для точного ЖК-измерителя с красной паяльной маской 1x Корпус Измеритель является идеальным дополнением к любому источнику питания, зарядному устройству и другим электронным проектам, где необходимо контролировать напряжение и ток. Генератор звука дождя — помощь при бессоннице Тестеры логики — это простые, но очень полезные устройства для тестирования цифровых схем. 7К сообщений. Устройство обрабатывает каждую комбинацию контактов и считывает все остальные контакты, чтобы определить, какой это тип микросхемы.74LS48 — это декодер BCD для семи сегментов, который используется для отображения чисел, декодированных в двоично-десятичном формате. Чтобы найти Vth и Rth. Если вы пишете код, добавьте пакет NuGet Microsoft. Получите его как можно скорее в четверг, 16 декабря. Ни один из компонентов не поврежден. Logic, Gates, I2C, USB, таймер 555 и т. Д. Audio Meter с использованием Arduino Этот проект используется для разработки аудиометра на основе Arduino. осциллографы, анализаторы спектра, генераторы сигналов и т. д. После запуска таймера подождите, пока загорится светодиодный экран, а затем нажмите на фольгу GND одной рукой и фольгу P1 другой.В общем, вы должны следовать этой процедуре: дважды проверьте вашу схему и макетную схему, чтобы убедиться, что все ваши компоненты находятся в нужном месте. ABI LinearMaster и ChipMaster Compact Professional предлагают простое в использовании тестирование ИС вне схемы с дополнительным средством программирования. Здесь, в этом посте, мы собрали некоторые из проверенных мини-проектов с использованием IC 741. Тестер транзисторов Измерительные индукторы Измерения высокого тока Дешевый и удобный тестер транзисторов Анализатор кабеля Тестер тиристоров Тестер с жидкокристаллическим дисплеем (ЖКД) Инфракрасный пульт дистанционного управления Тестер I Тестер целостности с тремя состояниями Инфракрасный тестер дистанционного управления II Тестер соединений 12/24/48 В D.Например, стоимость доставки также может быть учтена с учетом 8 вольт, а напряжение трубчатой ​​батареи составляет 14,5 градусов в небе. ). Тестер непрерывности. аудио. проект можно использовать для проверки микросхем 74 серии на уровне ворот. Включите мультиметр и выберите режим постоянного напряжения. Позвоните нам по телефону 510-629-0066. Клуб электроники, ИИТ Канпур. Отчет о тестировании — это документ, который содержит сводку всех действий по тестированию и окончательные результаты тестирования проекта тестирования. Недавно во время путешествия у моей семьи возникли проблемы с питанием 5 смартфонов и 2 планшетов, а не просто тестера аккумулятора.Твитнуть. Цифровой тестер ИС на базе ПК Этот проект используется для проверки основных логических вентилей (И, ИЛИ, НЕ, ИЛИ, ИЛИ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ). Подключите разрешающие контакты двигателей к 5 В. Так что пока не помещайте проект в коробку. Вскоре! Автор: Эми Ларсон, 15 декабря 2021 г. 4) Схема простого тестера целостности цепи с использованием микросхемы IC 555. Автомобильный тахометр. Моделирование и построение графиков в браузере позволяют быстрее проектировать и анализировать, проверяя работоспособность схемы, прежде чем брать в руки паяльник. Куртки могут быть сделаны из нескольких различных материалов — с тканевым покрытием 22/02/2013 ОБНОВЛЕНИЕ! Новая версия 0.Каждый 7-сегментный имеет семь входных контактов для включения одного светодиода в семи сегментах. Я не вижу ни единого препятствия для реализации такого тестера в коммерческих целях, что меня действительно бесит! Circuit — Test, Risk, Change (опубликовано в апреле 2019 г.) объединяет идеи программы Circuit через эссе, статьи, цитаты и комментарии, написанные персоналом на всех уровнях и, что немаловажно, молодыми людьми. Как таковой. Это крутизна (gm), сопротивление пластины (rp) и mu. ; Теперь подключите резистор в несколько сотен Ом (100 Ом), нажмите кнопку последовательно с анодом светодиода, после чего подайте питание +5 В постоянного тока на эту схему.Легко проверьте электрическую систему автомобиля, найдите обрыв цепи, короткое замыкание в автомобиле, неплотное соединение. Он имеет PMOS-транзисторы на входах для обеспечения очень высокого входного импеданса и очень хороших скоростных характеристик. Электричество сетевого напряжения крайне опасно. Это кнопочный переключатель мгновенного действия, который отключает сопротивление эмиттер-база и применяет выбранный базовый ток. Опишите все запланированные тесты. IC Tester https: // tinkersprojects. Калифорнийское шоссе, полное. Его легко собрать, и он чрезвычайно полезен для поиска дефектных деталей, особенно полупроводников, в электронных устройствах.Поместите ИС на макетную плату. Расширенные возможности моделирования включают моделирование в частотной области (слабый сигнал), ступенчатое изменение параметров схемы по диапазону. Электробезопасность при создании электронных проектов своими руками. Однако вы можете расширить эту схему для управления до 3 каналов. Наконец, выберите папку, в которой вы хотите сохранить этот проект. Универсальный цифровой тестер Digital Tester для определения состояния компонентов, а также характера дефекта; Измеритель шума измеряет уровень шума с индикацией светодиода, предупреждая тревогу после пересечения безопасного уровня; Проверить диод | Стабилитрон проверяет диод, а также тестер интегральных схем стабилитрона для таймера IC 555 и операционного усилителя. Решение, разработанное в этом проекте, очень экономически выгодно при использовании стандартных, доступных отдельно — инновационное решение, отвечающее нашим требованиям к испытаниям. для типового тестирования, валидации, верификации и регрессионного тестирования.Включает светоизлучающий диод (LED), если кристалл исправен. После завершения построения схемы сохраните ваш проект. PP3 — это вольтметр и тестер целостности цепи со звуковыми и визуальными индикаторами, а также двумя светодиодными фарами для освещения рабочей зоны. Чип должен был быть уже проанализирован перед тестированием. У него есть несколько дешевых и простых в сборке деталей. См. Пример на плакате «Из любви к Споку». l Двенадцать ступеней полета S-IC были испытаны на стенде В-2 с апреля 1967 года по октябрь 1970 года.Справочная информация: существуют 3 основных константы вакуумной трубки (клапана). 1, поэтому подходящая версия Polly NuGet… Вопросы по цифровой схеме и логике (т. Е. С помощью различных схем и манометров наша исследовательская группа смогла проанализировать эффекты снижения давления. Для определения направления солнца необходимо использовать зависимый элемент схемы.Это будет полезно даже для студентов инженерных специальностей для их Рис. Первоначально разработан для моего домофона, но может использоваться с сигнальной проводкой, кабелями CAT 5 и многим другим.11,508. ИС, главный компонент каждой электронной схемы, может использоваться для самых разных целей и функций. Светодиодный куб 3x3x3. Project Management Professional (PMP) ® — это ведущая в мире сертификация по управлению проектами. Вы можете проверить следующие IC 7400, 7402, 7404, 7408, 7432, 7486. Программа Visual Basic используется для отображения результатов на… 555 проектах таймера, электронных измерениях и схемах тестеров, проектах электроники, проектах на основе IC 741 Оставьте комментарий. Коллекция Electronic Schematics, включающая более 45 000 бесплатных схем электронных схем, с тщательными перекрестными ссылками на более 500 категорий.Сигнал поворота велосипеда. ) 4K Threads 46. Рис. Ищете в Интернете определение IC или что это за IC? IC внесен в крупнейшую и наиболее авторитетную словарную базу сокращений и сокращений The Free Dictionary High Voltage Circuit Breaker Основная задача автоматического выключателя — отключать токи короткого замыкания и изолировать поврежденные части системы. Зеленый цвет указывает на положительное напряжение. Autodesk Circuits дает вам возможность воплотить в жизнь идеи ваших электронных проектов с помощью бесплатных и простых в использовании онлайн-инструментов.Когда апплет запустится, вы увидите анимированную схему простой цепи LRC. Ширина выходного импульса моноимпульса является функцией последовательной комбинации резистора R8, потенциометра VR2 и конденсатора C4. Выше представлена ​​практическая схема тестирования SCR. Подробнее здесь. Ваш IP-адрес выглядит следующим образом: 157. На основе отчета о тестировании заинтересованные стороны могут оценить качество тестируемого продукта и принять решение о выпуске программного обеспечения. он используется для тестирования множества ИС, которые состоят из вентилей, последовательных схем, комбинационных схем.Он мгновенно включится и закроется, как только он сработает, и будет оставаться закрытым, пока напряжение питания остается выше нуля вольт или полярность питания не изменяется. Основанная в 2013 году, Cerium Systems со штаб-квартирой в Бангалоре и офисами в Кочи, Визаге, Индия, и Санта-Кларе, США, и Пенанге, Малайзия. Дайте этому проекту… Испытательные электрические схемы оборудования и электронные проекты. По большей части это был программный проект, так что этот уродливый прототип был просто скреплен как испытательный стенд.Регистрация бесплатна. Красный цвет указывает на отрицательное напряжение. 99 $ 23. io — это онлайн-инструмент для проектирования электронных схем. Описание микросхемы находится в отдельном текстовом файле с добавлением… Как построить схему: 1. Во-первых, мы предполагаем, что нагрузочный резистор бесконечен. Основная специализация ICsense — разработки в области аналоговых, смешанных сигналов и высокого напряжения. Показанный здесь двухпроводной тестер цепей также проверяет напряжение. Когда переключатель S2 DPDT находится в положении 2-2, таймер настраивается на нестабильный режим работы.Выходной сигнал генератора затем выпрямляется сигнальным диодом 1N4148 и фильтруется конденсатором C3 емкостью 100 пФ. В прямом смысле, эта деятельность по проектированию и разработке была примером быстрого прототипирования. 0 из 5 звезд 2. «Распаковать и запустить» 555 Таймер настройки. 1. В конструкции использовались широкополосные методы, и схема оснащена «фильтром нижних частот» для обеспечения хорошей спектральной чистоты на выходе. Схема блока питания преобразователя постоянного тока с 5В на 8В. Откройте схему соединений или шаблон чертежа цепи, а не просто пустой экран.NPN / PNP. Выберите комбинацию компонентов и мгновенно получите подробный список деталей, пошаговое руководство по подключению и индивидуальный тестовый код для вашей схемы. LM3914 — это монолитная интегральная схема, которая определяет аналоговые уровни напряжения и управляет 10 светодиодами, обеспечивая линейный аналоговый дисплей. Затем спроектируйте блок компаратора, который может выполнять четыре операции сравнения, обрабатывая выходные данные сумматора / вычитателя или других подкомпонентов. Поскольку эта схема может генерировать очень громкий тон, можно использовать потенциометр 5K для уменьшения громкости.58) прошивки тестера микросхем. Назад к страницам других триодов rec. 14-контактный DIP-корпус, эта ИС может работать при температурах до 1250. Тестер сервоприводов с дистанционным управлением (RCST) прост в использовании. Прочтите экран справки, чтобы … Автономное моделирование цепей с помощью TINA. Это переключает все напряжения, чтобы можно было проверить как PNP, так и NPN транзисторы. Некоторые цепи будут незаконными для эксплуатации в большинстве стран, а другие опасны для строительства и не должны пытаться использовать неопытные. Этот проект включает в себя создание недорогого измерителя кривой, подходящего для тестирования широкого спектра электронных компонентов как в цепи, так и вне ее.Этот мощный инструмент для экономии времени идеально подходит для техников любого уровня. Идея использования солнечных элементов заключается в том, чтобы разместить их под равными и противоположными углами для приема сигналов от каждого из них в зависимости от силы солнца в любом направлении. Погрузитесь в мир логических схем бесплатно! От простых вентилей до сложных последовательных схем, строите временные диаграммы, автоматическое создание схем, исследуйте стандартные ИС и многое другое. Батареи Как подзаряжать батареи с помощью источника постоянного тока Как подзаряжать батареи с помощью солнечных элементов Как построить тестер батареи Как построить выключатели-разрядники батареи Как построить микросхемы язычкового переключателя Как построить резисторы цепи двустороннего переключателя 4066 Как сделать Подключите конструкцию подтягивающего резистора.Temp Удаление каждого из них для тестирования очень утомительно и существует большой риск повреждения печатных плат. Щелкните значок программы. Ручной режим 1. Яркость лампы будет наполовину ниже, поскольку тиристор действует как полуволновой выпрямитель. Прототипы печатных плат. Чтобы помочь вам в этом, Circuit Digest предоставляет вам список популярных электронных схем и электронных проектов с хорошо проиллюстрированной принципиальной схемой и подробным объяснением для полного опыта самостоятельной работы. АННОТАЦИЯ . Электрическая схема блока питания с 230 В переменного тока на 12 В 1 А и 5 В 1 А постоянного тока Преобразователь переменного тока в постоянный.39. Переменный потенциометр позволяет вам установить любое положение сервопривода в пределах 1. Для этого проекта мы использовали печатные платы, произведенные AllPCB, китайским профессиональным поставщиком услуг по производству и сборке печатных плат. Проектирование регулятора напряжения с LM317T Для разработки схемы группа электриков изучила требования к схеме регулятора напряжения и определила, что для проекта требуется интегральная схема, способная принимать от 12 до 13 вольт от основной батареи. Потребляемая очень низкая мощность. Идеально подходит для приложений с батарейным питанием.MultiSim National Instruments Создание бесшовных схем для вашего проекта. Щелкните здесь для источника питания переменного напряжения для подключения силовых триодов с нечетным напряжением (2A3, 300B, 50 и т. Д.). Тест пальцем — это один из способов проверить, не перегревается ли конкретный компонент. Электронная плата. Пользовательский интерфейс заставляет меня чувствовать, что я использую настоящий релейный блок в лаборатории. Этап 2 на Калифорнийском шоссе. Нажмите (нормально разомкнутую) кнопку тестирования, чтобы убедиться, что тональная цепь работает правильно. Схема была недавно разработана для тестирования N -мосфец (силовой вид эл.параметры схемы определяются, график схемы и форма сигнала создаются, и мы тестируем и проверяем каждую часть схемы CMOS, разработанной средствами разработки Cadence. Чтобы запустить тест, вы подключитесь к M-Lab, и ваш IP-адрес будет передан им и обработан ими в соответствии с их политикой конфиденциальности. ПРОЕКТЫ ЦИФРОВЫХ СХЕМ I Вперед Этот текст предназначен для обзора основных цифровых интегральных схем (ИС), составляющих центральный процессор (ЦП) компьютера.Выходной сигнал представляет собой последовательность импульсов с высоким периодом времени, определенным серией Battery Tester Project Using LM3914 IC. Сводный отчет о тестировании Портативные абоненты Icom серии IC-F9000 STR-Icom-F9011-09152011 Стр. 7 из 11 CAB ‐ CAI_TEST_REQ — сентябрь 2009 г., раздел 2. Дополнительные сведения Компоненты, используемые для тестирования схемы, можно повторно использовать в других проектах. -логический тестер на основе Arduino и скрипта Python. Эти тестеры предназначены для проверки обычных электрических розеток, но только заземленных розеток с тремя разъемами.Давайте откроем Unity и создадим новый проект. California Highway Stage 3. Обратите внимание, что все эти ссылки являются внешними, и мы не можем оказывать поддержку по схемам или предлагать какие-либо гарантии их точности. Это часто ассоциируется с туманностью Сердце (IC 1805) — еще одним известным объектом, который находится в 2. C. Как проверить полевой МОП-транзистор с помощью цифрового мультиметра — проекты самодельных схем В сообщении объясняется, как тестировать МОП-транзисторы с помощью мультиметра с помощью набора шагов. , который поможет вам точно определить исправное или неисправное состояние МОП […] Экспорт схемы.3. STM8S001J3M3_JX. Я обнаружил схемы, которые обычно основывались на таймерах LM555. 54-миллиметровый соединитель штекера и гнезда. Вентилятор 12В в цепи 230В. Подайте заявку на участие в проекте WeatherService, убедившись, что выбрана версия, которая работает с версией. Но если проект заполняет водно-болотные угодья до 22 июня 2020 года, то Правило защиты судоходных вод не применяется и может стать предметом серьезного теста на взаимосвязь, проведенного судьей Кеннеди. Это помогает одновременно тестировать несколько проводов. Просто поместите схему тестера микросхемы операционного усилителя.Испытание обрыва цепи выполняется на первичной обмотке, и R оказывается равным 600 Ом, а X — 160 Ом. PIC MCU с ILI9341 TFT — Пример тестирования графики | mikroC Projects. Это должно замкнуть цепь и позволить электричеству течь от одной клеммы батареи к другой, зажигая при этом лампочку. 555 Усилитель. Вот как это работает. Попробуйте такие предметы, как металл, дерево, резина, графит. Это имитатор электронных схем. Настраивать. 6 из 5 звезд 505. Радиатор. Интеллектуальный тестер IC намного более эффективен и лучше, чем обычный тестер IC, он может обнаруживать и проверять подключенную IC вместе с ручным режимом.Еще от автора: Цифровой тестер ИС на микроконтроллере pic16f877a. С помощью этого тестера мы можем легко проверить сетевые кабели RJ45 или RJ11 на их целостность, последовательность и наличие короткого замыкания. Крепление для мультиметра — используя несколько банановых вилок, вы можете создать схему, которая подходит непосредственно к мультиметру. Этот проект используется для проверки различных функций ИС на основе разработанной программы с использованием разных функций. 2 — Проект 25, этап 1, транкинговый абонентский блок с общим радиоинтерфейсом P25 ‐ Interoperability DTR — P25CAP081017 — 10101 DTR — MOT — 40018 — M4 DTR — P25CAP081015 — 0383 Испытательное и испытательное оборудование электроники является важным элементом электроники и радио.На фотографии показан типичный небольшой макет, который подходит для начинающих, создающих простые схемы с одной или двумя микросхемами (микросхемами). Мы предлагаем обширную коллекцию руководств по электронике, схемных идей, а также проверенных и новейших проектов электроники от начального до продвинутого уровня. Этот тестер логики может тестировать и отображать три различных логических уровня: «0» и тестер кристалла A — важный инструмент в проектах электроники, который работает с высокочастотными инструментами для создания частоты генератора.План тестирования помогает нам определить усилия, необходимые для проверки качества тестируемого приложения. Модуль ILI9341 TFT содержит одноименный контроллер дисплея: ILI9341. Таймер 555 — это наиболее распространенная микросхема, используемая в проектах DIY-электроники, поскольку она небольшая, недорогая и очень полезная. STM32F103VE_Board_JX. Принцип работы В этом проекте использовались Arduino, светодиодные фонари, резисторы и т. Д. 1 Ом — 20 МОм), тестирует множество различных типов транзисторов, таких как NPN, PNP, полевые транзисторы, полевые МОП-транзисторы, тиристоры, тиристоры, симисторы и многие типы диодов.Здесь подключен генератор Колпитца, использующий транзистор T1. Есть вопросы? Официальный многоязычный форум — это то, что вам нужно. Принципиальная электрическая схема. . Светофор; 7-сегментный дисплей Mod10; Случайный светодиодный мигатель; LED Chaser Circuit Diagram — бесплатное приложение для создания электронных схем и экспорта их в виде изображений. схема. Ссылки на электронные схемы, электронные схемы и проекты для инженеров, любителей, студентов и изобретателей: 1. Чтобы определить, работает ли схема и определить местонахождение проблемы, необходимо использовать различные формы испытательного оборудования.От 25 В до 37 В. 1 8. Работает в системах Linux и FreeBSD. Это термомагнитный выключатель. Если источник переменного тока (переменный ток), симистор откроется во время работы Электроника — это интересно узнать, особенно если вы можете изучить это, построив свои собственные схемы. Вся информация об устройстве содержится в главной микросхеме (U1), поэтому нет причин обновлять ведомую микросхему U2, если с ней нет проблем. Если он работает, на коллекторе будет присутствовать высокочастотное напряжение. IC-LM317t регулируемый трехконтактный стабилизатор положительного напряжения.Поэтому мы используем тестер. Бесконтактный тестер напряжения — это безопасный способ убедиться, что питание переменного тока отключено. Может взиматься плата за передачу мобильных данных. В нашем предыдущем руководстве по источнику тока, управляемому напряжением, мы объяснили, как использовать операционный усилитель с полевым МОП-транзистором и схему источника тока, управляемого напряжением. За 5 минут в сети я могу сделать то, что заняло бы час или больше. ICsense — поставщик специализированных интегральных схем (ASIC) для автомобильного, промышленного, медицинского и потребительского рынков.Положительное напряжение, возникающее в проекте. Подробнее Добро пожаловать в проект дома электроники (https: // electronicsproject. Установите напряжение для 555, затем используйте вкладки Astable или Monostable, чтобы спроектировать свою схему. Вы просто знаете только положение ножек транзистора. Руководство пользователя тестера транзисторов Интерпретируя результаты измерений, вы должны иметь в виду, что схема тестера транзисторов предназначена для малосигнальных полупроводников. Показывает обрыв цепи, короткие замыкания, инверсии, замыкания на землю, целостность цепи и все это с четырьмя ИС.Тестируемая ИС вставляется в основание. Мы здесь, чтобы помочь. Описание. exe «Программа установки создаст значок на рабочем столе. Когда кристалл…. Схема в этом проекте построена на часто используемой микросхеме CD4001 и еще нескольких дискретных компонентах. Тестеры и принцип их работы. Вы не используете Tor. 3, май 1999 г. стр. По мере того, как влажность вокруг гвоздя в горшке с растением увеличивается, ценность увеличивается (мы создаем конденсатор большего размера). Мы расширили ассортимент нашей продукции за счет приобретения ведущих компаний, которые Tekt Industries собирает средства для Tektyte: Специализированные тестеры цепей LogIT на Kickstarter! Уникальное оборудование для тестирования в режиме реального времени регистрации мощности для устройств с питанием от USB и PoE Проект Battery Tester.Сделайте свою собственную печатную плату и изучите процессы, которые задействованы в процессе. Схема блока питания 0-30В. Это результат моей первоначальной ошибки в дизайне, которая потребовала от меня вырезать пару печатных плат. Сертификация Agile Project and Delivery Management подтверждает, что владелец обладает навыками для успешной Lean и Agile доставки продуктов с использованием различных подходов, включая проекты и потоки создания ценности. Назовите папку «Таймер 555». Проект был разработан для односторонней сборки. Добро пожаловать на наш сайт! Electro Tech — это онлайн-сообщество (насчитывающее более 170 000 членов), которым нравится говорить и создавать электронные схемы, проекты и гаджеты.Это руководство для покупателя предлагает лучшие варианты и советы по выбору лучшего устройства для поиска автоматических выключателей. е. 1 показана схема кабельного тестера. Независимо от того, хотите ли вы проверить простую цепь, которую вы создали для школьного проекта, или розетку в доме, есть несколько инструментов тестирования, которые вы можете использовать для проверки целостности, то есть замкнутой цепи. Назовите его чем-нибудь уникальным, что вы запомните. Лампа должна быть полностью выключена, если выключатель не нажат или устройство не неисправно. 39 «protoboard» Повторите те же шаги для схемы 2: спроектируйте, соберите и протестируйте блок сумматора / вычитания для использования в вашем ALU.Читать далее. io может обнаруживать людей и измерять температуру их кожи бесконтактным способом. 15 июля 1975 года был запущен космический корабль «Аполлон» с экипажем из трех человек и состыковался двумя днями позже, 17 июля, с космическим кораблем «Союз» и его экипажем из двух человек. Принципиальная схема этого проекта датчика алкоголя Arduino приведена выше. Расширения. Это очень полезно, когда вы запускаете проект в первый раз или проводите тест на выдержку. 2: Цифровой тестер микросхем на базе Arduino DIGITAL IC TESTER. Что ж, это лучшее место, чтобы его найти.555 Таймер Проектов. … Эквивалентная схема Тевенина представляет собой общую схему в виде независимого источника напряжения Vth с сопротивлением Rth. Имейте в виду, что медь не может находиться между компонентами, например, при подключении светодиода должен быть зазор в меди между положительной и отрицательной точками подключения. Проекты. NET Core 2. Изготовленные на заказ «Ящики для проектов». Входные сигналы IC Tester project В нашей лаборатории мы используем несколько микросхем TTL SSI (серия 74XX). Принципиальная схема тестера транзисторов.Http. Вот последняя версия (V0. В этом проекте мы разработали очень простую схему бесконтактного тестера напряжения с использованием транзисторов. В этом проекте тестер IC необходим для тестирования микросхем AND 7408 и OR 7432 перед их использованием. 1 Принципиальная схема минутного, 5-минутного, 10-минутного и 15-минутного таймера Об этом проекте Это автоматический тестер транзисторов для определения выводов и характеристик различных дискретных полупроводников (транзисторы NPN, PNP, MOSFET и т. Д.). ИС состоят из миниатюрных электронных компонентов. в электрическую сеть на монолитной полупроводниковой подложке методом фотолитографии.Тестер кристаллов. Создайте новый проект Unity. Отрежьте новую проволоку, зачистите оба конца и оберните каждый конец еще двумя канцелярскими кнопками. Эта разводка представляет собой модуль, позволяющий легко и просто отличить хорошие операционные усилители от неисправных. Это схема, которая помогает проверять или тестировать ваши электронные проекты, а также заряжать батареи мобильного телефона. Автор Jestin_Cubetech в микросхемах микроконтроллеров. (схемы. Тестер цепей силового щупа для отслеживания и обнаружения короткого замыкания Искатель автоматического выключателя с контрольной лампой и зуммером Электрический тестер с силовым щупом для проверки целостности цепи с проводом 4 м.R4 может находиться в диапазоне от 100 до 470 Ом. В следующем втором проекте вы узнаете, как сделать простую схему проверки непрерывности с использованием таймера 555. Это завершает схему и запускает таймер на micro: bit после начального 3-секундного обратного отсчета. Принципиальная схема тестера кабелей и проводов; В этом проекте мы собираемся проверить целостность проводов и кабелей, используя микросхему таймера 555 с декадным счетчиком. 1: Схема кабельного тестера Схема и работа Рис. Шаблон плана тестирования (формат IEEE 829-1998) Идентификатор плана тестирования Некоторый тип уникального номера, сгенерированного компанией, для идентификации этого плана тестирования, его уровня и уровня программного обеспечения, с которым он связан.План тестирования — это подробный документ, который описывает стратегию тестирования, цели, график, оценку, результаты и ресурсы, необходимые для выполнения тестирования программного продукта. затем поместите зонд и нажмите S1, легко увидеть светодиодный индикатор хорошего или плохого транзистора. Постройте схему, показанную ниже. IoT, сокращение от Internet of Things, — это возможность подключать физические устройства к Интернету. Комплект измерителя ESR / емкости / индуктивности / транзистора Комплект измерителя ESR — это удивительный мультиметр, который измеряет ESR. Попробуйте добавить другие элементы в замкнутую цепь для поиска электрических проводников и изоляторов.Наконец, спроектируйте, соберите и протестируйте полный ALU для контура 3. Назначенные сотрудники смогут выявлять зависимости и блокирующие устройства, обеспечивать быструю обратную связь и обучение, а также способствовать наращиванию ценности Battery Tester Project. Во многих проектах в области электроники мы видим, что существует потребность в источнике питания с фиксированным напряжением, фиксированное означает отсутствие колебаний напряжения. Узнайте, как отводить тепло от ваших термочувствительных электронных компонентов. Вскоре! Наша команда разработчиков продукта была занята изучением тестирования платы сверху вниз.Это самая большая эволюция в тестировании! Следите за обновлениями, чтобы увидеть, как это изменит вашу стратегию тестирования. Кларк Заппер. I. Меры предосторожности: определите схему проекта, выключите ее и пометьте ее примечанием перед работой с проводкой. Это полный список треков Project Cars 2 (с DLC). множество новых треков и в названии гонок — вот полный список 3 сентября 2019 г. — Проекты Arduino, основанные на моделировании. Постоянно растущее сообщество Arduino состоит из всех, от любителей и студентов до дизайнеров и инженеров со всего мира.Это Octopus Curve Tracer. Сконфигурированная как индикатор уровня заряда батареи в виде гистограммы, LM3914 IC от National Semiconductor определяет уровни напряжения PartSim — это бесплатный и простой в использовании симулятор схем, который включает в себя полный механизм моделирования SPICE, веб-инструмент для захвата схем и графический просмотрщик сигналов. который запускается в вашем веб-браузере. Возможно, вы захотите экспортировать свою схему в виде файла изображения или PDF. Целью этого проекта является разработка и создание тестера аккумуляторов, способного тестировать различные типы сухих элементов и аккумуляторных батарей с напряжением менее 2 В.Он также оценивает резисторы, конденсаторы, индуктивности и т. Д. Исходный проект был написан на сочетании C и кода сборки AVR для AVR gcc tooling AVR Studio. Более 100 новых роботизированных комплектов, электронных комплектов, испытательного оборудования, схем защелкивания, научных комплектов и комплектов альтернативной энергии, утвержденных STEM. Все проекты тестируются и проверяются с помощью рабочего видео для упрощения работы. Это программное обеспечение для моделирования электронных схем представляет собой механизм моделирования смешанных схем со смешанными сигналами, основанный на трех пакетах программного обеспечения с открытым исходным кодом: Spice3f5, Cider1b1 и Xspice.Напряжение на клеммах аккумулятора отображается четырьмя светодиодными индикаторами уровня. 15 долларов. Введение Основной функцией тестера IC является проверка правильности логического функционирования цифровой IC, как описано в таблице истинности i. Загрузите и импортируйте плагин Oculus. Наш тестер IC оснащен сенсорным ЖК-дисплеем, который обеспечивает лучший пользовательский интерфейс и легкий для понимания пользовательский интерфейс. L293D IC. Пациентам нет необходимости покидать свои дома или вступать в контакт с другими людьми для прохождения тестирования. Во второй установке я использую микросхему таймера 555.Основная цель этого проекта — проверить ИС логического элемента, правильно ли работает ИС. Калифорнийское шоссе, обратное. В этом проекте я собираюсь сделать тестер кабеля LAN, состоящий всего из нескольких основных электронных компонентов. com / Это тестер ИС для любых логических микросхем. У Chibitronics также есть линейка наклеек для датчиков и эффектов в дополнение к светодиодной наклейке. Щелкните здесь, чтобы просмотреть обновленную схему. Разработанный для проверки совместимости систем рандеву и стыковки и возможности международного космического спасения, девятидневный Apollo… Необходимость извлекать каждую из них для тестирования очень утомительна и существует большой риск повреждения печатных плат.Полную схему можно просмотреть в разрешении 1024×768. io) Онлайн-симулятор схем Autodesk. Интегральная схема (ИС) Интегральная схема — это схема, размер которой был уменьшен, чтобы поместиться внутри крошечного чипа. Он функционально проверяет различные микросхемы и соответственно отображает PASS или FAIL. Интегральные схемы бывают разных вариаций, таких как таймеры 555, регуляторы напряжения, микроконтроллеры и многие другие. Схема включает переключаемые настройки обратной связи с помощью центрального переключателя sw2 для разных кристаллов.39 $ 15. Купон 20% применяется при оформлении заказа. Скидка 20% с купоном. Существует значительный риск смерти от поражения электрическим током, если электричество сетевого напряжения проходит через тело. Куртки могут быть сделаны из нескольких различных материалов — с тканевым покрытием. Поделитесь учебным пособием в Arduino Project Hub! Сообщество. 2 4: Учебное пособие по тестированию и измерениям — Базовая электроника — Проверка целостности, алгоритмы поиска неисправностей, логический поиск неисправностей, измерение сопротивления, генераторы сигналов, отслеживание схемы, в отношении, влияние сопротивления измерителя, частотная характеристика, измерение тока, измерение напряжений, Тестирование транзисторов с помощью осциллографа После того, как вы закончили сборку, пришло время проверить, все ли в порядке.Компании Teradyne обеспечивают автоматизацию производства для различных отраслей, приложений и всего мира. Прости. 1. Выберите желаемый вид проекта для экспорта (макет, схема или печатная плата). Таким образом, вы можете проверить несколько точек одновременно и лучше понять, что на самом деле происходит в вашей цепи. Измените свой шаблон на «3D». Весь проект, без батареи, обошелся мне чуть больше 3 долларов. Перечисленные здесь мини-проекты, использующие IC 741, можно использовать в качестве прошивки IC Tester.23 октября 2020 г. — См. 3 идеи схемы тестера датчика полярности постоянного тока 555. На рисунке ниже представлена ​​схематическая диаграмма этого инструмента. Тестер цепей — полезный и недорогой инструмент для проведения электрических испытаний. 1: Блок-схема для тестирования устройства MATLAB действует как генератор тестовых стимулов для IC, которым является DUT. Этот тестер использует переменный ток низкого напряжения (250 мВ) и высокой частоты (150 кГц) для считывания ESR конденсатора в цепи. Вдавите одну канцелярскую кнопку в дерево так, чтобы при вращении скрепки она соприкасалась и замыкалась. Цепи, в которых используется эта ИС, можно было легко эксплуатировать от батареи, поскольку CD4001 является ИС с низким энергопотреблением.23 доллара. Одиночный штифт изменяет отображение с движущейся точки на гистограмму. Отчет о тестировании — это оценка того, насколько хорошо выполнено тестирование. Paypal принят, закажите онлайн сегодня! К сожалению, пустышки не работают должным образом без включенного JavaScript. Слишком большой ток (или поток электроэнергии) может произойти, если слишком много вещей подключено к цепи и потребляет электроэнергию; Последнее обновление проекта тестера драйверов 74141 и 7441 Дитера: 7 ноября 2003 г. (завершено) Вернуться на страницу Дитера Nixie Tube. Электронное письмо Дитеру. Так как у меня есть десятки старых микросхем драйверов 74141 и 7441 «неизвестного состояния».Результаты моделирования могут соответствовать требованиям. Пожалуйста, активируйте для продолжения. Проекты разработки ASIC в ICsense… EveryCircuit — это простой в использовании высокоинтерактивный симулятор схем и инструмент для ввода схем. Аккумулятор 5 вольт и имитирует Полный автомобильный усилитель в проекте stk4131 amp solid-II solid KA3525A DC-DC преобразователь (SG3525) расположен в секции фильтра на основе басовых операционных усилителей, а также преобразователя постоянного тока в постоянный tl074, первичных обмоток цепи трансформатора использовал; 2 × 6 2 вторичных типа 9 (подключенных параллельно с проводом сечением 2 1 мм) на принципиальной схеме. Добавлен бонус: эта схема также дает хорошее представление о «внутреннем сопротивлении» батареи.Когда S1 находится в положении A, на зонд подаются тактовые импульсы T1, это означает, что зонд может выдавать сигнал 3 Гц в ранний прототип тестера IC на базе ПК. Затем появился ESP8266, который изменил правила игры в мире проектов Интернета вещей. IC1 — это операционный усилитель BiMOS с входами MOSFET и выходом CMOS. Сделанный с использованием небольшого количества компонентов, датчик может выполнять три функции тестирования, выбираемые переключателем S1. Зуммер также служит для индикации высокого уровня алкоголя. В этом разделе я расскажу, как отлаживать схему дистанционного управления.Плата USB IO совместима с макетной платой. Тестирование в цепи возможно из-за низкого напряжения, используемого для получения измерения. Различные проекты, которые я видел в Интернете, меня не заводили. Их можно приклеить практически к любой поверхности, например к бумаге, пластику, ткани и т. Д. Логический пробник может быть сконструирован по-разному. От arduino uno до проектов arduino due — у нас есть самое большое разнообразие идей для вас в 2019 году с бесплатной загрузкой синопсиса / аннотации и PPT. Автор Jestin_Cubetech. Также включены ссылки на… Причина, по которой я взялся за такой проект, заключалась в том, что я был разочарован отсутствием надежных, недорогих и тщательных устройств для тестирования трубок… а большая часть деталей лежала в магазине.Схема построена на операционном усилителе CA3130 (IC1). Электронные проекты. Проверьте некоторые проводники и изоляторы, одновременно соприкоснув их с обоими электродами. 5. В нормальных условиях измерения ток измерения может достигать только около 6 мА. DC_5V / 3V3_TWO Channel_JX. План тестирования. Проверить здесь. Биполярный светодиодный драйвер. Если цепь замкнута, это замкнутая цепь, и электроны могут течь от одного конца источника питания (например, батареи) через провод к другому концу источника питания.Мигающий красный светодиодный индикатор камбуза в стиле 1970-х годов 5 В — Схема, которая управляет красным светодиодом от 1. Нажмите здесь, чтобы зарегистрироваться. Это цветной дисплей, использующий протокол интерфейса SPI и требующий 4 или 5 управляющих контактов. Комплект двухсторонней печатной платы Smraza 100 шт., Прототипные платы для пайки своими руками и печатные платы электронных проектов, совместимые с наборами Arduino, 30 шт., 40 контактов 2. Эта статья / раздел является заглушка. Тестируемый кристалл помещается в цепь генератора. 2 дня назад · Запчасти, необходимые для нашего проекта по тестированию цепей.Печатная плата представляет собой кусок изоляции, на который проложены токопроводящие провода и аналогичные компоненты. Основными микросхемами, которые будут проверяться, являются OR (7432), AND (7408), NAND (7400), EXOR (7486) и EXNOR (747266). В наш выбор входят блоки питания, мультиметры, охлаждающие вентиляторы, инверторы, электронные проектные комплекты и многое другое. В этом посте показано, как подключить 8-разрядный микроконтроллер Microchip PIC18F46K22 к TFT-дисплею ILI9341. Как проверить цепь в воде. В этом проекте вы узнаете, как с помощью карандашей сделать резисторы, которые являются важной частью многих электрических цепей, и протестируете, как они влияют на яркость лампочки в простой цепи.Пластиковые проектные коробки (серия PB) Электронные корпуса Согласно Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA), электрический или электронный корпус представляет собой «шкаф или коробку, которые защищают электрическое или электронное оборудование», эффективно предотвращая или снижая риск поражения электрическим током. Обычно срабатывает релейная цепь, раздается громкий зуммер и проверка прекращается. 1 и блок-схема тестера IC показаны на рис. Возьмите модуль питания, подключите его к основной цепи и подключите аналоговый измеритель, настроенный на 100 мкА / 50 мкА.Они работают с медной лентой, токопроводящими чернилами или даже электрокраской. От S-IC-4 до S-IC-12 с питанием от Apollo 9 через миссии Apollo 17 до Circuit Playground Express можно определить емкость (способность хранить электрический заряд) на аналоговом выводе (в нашем случае аналоговом выводе A1) . Куртки могут быть сделаны из нескольких различных материалов — покрытые тканью. Опираясь на успех поразившего чарты дебюта 2015 года, Project CARS 2 подталкивает франшизу и ее поклонников к стремительной новой эре автоспорта, сочетая аутентичный реализм самых передовых в мире гоночная игра-симулятор с чистой радостью… Шаг 3: Настройка с помощью IC 555.Когда вы вставляете провода в розетку или касаетесь ими винтовых клемм переключателя, световой индикатор или индикатор покажут, есть ли в устройстве напряжение. Блок-схема для тестирования устройства показана на рис. Это приводит к схемам, которые имеют порядок… Во-первых, основы: у стандартного выключателя есть ручка и нет кнопки тестирования. 7x Внимание! Схема подключения изменилась! ArduTester Это портирование на Arduino отличной работы Маркуса Фрейека. Ниже представлена ​​схема простого тестера кристаллов.Просмотрите в общей сложности 32 схемы проектов IC 741. Программа для рисования схем SmartDraw работает с вами, а не против вас. l НАСА провело первое в истории испытание горячим пламенем на испытательном стенде B-2, 15-секундное включение ступени Saturn S-IC-T, 3 марта 1967 года. уровень, чтобы текст можно было использовать в качестве дополнительного текста для класса в компьютере. Эта схема позволяет вам установить ограничение на максимальный выходной ток, доступный от вашего блока питания. Номинальное напряжение на клеммах свинцово-кислотной батареи 13.Создавайте схемы онлайн в браузере или с помощью настольного приложения. Диапазон 0 мс современной системы дистанционного управления Подробнее об использовании тестера цепей с двумя выводами. Авторский прототип показан на рис. Этот проект представляет собой простой 2-транзисторный УКВ-усилитель мощности с коэффициентом усиления около 16 дБ и не требует процедур настройки или юстировки. Цель Проверить, как длина стержневого резистора влияет на… Связанный проект: Электронный проект управления светофорами с использованием таймера IC 4017 и 555; Работа домашней автоматизации на базе Arduino.Отчет об испытаниях. Принципиальная схема Бесконтактный детектор напряжения Проектирование интегральных схем или ИС — это подраздел электроники, охватывающий определенные методы проектирования логики и схем, необходимые для разработки интегральных схем или ИС. Любой автоматический выключатель предназначен для защиты от слишком большого тока, превышающего допустимую нагрузку провода. Прежде всего, не сердитесь, а просто сохраняйте спокойствие! Для отладки мы разделим схему на разные части. ] Тестовые цепи светодиодных индикаторов критериев прохождения / неисправности.Это Raspberry Project от хакера. Число может также определить, является ли план тестирования генеральным планом. A. Некоторые коммерческие испытательные установки имеют автоматическую цепь, которая прекращает подачу высокого напряжения при возникновении выбранного тока утечки. Запустите симулятор и изучите логический дизайн. Реальная помощь вашему сайту — это скорость, с которой я могу построить тестовую схему. Стандартные тестеры цепей зондового типа, такие как неоновые тестеры цепей, вольтметры и мультиметры, имеют два провода с зондами для проверки проводки цепей или электрических устройств.Temp Узнайте, как проектировать и печатать в 3D, кодировать и создавать схемы с помощью нашего бесплатного простого в использовании приложения Tinkercad. Светодиодный вольтметр использует четыре стабилитрона для освещения светодиодов. Для обзора из части 1 (Circuit Cellar 372, июль 2021 г.) мой проект CovidTestDrone позволяет в течение нескольких минут доставлять самостоятельно проводимые тесты на COVID-19 домой к пациентам с помощью дронов и вернулся в лабораторию для анализа (рис. 1). Схема тестера таймера IC 555. Установив верхний предел тока, доступного от вашего блока питания, вы можете защитить как свой блок питания, так и любое подключенное к нему устройство.SmartDraw — это самый простой инструмент для создания принципиальных схем на рынке сегодня. Проверьте, что ваша схема должна делать в соответствии с указаниями проекта. Симистор можно сравнить с реле с фиксацией. 6 9. Анкит Неги. Мощность любой схемы полностью зависит от входного напряжения и должна быть постоянной. Эта схема содержит электронные компоненты, такие как резисторы и конденсаторы, но в гораздо меньшем масштабе. Вы также можете анализировать SMPS, RF, связь и…. Но иногда из-за неисправных микросхем схема не работает.Шестнадцатеричные файлы содержат код, а также схему тестера кристалла кварца. Затем коэффициент усиления транзистора вычисляется по показаниям счетчика. Затем это уравнение учитывает все необходимые факторы, которые имеют огромное влияние на производство чипа. 8 вольт при полной зарядке. 1 апреля 2017 г. 8 марта 2019 г. Инженерные проекты. Выбирайте из сотен электронных комплектов или собранных схем для своего домашнего, школьного или хобби-проекта! В этом проекте я собираюсь сделать тестер кабеля LAN, состоящий всего из нескольких основных электронных компонентов.Когда напряжение на контакте 2 падает ниже 1⁄3 VCC, выход на контакте 3 становится ВЫСОКИМ и загорается светодиод. Схема светодиодных ходовых огней: это простая схема, состоящая из 9 светодиодных огней в режиме сканера рыцаря. Реализация основных политик Polly Circuit Breaker. Когда источник питания вводит электрический заряд в плату, он передается по этим проводам различным компонентам различными способами. Elenco — один из ведущих производителей и дистрибьюторов обучающих игрушек STEM и наборов для самостоятельной сборки.Тестер непрерывности — самый простой. Сторона В-2 предназначена для проверки ступеней ракет. Уникальные URL-адреса каналов позволяют легко делиться своей работой или обращаться за помощью в Интернете. Практические аспекты: эквивалентная схема, которую вы построили в этом задании. Интегральная схема или монолитная интегральная схема (также называемая IC, микросхемой или микрочипом) — это набор электронных схем на одной маленькой плоской детали (или «микросхеме»). «) полупроводникового материала, обычно кремния. Этот проект, известный как «Замена аккумуляторной системы» или Проект № 12-06, был одобрен.35. Для участия вам необходимо зарегистрироваться. Выполнение этого теста может передать более 40 МБ данных, в зависимости от скорости вашего соединения. Термометр в основном использует функции камеры, поэтому вам понадобится обычная камера с RGB-подсветкой и тепловизионная камера. Это означает, что логическое проектирование, схемотехника и вы можете создавать частные или публичные проекты, включая моделирование цепей специй. Огромная коллекция проектов с открытым исходным кодом поможет вам найти более интересные проекты и ускорит ваш дизайн. Тестирование с помощью цифрового мультиметра EasyEDA — это бесплатная и простая в использовании программа для проектирования схем, моделирования схем и проектирования печатных плат, которая работает в вашем веб-браузере.У нас есть схема компаратора для сравнения выходного напряжения датчика алкоголя с заданным напряжением (выход, подключенный к вышеуказанной схеме, был разработан для двухканального, рельсового или железнодорожного управления. Оберните скрепку вокруг кнопки и вдавите ее в деревянный блок. симуляция временной схемы, интерактивность и динамическая визуализация делают его незаменимым приложением для профессионалов и научных кругов. Этот тестер цепей также подает напряжение аккумулятора или заземление для активации компонентов. Эта схема также может работать как аварийный свет.5A в диапазоне выходного напряжения 1. Схема управления зарядом состоит из 4 частей — индикация перезаряда, обнаружение перегрузки с защитой и обнаружение низкого напряжения батареи с индикацией. В электронном оборудовании могут возникать сбои, или оно может работать некорректно, когда оно построено. Исходный код, представленный в сопутствующем репозитории, использует. Эта микросхема используется для отображения точек и полос. Оберните один провод от блока питания Energizer® вокруг кнопки. Большинство современных программистов EPROM также могут программировать микросхемы PIC.В этом конкретном проекте комбинация дискретных и TTL логических компонентов применяется для тестирования различных логических уровней. Вставьте проектные выводы в аналоговый измеритель, показанный выше, и включите питание. нет Цифровой тестер IC с использованием микроконтроллера Pic. Подключаемые анализаторы цепей — это недорогие, простые в использовании тестеры, которые могут многое рассказать о функциях электрической цепи, когда вы подключаете ее к электрической розетке. Эти проекты Arduino основаны на последних идеях и темах.Добавьте символы цепей, переключатели, реле и многое другое. Инвертор 12В на 220В. Окончательная стоимость ИС = стоимость упаковки + стоимость тестирования + стоимость кристалла + стоимость доставки. Сообщество пользователей EveryCircuit совместно создало самую большую библиотеку схемных проектов с возможностью поиска. Лампа загорится только при нажатии Sw3. Также может возникнуть опасность пожара и взрыва, если электрический кабель не подключен правильно и неправильно подключен. Электронные проекты. Он выпрямляется (преобразуется в постоянный ток) и используется для управления транзисторным переключателем. Схема регулируемого регулятора 25V — 25V.Этап California Highway 1. В строке меню Fritzing выберите File> Export>… Посмотрите видео «We are The Circuit» и отправьте нам фотографию, на которой вы держите международный символ «The Circuit» (правая рука в форме буквы «C»), и благодаря чуду цифровой фотографии мы создадим потрясающий плакат из всех присланных изображений. NET Core, которые вы используете. Старые двухслотовые розетки не могут быть протестированы с помощью тестеров, потому что нет заземления … Конечно, этот проект можно расширить, разработав схему с несколькими входами, как у логического анализатора.Описание Транзистор Q1, 2N3563, и связанные с ним компоненты образуют схему генератора, которая будет генерировать колебания, если и только если к тестовым зажимам подключен исправный кристалл. IC тестер проект

дан арс mo7 epd 4i6 b6r 6yk t3j psu z4z t43 eio 6ak auu avj tx1 1lp asr 4mb 7cv

Общие сведения о импульсных источниках питания (SMPS) | Справочник инженеров-проектировщиков

Импульсные источники питания (SMPS), иногда называемые импульсными источниками питания, стали рабочей лошадкой для эффективного преобразования энергии, принимая входное напряжение сети переменного тока и преобразовывая его в выходное низкое напряжение постоянного тока.Импульсные преобразователи переменного тока в постоянный встречаются повсеместно; внешний настольный блок питания для вашего ноутбука, внутри вашей телеприставки, и сетевое зарядное устройство для вашего смартфона.

Раньше задачу преобразования выполнял линейный метод преобразования энергии. Для линейных источников питания обычно требуются тяжелые и громоздкие трансформаторы с аналоговой схемой «линейного» регулирования. Из-за средней эффективности преобразования менее 65% трансформаторы выделяют относительно большое количество отходящего тепла, которое требует рассеивания.

Для сравнения, импульсные блоки питания компактны, энергоэффективны, обычно лучше 85%, и легкие. Импульсные источники питания также чрезвычайно гибки с точки зрения дизайна, что позволяет разработчикам найти оптимальное решение для любых требований к питанию, которые могут иметь их конечные продукты.

Решение о сборке и покупке

На каком-то этапе цикла разработки нового продукта инженерные группы сталкиваются с задачей проектирования источника питания. Учитывая, что они, вероятно, разрабатывают продукт с нуля, может возникнуть соблазн продолжить этот подход с блоком питания.Однако проектирование источников питания, как и многие другие аспекты электронной техники, — это в некоторой степени специализированный навык.

Годы опыта в проектировании позволяют построить надежный и эффективный источник питания, а архитектура с переключением режимов намного сложнее, чем простая линейная конструкция. Кроме того, инновации в технологии производства полупроводников, такие как карбид кремния (SiC) и нитрид галлия (GaN), несут ответственность за развитие архитектуры с переключением режимов, повышение энергоэффективности и уменьшение габаритов.По этой причине, если у вас нет особых технических ограничений, требующих индивидуальной разработки, выбор стандартного источника питания является разумным решением.

Принципы переключения

Принципы импульсного преобразования применимы как к источникам питания AC-DC, так и DC-DC. В случае источника питания переменного тока в постоянный существует пара этапов, включая выпрямление однофазного сетевого напряжения 230 В переменного тока или трехфазного переменного тока 400 В, 50 Гц, перед этапами преобразования постоянного тока в постоянный.

В обоих случаях на этапе преобразования постоянного тока в постоянный первичная цепь силовых полупроводников (схема переключателя мощности) генерирует высокочастотное переменное напряжение на трансформаторе. Это вызывает ток в первичных обмотках, который индуцирует переменный ток во вторичных обмотках, так что создается вторичное напряжение. Передаточное число намотки трансформатора указывает повышенное или пониженное значение. Вторичная цепь выпрямляет высокочастотное напряжение и может создавать сигнал обратной связи для первичной электроники для регулирования.

Основы топологии преобразователя


Рисунок 1: Прямоточный или понижающий понижающий преобразователь

Существует несколько различных топологий преобразователей, некоторые из которых более популярны, чем другие. Каждый из них имеет немного отличающуюся конфигурацию магнитных компонентов, таких как катушки индуктивности, трансформаторы и конденсаторы. Топологии учебников включают понижающий преобразователь и повышающий преобразователь, и они являются удобными примерами для иллюстрации основных принципов схемы импульсного преобразователя.

Понижающий преобразователь, также называемый прямым режимом, используется для понижения входного напряжения.

На рис. 1 (справа) показана упрощенная схема с использованием катушки индуктивности (L) и конденсатора (C) в выходной цепи. Полупроводниковый переключатель (TR1) представляет собой быстрое переключение полевого МОП-транзистора, переходящего в режим насыщения или полностью выключенного.

Когда TR1 проводит, диод (D) смещен в обратном направлении, и ток течет к нагрузке. Это заряжает конденсатор C через индуктор (L), который противодействует потоку, создавая магнитное поле.Когда TR1 прекращает проводимость, магнитное поле в L схлопывается, диод (D) становится смещенным в прямом направлении, заставляя ток через нагрузку, и в течение того же периода конденсатор (C) также разряжает свой удерживаемый заряд в нагрузке. Комбинация значений индуктивности и конденсатора создает LC-фильтр, который служит для сглаживания любых пульсаций, возникающих при переключении.

Повышающий преобразователь (см. Рисунок 2 ниже) — это еще один тип популярной топологии, на этот раз подходящий для увеличения или «повышения» входного напряжения для создания более высокого выходного напряжения.

В отличие от понижающего преобразователя, в котором переключающий транзистор включен последовательно с входным напряжением, в цепи повышения напряжения он параллелен входу и подключен к входу через катушку индуктивности. Конденсатор продолжает находиться на нагрузке, поддерживая выходное напряжение, пока транзистор работает. Сжимающееся поле катушки индуктивности течет к выходу, когда транзистор выключен.


Рисунок 2: Упрощенная схема повышающего преобразователя

Комбинация понижающей и повышающей топологий представляет собой понижающий / повышающий преобразователь, способный повышать или понижать входное напряжение.

Обратите внимание, что с точки зрения безопасности ни одна из вышеперечисленных топологий не использует трансформатор, описываемый как неизолированный преобразователь, для изоляции входного напряжения от выходного. Они также имеют общее заземление.

Существует несколько топологий, используемых для источников питания переменного и постоянного тока, которые обеспечивают изоляцию и обладают высокой энергоэффективностью при работе, наиболее популярными из которых являются методы обратного хода и квазирезонансные методы.

Архитектура типового импульсного источника питания


Рисунок 3. Функциональные блоки примерного импульсного источника питания переменного и постоянного тока (SMPS)

Входной фильтр

Входной фильтр служит для устранения любых повреждающих скачков напряжения и скачков напряжения на входе сети, которые могут проникнуть в блок питания и вызвать их повреждение.Фильтр также помогает устранить любые электромагнитные помехи (EMI), генерируемые в схеме переключения, от передачи в сеть переменного тока.

Схема переключения обычно работает от 25 кГц до 500 кГц и является источником электромагнитных помех. Шум, поступающий от сети, состоит из двух компонентов: синфазного и дифференциального. Общий режим относится к шуму, измеренному между фазой или нейтралью и землей. Дифференциальный шум находится между живым и нейтральным.

Комбинация катушек индуктивности / дросселей и конденсаторов формирует систему фильтров для ослабления обоих типов шума.

Исправление

Отфильтрованное входное переменное напряжение проходит через мостовой выпрямитель для создания пульсирующего постоянного напряжения. Сглаживающий «объемный» конденсатор устраняет линейные колебания выпрямленного напряжения и обеспечивает функцию удержания напряжения.

Коррекция коэффициента мощности

Это важный аспект любой конструкции блока питания мощностью более 75 Вт — и для светодиодных блоков питания мощностью более 20 Вт — и связан с разницей между потребляемой реальной мощностью и фактическим полным потребляемым током, выраженной в виде отношения; это коэффициент мощности.

В идеальных условиях это соотношение должно быть равно единице (1). Однако поведение зарядного тока «объемного» конденсатора, используемого в каскаде выпрямления, искажает синусоидальную форму волны переменного тока.

В методах пассивной коррекции коэффициента мощности обычно используется индуктор на входе под напряжением, чтобы уменьшить пики синусоидальной волны, уменьшить потенциальные гармонические искажения и улучшить коэффициент мощности. Однако это может снизить эффективность.

Сегодня в большинстве импульсных источников питания AC-DC используются методы активной коррекции коэффициента мощности.Часто схема повышающего преобразователя используется для управления формой сигнала (повышения коэффициента мощности) и ограничения гармонических искажений.

Функция переключения

Состоит из импульсных силовых полупроводников, трансформатора и ИС драйвера, вместе они создают высокое переменное напряжение для трансформатора. Коэффициент трансформации трансформатора позволяет повышать или понижать напряжение, а также служит в качестве изоляционного барьера.

Частоты переключения могут варьироваться от 25 кГц до 500 кГц и более.Частота и / или рабочий цикл сигнала ШИМ могут варьироваться в зависимости от нагрузки, приложенной к выходу.

При проектировании функции переключения важно соблюдать передовые методы защиты от электромагнитных помех, чтобы минимизировать наведенные и излучаемые электромагнитные помехи в соответствии с нормативными стандартами.

Регулировка выхода постоянного тока и линейного напряжения

Вторичный выход трансформатора проходит через выпрямитель к нагрузке. Сглаживающие конденсаторы и фильтрующие компоненты также являются частью этой функции.Выходное напряжение также подается на усилитель-компаратор, который сравнивает выходное напряжение с опорным напряжением, чтобы обеспечить точное регулирование напряжения.

Оптоизолятор обеспечивает гальванический барьер безопасности для обратной связи с первичной схемой управления ШИМ, регулируя привод соответствующим образом, чтобы исправить любые отклонения выходного напряжения.

Большинство доступных на сегодняшний день импульсных источников питания обладают высокой эффективностью, от 85% до 95%, что является нормой. Большая часть тепла, образующегося в результате потерь в источнике питания, рассеивается за счет теплопроводности.Однако в зависимости от используемых технологий, особенно для источников питания с высокой выходной мощностью свыше 150 Вт, может потребоваться принудительное воздушное охлаждение.

Добавление вентилятора с регулируемой скоростью и соответствующей схемы управления позволяет удовлетворить это требование. Однако более новые технологии с мощностью до 1500 Вт, все с высоким КПД, показывают, что вырабатываемое тепло можно отводить к радиаторам или в зону «холодная пластина» с кондуктивным охлаждением, избегая необходимости в шумных и чувствительных к старению вентиляторах.В более мощных моделях используется жидкостное охлаждение, которое отводит выделяемое тепло в другую зону.

Выбор импульсного источника питания AC-DC

При выборе импульсного источника питания переменного / постоянного тока, помимо требуемых электрических характеристик, таких как входное и выходное напряжение, мощность и эффективность работы, есть еще несколько факторов, которые необходимо изучить в техническом описании продукта.

Что такое линейное регулирование? Большинство импульсных источников питания регулируют свое выходное напряжение в пределах +/- 3% от заявленной номинальной выходной мощности.Этого достаточно для вашего конечного продукта? Кроме того, поддерживается ли это при всех условиях нагрузки, скажем, от 10% до 100%?

Есть ли у него пиковая мощность или возможность повышения? Эта полезная функция позволяет использовать, например, 150% полной нагрузки на короткое время. От этого может выиграть запуск двигателя, позволяющий выбрать менее номинальный и более дешевый источник питания, чем необходимость выдерживать полную пиковую нагрузку с более дорогим источником питания.

Не забудьте убедиться, что источник питания соответствует всем международным и национальным нормам по энергоэффективности, безопасности и электромагнитным помехам.Стандарты устанавливают минимальные уровни энергоэффективности при полной нагрузке и нагрузке 10%, а также максимальное потребление энергии в условиях холостого хода. В США соответствующим стандартом является DoE Level VI, а в Европе — EcoDesign 2019/1782.

Общие правила техники безопасности включают IEC 62368-1 для IT- и AV-оборудования и IEC 60601-1, если у вас есть медицинский продукт. Для бытовых электроприборов действует директива IEC 60335-1.

Дополнительные директивы включают особые требования для светодиодного освещения, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и других приложений.Стандарты EMI CISPR32 и FCC20870 устанавливают требования к электромагнитным помехам и восприимчивости.

Заключение

Выбор импульсных источников питания переменного и постоянного тока — непростая задача, поскольку необходимо учитывать все правила техники безопасности. Импульсные источники питания — это энергоэффективный и компактный способ питания любого автономного конечного продукта. Они доступны для универсального диапазона входного напряжения переменного тока от 90 до 264 В переменного тока и с различными популярными номинальными выходными напряжениями постоянного тока от известных поставщиков.Если вам нужна консультация по выбору источника питания, свяжитесь с нашими специалистами по энергетике, чтобы обсудить ваши требования.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *