Схема для бп компьютера: Устройство компьютерных блоков питания и методика их тестирования

Содержание

ПРОСТОЙ БЛОК ПИТАНИЯ С ЗАЩИТОЙ

   Начиниющие радиолюбители, которых большинство, для сборки регулированного блока питания выбирают схемы попроще. Такую схемку решил сделать и я, так как возможностей достать дорогие детали и настроить сложный БП вряд-ли получится. 


   Самое основное для любой конструкции корпус. Тут мне повезло досать нерабочий БП ATX от компьютера, куда и будет помещён будущий блок питания.


   Разъёмы сзади для сети 220В оставил, а на место кулера прикрутил обычную розетку, так как их постоянно не хватает для массы моих электронных устройств. Короче лишней она не будет.


   Печатная плата блока питания простейшая и изготовить её будет легко даже начинающим. В крайнем случае можно вырезать дорожки резаком, а не травить. Для защиты по максимальному току - а это обязательно должно быть в радиолюбительском блоке питания, выбрал схему электронного предохранителя с индикацией перегрузки на светодиоде.


   Передняя панель блока питания изготавливается из пластика, текстолита или даже фанеры - кто на что богат. На ней будут крепиться стрелочные индикаторы - вольтметр и амперметр (как впоследствии стало понятно, что это намного лучше и удобней цифровой индикации), регулятор напряжения и кнопки включения и переключения режимов защиты. Я выбрал 0,1 и 1А, но можно расчитать резистор токовой защиты на любое значение.


   Ещё на передней панели блока питания будут две клеммы для подключения проводов выхода БП.


   Получается вот что-то уже похожее на блок питания. Трансформатор выбираем такой, чтоб он поместился в корпус. Так что если вы идёте его покупать на радиобазаре - сначала замеряйте габариты коробки.


   Корпус обклеиваем самоклеющейся плёнкой или красим лаком.


   Зелёный светодиод будет светиться при включении БП в сеть, а красный сигнализирует о срабатывании защиты от токовой перегрузки.


   Здесь написано как рассчитать шунт для стрелочных индикаторов. А чтоб нанести на шкалу новые значения вольт и ампер, придётся раскрыть их корпуса и аккуратно наклеить бумажки с новыми значениями поверх старых.


   Вот и всё. Отличный простой блок питания из подручных материалов полностью готов. Работа с ним в течении нескольких месяцев показала его высокую надёжность и простоту эксплуатации. Материал предоставил in_sane.

   Форум по блокам питания

   Форум по обсуждению материала ПРОСТОЙ БЛОК ПИТАНИЯ С ЗАЩИТОЙ

Ремонт блока АТХ/АТ (методика)

Ремонт блока АТХ/АТ (методика)

Ремонт блока АТХ/АТ (методика).




	Типовую схему можно взять тут:  AT и ATX

   Все работы с импульсным блоком питания проводить отключив его от сети ~220V !!!

  Схема управления.
  
  Проверку блока начинают со схемы управления. (ШИМ-контроллер TL494CN)
  Описание микросхемы можно взять тут
  
  Для этого понадобится стабилизированный блок питания 12В.
  Подключаем к схеме испытуемого ИБП как показано на схеме рис.1 и смотрим 
  наличае осциллограмм на соответсвующих выводах.
  Показания осциллографа снимать относительно общего провода.
  
  Рис.1 Проверка работоспособности TL494CN

После проверки не забудь вывод 4 вернуть в схему !!! Высоковольтная цепь. Для этого последовательно проверяем: предохранитель, защитный терморезистор, катушки, диодный мост, электролиты высокого напряжения, силовые транзисторы (2SC4242), первичную обмотку трансформатора, элементы управления в базовой цепи силовых транзисторов. (смотри рис.2 и рис.3) Первыми обычно сгорают силовые транзисторы. Лучше заменить на аналогичные: 2SC4242, 2SC3039, КТ8127(А1-В1), КТ8108(А1-В1) и т. п. Элементы в базовой цепи силовых транзисторов.(проверить резисторы на обрыв) Как правило, если сгорает диодный мост (диоды звонятся накоротко), то соответственно от поступившего в схему переменного тока вылетают электролиты высокого напряжения. Обычно мост - это RS205 (2А 500В) или хуже. Рекомендуемый - RS507 (5А 700В) или аналог. Ну и последним всегда горит предохранитель. :) И так: все нерабочие элементы заменены. Можно приступить к безопасным испытаниям силовой части блока. Для этого понадобится трансформатор с вторичной обмоткой на 36В. Подключаем как показано на Рис.2 На выходе диодного моста должно быть напряжение 50..52В Соответственно на каждом электролите высокого напряжения будет половина от 50..52В. Между эмиттером и коллектером каждого силового транзистора также должна быть половина от 50..52В. Рис.2 Проверка входной цепи.

Если всё в порядке, то можно переходить к следующему пункту. Проверка работы силовых транзисторов. Проверку режимов работы в принципе можно и не делать. Если первые два пункта пройдены, то на 99% можно считать БП исправным. Однако, если силовые транзисторы были заменены на другие аналоги или если вы решили заменить биполярные транзисторы на полевые (напрмер КП948А, цоколёвка совпадает), то необходимо проверить как транзистор держит переходные процессы. Для этого необходимо подключить испытуемый блок как показано на рис.1 и рис.2. Осциллограф отключить от общего провода! Осциллограммы на коллекторе силового транзистора измерять относительно его эмиттера. (как показано на рис.3, напряжение будет меняться от 0 до 51В) При этом процесс перехода от низкого уровня к высокому должен быть мгновенным. (ну или почти мгновенным). Это во многом зависит от частотных харрактеристик транзистора и демпферных диодов (на рис.
3 FR155. аналог 2Д253, 2Д254). Если переходной процесс происходит плавно (присутствует небольшой наклон), то скорее всего уже через несколько минут радиатор силовых транзисторов очень сильно нагреется. (при нормальной работе - радиатор длжен быть холодный) Рис.3 Проверка работы силовых транзисторов.

Проверка выходных параметров блока питания. После всех вышеперечисленных работ необходимо проверить выходные напряжения блока. Нестабильность напряжения при динамической нагрузке, собственные пульсации и т.п. Можно на свой страх и риск воткнуть испытуемый блок в рабочую системную плату или собрать схему рис. 4 Рис.4 Упрощенная схема нагрузки БП.

Данная схема собирается из резисторов ПЭВ-10. Резисторы монтировать на алюминиевый радиатор. (для этих целей очень хорошо подходит швеллер 20х25х20) Блок питания без вентилятора не включать ! Также желательно обдувать резисторы. Пульсации смотреть осциллографом непосредственно на нагрузке. (от пика до пика должно быть не более 100 мВ, в худшем случае 300 мВ) Вообще не рекомендуется нагружать БП более 1/2 заявленной мощности. (например: если указано, что БП 200 Ватт, то нагружать не более 100 Ватт) При желании схему нагрузки можно усложнить: Рис.4.1 Экстремальная нагрузка блока питания.

Автогенераторный вспомогательный источник. Используется для питания TL494CN и стабилизатора +5Vsb (смотри схему АТХ блока) Варианты вспомогательных источников в недорогих блоках: Рис.5 Вариант 1

Рис.6 Вариант 2

В более дорогих БП дополнительные источники реализуют на микросхемах серии TOPSwitch. KA1H0165R KA1H0165RN .
..или второй вариант: .
Part Value Part Value
R101

100 kOm

D101

UF4007

R102

500 kOm

D102

1N4937

R103

120 Om

D103

1N4948

R104

1,2 kOm

D201

Shottoky

C101

222/630V

C202

470mF / 10V

C103

222 uF

R201

500 Om

ZD101

12V / 0.5W

D201

20mH


   Описание на русском языке смотрите на сайте www.
compitech.ru вот тут или воспользоваться поисковиком www.av.com

Назад

Принципиальные электрические схемы компьютерного оборудования.

&nbsp &nbsp На этой страничке размещено несколько десятков электрических принципиальных схем, и полезные ссылки на ресурсы, связанные с темой ремонта оборудования. В основном, компьютерного. Помня о том, сколько сил и времени иногда приходилось затрачивать на поиск нужной информации, справочника или схемки, я собрал здесь почти все, чем пользовался при ремонте и что имелось в электронном виде. Надеюсь, кому-нибудь, что-нибудь пригодится.

Утилиты и справочники.

cables.zip - Разводка кабелей - Справочник в формате .chm. Автор данного файла - Кучерявенко Павел Андреевич. Большинство исходных документов были взяты с сайта pinouts.ru - краткие описания и распиновки более 1000 коннекторов, кабелей, адаптеров. Описания шин, слотов, интерфейсов. Не только компьютерная техника, но и сотовые телефоны, GPS-приемники, аудио, фото и видео аппаратуа, игровые приставки, интерфейсы автомобилей.

Конденсатор 1.0 - Программа предназначена для определения ёмкости конденсатора по цветовой маркировке (12 типов конденсаторов).

startcopy.ru - по моему мнению, это один из лучших сайтов рунета, посвященный ремонту принтеров, копировальной техники, многофункциональных устройств. Можно найти методики и рекомендации по устранению практически любой проблемы с любым принтером.

Блоки питания.

Разводка для разъемов блока питания стандарта ATX (ATX12V) с номиналами и цветовой маркировкой проводов:

ATXPower.rar - Схемы блоков питания ATX 250 SG6105, IW-P300A2, и 2 схемы неизвестного происхождения.

colors_it_330u_sg6105.gif - Схема БП NUITEK (COLORS iT) 330U.

codegen_250.djvu - Схема БП Codegen 250w mod. 200XA1 mod. 250XA1.

codegen_300x. gif - Схема БП Codegen 300w mod. 300X.

deltadps200.gif - Схема БП Delta Electronics Inc. модель DPS-200-59 H REV:00.

deltadps260.ARJ - Схема БП Delta Electronics Inc. модель DPS-260-2A.

DTK_PTP_2038.gif - Схема БП DTK PTP-2038 200W.

FSP145-60SP.GIF - Схема БП FSP Group Inc. модель FSP145-60SP.

green_tech_300.gif - Схема БП Green Tech. модель MAV-300W-P4.

HIPER_HPU-4K580.rar - Схемы блока питания HIPER HPU-4K580

hpc-360-302.pdf - Схема БП SIRTEC INTERNATIONAL CO. LTD. HPC-360-302 DF REV:C0

hpc-420-302.pdf - Схема БП SIRTEC INTERNATIONAL CO. LTD. HPC-420-302 DF REV:C0

iwp300a2.gif - Схемы блока питания INWIN IW-P300A2-0 R1.2.

IW-ISP300AX.gif - Схемы блока питания INWIN IW-P300A3-1 Powerman.

JNC_LC-B250ATX.gif - JNC Computer Co. LTD LC-B250ATX

JNC_SY-300ATX.pdf - JNC Computer Co. LTD. Схема блока питания SY-300ATX

JNC_SY-300ATX.rar - предположительно производитель JNC Computer Co. LTD. Блок питания SY-300ATX. Схема нарисована от руки, комментарии и рекомендации по усовершенствованию.

KME_pm-230.GIF - Схемы блока питания Key Mouse Electronics Co Ltd модель PM-230W

Power_Master_LP-8_AP5E.gif - Схемы блока питания Power Master модель LP-8 ver 2.03 230W (AP-5-E v1.1).

Power_Master_FA_5_2_v3-2.gif - Схемы блока питания Power Master модель FA-5-2 ver 3.2 250W.

MaxpowerPX-300W.GIF - Схема БП Maxpower PX-300W

microlab350w.pdf - Схема БП Microlab 350W

microlab_400w.pdf - Схема БП Microlab 400W

linkworld_LPJ2-18.GIF - Схема БП Powerlink LPJ2-18 300W

SevenTeam_ST-200HRK.gif - Схема БП SevenTeam ST-200HRK

SHIDO_ATX-250.gif - Схемы блока питания SHIDO модель LP-6100 250W.

SUNNY_ATX-230.png - Схема БП SUNNY TECHNOLOGIES CO. LTD ATX-230


В начало страницы &nbsp &nbsp &nbsp | &nbsp &nbsp &nbsp На главную страницу сайта

Метрические таблицы преобразования онлайн

На практике существует ряд различных систем измерения. Большая часть мира адаптировала десятичную систему, названную метрической . Его главное преимущество состоит в том, что все кратные и частные кратные базовых единиц связаны с базовой единицей множителем десяти. Технически существуют разные метрические системы. В настоящее время Международная система единиц (СИ), основанная на метре, килограмме и секунде, признана стандартной.В США имперские и обычные единицы все еще используются в торговле и домашнем хозяйстве.
Здесь вы найдете таблицы пересчета в метрические единицы для некоторых общепринятых величин.

ЕДИНИЦЫ ДЛИНЫ

МЕТРИЧЕСКИЕ

IMPERIAL (США)

1000 мкм знак равно 1 миллиметр 1000 мил знак равно 1 дюйм
10 миллиметров знак равно 1 сантиметр 12 в дюймах знак равно 1 стопа
10 см знак равно 1 дециметр 3 ноги знак равно 1 двор
10 дециметров знак равно 1 метр 22 ярды знак равно 1 цепь
10 метров
знак равно 1 декаметр
10 цепи знак равно 1 фарлонг
1000 метров = 1 километр 8 фарлонг
(5280 футов)
= 1 миля

ТАБЛИЦА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДЛИНЫ

ИМПЕРИАЛЬНЫЙ (США) ДО МЕТРИЧЕСКОГО

МЕТРИЧЕСКИЙ ДО ИМПЕРСКОГО (США)

1 мил = 0. 0254 мм 1 миллиметр 39,4 мил
1 дюйм = 25,4 миллиметра 1 сантиметр 0,39 дюйма
1 фут = 30,48 см 1 метр 3,28 футов
1 ярд 0,914 метра 1 метр 1 ярд
1 миля 1.609 километров 1 км 0,621 миль

ЕДИНИЦЫ МОЩНОСТИ (ОБЪЕМА)

МЕТРИЧЕСКИЕ

АНГЛИЙСКИЙ (США)

1 кубический сантиметр = 1 миллилитр 3 чайные ложки = 1 столовая ложка
1000 миллилитров = 1 литр 2 столовые ложки = 1 жидкая унция
1000 литров = 1 куб.м 4 жидких унции = 1 стакан
2 чашки = 1 пинта
2 пинты (8 эт.унций) = 1 кварт
4 кварты = 1 галлон

ТАБЛИЦА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ОБЪЕМА (ОБЪЕМА)

С АНГЛИЙСКОГО (США) ДО МЕТРИЧЕСКОГО

МЕТРИЧЕСКИЙ НА АНГЛИЙСКИЙ (США)

1 капля (метрическая) = 0,05 миллилитра 1 миллилитр = 20 капель (метрическая)
1 чайная ложка (США) 4. 93 миллилитра 1 миллилитр 1/5 чайной ложки (США)
1 столовая ложка (США) 14,79 миллилитров 1 литр 1,06 кварты (США)
1 жидкая унция (США) 29,57 миллилитров 1 куб.м 1,31 кубического ярда (264,2 галлона)
1 кварта (США) 0.95 литров
1 галлон (США) 3,79 литра

ЕДИНИЦЫ ВЕСА

МЕТРИЧЕСКИЕ

IMPERIAL (США)

1000 миллиграммов = 1 грамм 16 унций = 1 фунт
1000 грамм = 1 килограмм 100 фунтов = 1 центнер
1000 килограмм = 1 тонна 2000 фунтов = 1 тонна (США)

ТАБЛИЦА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВЕСА

ИМПЕРИАЛЬНЫЙ (США) ДО МЕТРИЧЕСКОГО

МЕТРИЧЕСКИЙ ДО ИМПЕРСКОГО (США)

1 унция 28.35 грамм 1 грамм 0,035 унции
1 фунт 453,6 грамма 1 килограмм 2,21 фунта
1 тонна США 907.2 килограмм 1 тонна 1,10 тонны США

ЕДИНИЦЫ ПЛОЩАДКИ

МЕТРИЧЕСКИЕ

АНГЛИЙСКИЙ (США)

100 квадратных миллиметров = 1 квадратный сантиметр 144 квадратных дюйма = 1 квадратный фут
10000 кв. См = 1 квадратный метр 9 квадратных футов = 1 квадратный двор
10000 кв.м = 1 га 4840 квадратных ярдов = 1 акр
100 га = 1 квадратный километр 640 акров = 1 квадратная миля

ТАБЛИЦА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЛОЩАДЕЙ

С АНГЛИЙСКОГО (США) ДО МЕТРИЧЕСКОГО

МЕТРИЧЕСКИЙ НА АНГЛИЙСКИЙ (США)

1 квадратный дюйм 6.45 кв. Сантиметров 1 квадратный сантиметр 0,155 кв. Дюйма
1 квадратный фут 0,09 кв. М. 1 квадратный метр 1.20 квадратных ярда
1 квадратный двор 0,84 кв.м
1 куб.м 1,31 кубического ярда (264,2 галлона)
1 акр 0.40 соток 1 га 2,47 акра
1 квадратная миля 2,59 кв. Км 1 квадратный километр 0,39 квадратных миль

Некоторые из приведенных коэффициентов являются приблизительными. Обратите внимание, что не все названия метрических единиц, перечисленные в этих таблицах, адаптированы к системе СИ. Чтобы узнать об онлайн-инструменте конвертации, см. Наш калькулятор конвертации в метрическую систему.

Терминология блока питания | Питание и охлаждение ПК

ДИАПАЗОН РАБОТЫ:

Минимальные и максимальные пределы входного напряжения, в пределах которых источник питания будет работать в соответствии со спецификациями. Рекомендуется использовать источник питания с широким диапазоном входных сигналов, когда напряжение в сети подвержено резким скачкам и перепадам напряжения.


ЭФФЕКТИВНОСТЬ:

Отношение выходной мощности к входной, выраженное в процентах.


EMI:

Электромагнитные помехи - это шум, возникающий при переключении источника питания. Кондуктивные электромагнитные помехи - часть, отраженная обратно в линию электропередачи, обычно контролируется сетевым фильтром.Излучаемые электромагнитные помехи, та часть, которая излучается в свободное пространство, подавляются заключением схемы в металлический корпус. FCC регулирует уровни кондуктивного и излучаемого излучения.


PFC:

Коэффициент мощности - это отношение реальной мощности (ватт) к полной мощности (вольт x ампер или ВА). Стандартный источник питания имеет коэффициент мощности 0,70–0,75, а источник питания с активной коррекцией коэффициента мощности (PFC) имеет коэффициент мощности 0,95–0,99. Блок питания с коррекцией коэффициента мощности лучше способен преобразовывать ток в мощность.Это приводит к более низкому пиковому току и более низкому гармоническому току, уменьшая нагрузку на проводку, автоматические выключатели и трансформаторы.


ВЫХОДНОЙ ТОК:

Максимальный ток, который может непрерывно потребляться от выхода источника питания. Материнские платы ПК и карты расширения потребляют ток 5 В. Приводные двигатели потребляют ток 12 В.


РЕГУЛИРОВАНИЕ НАГРУЗКИ:

Изменение выходного напряжения из-за того, что выходная нагрузка изменяется от минимума до максимума, при сохранении всех остальных факторов постоянными.Выражается в процентах от номинального выходного напряжения. Источник питания с жесткой регулировкой нагрузки обеспечивает оптимальное напряжение независимо от конфигурации системы.


РЕГУЛИРОВАНИЕ ЛИНИИ:

Изменение выходного напряжения из-за изменения входного напряжения при сохранении всех остальных факторов постоянными. Выражается в процентах от номинального выходного напряжения. Источник питания с жесткой регулировкой линии обеспечивает оптимальное напряжение во всем рабочем диапазоне.


ПЕРЕХОДНЫЙ ОТВЕТ:

Время, необходимое для того, чтобы выходное напряжение вернулось в пределы диапазона регулирования после изменения нагрузки на 50%.Блок питания с быстрым переходным откликом снизит риск ошибок чтения / записи во время доступа.


RIPPLE:

Величина переменного напряжения, накладываемого на выход постоянного тока, указывается в размахе напряжения или выражается в процентах от номинального выходного напряжения. Блок питания с чистым выходом постоянного тока необходим для компьютеров с высокоскоростными процессорами и микросхемами памяти.


ВРЕМЯ ОЖИДАНИЯ:

Период времени после потери входной мощности, в течение которого выходная мощность блока питания будет оставаться в указанных пределах.Адекватное время удержания позволяет компьютеру работать в течение времени переключения, требуемого ИБП.


МОЩНОСТЬ ХОРОШИЙ СИГНАЛ:

Схема задержки, используемая для инициализации компьютера и подачи логического сигнала при низком линейном напряжении.


ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ:

Цепь, отключающая источник питания, если выходное напряжение превышает указанный предел.


ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕГРУЗКИ ПО ТОКУ:

Цепь, защищающая блок питания и компьютер от чрезмерного тока, включая ток короткого замыкания.


УТВЕРЖДЕНИЕ АГЕНТСТВА:

UL, CSA и TUV - это агентства по безопасности, которые проверяют такие спецификации, как расстояние между компонентами, инсоляция HI-pot, токи утечки, воспламеняемость печатной платы и температурный рейтинг.


РАБОЧАЯ ТЕМПЕРАТУРА:

Диапазон температур окружающей среды, в котором источник питания может безопасно работать.


РЕЙТИНГ ВЕНТИЛЯТОРА:

Расход воздуха в кубических футах в минуту.Увеличение воздушного потока на 100% снизит рабочие температуры системы на 50% по сравнению с окружающей средой. С каждым снижением температуры на 10 ° C (18 ° F) срок службы системы удваивается. (Уравнение Аррениуса)


ШУМ:

Акустический шум в дБ (A) на расстоянии 1 метра. Логарифмическая шкала. Каждое уменьшение на 3 дБ означает уменьшение шума на 50%. Проблемы включают шаг и скорость лопастей вентилятора, размер ступицы, глубину Вентури, качество подшипников и расположение компонентов источника питания.


Среднее время наработки на отказ:

Среднее время наработки на отказ. Измерение относительной надежности источника питания, основанное на фактических рабочих данных или рассчитанное в соответствии с MIL-HDBK-217.


Конструкция фильтра блока питания для печатной платы

Неправильная конструкция фильтра блока питания приводит к ненадежному оборудованию. Это удручающе распространенное явление. Правильная конструкция фильтра блока питания помогает устранить целый класс загадочных проблем цепи и улучшает шунтирование блока питания.Чтобы создать лучший дизайн, выполните следующие действия:

  1. Ознакомьтесь с требованиями к фильтрам блока питания.
  2. Используйте простые эмпирические правила, чтобы найти значения компонентов.
  3. Итерируйте проект с помощью симулятора схем.

Высокочастотные пульсации проходят через линейный регулятор. Пульсации возникают из-за импульсных источников питания, цифровых схем и радиопомех. На частотах выше 10 кГц большинство линейных регуляторов начинают терять эффективность.Небольшие байпасные конденсаторы, распределенные между микросхемами, становятся эффективными на частоте около 1 МГц. Простой развязывающий фильтр источника питания, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора, покрывает промежуток между 10 кГц и 1 МГц. Правильная конструкция развязывающего фильтра гарантирует, что он не вызовет больше проблем, чем решит.

На приведенной выше диаграмме показаны типичные диапазоны частот фильтрации источника питания. Тщательная конструкция с использованием высокопроизводительных компонентов может расширить эти частотные диапазоны, и не все конструкции предъявляют одинаковые требования к подавлению пульсаций.

Хороший фильтр источника питания может быть построен из одной катушки индуктивности и демпфированного конденсатора. Это называется LC-фильтром. Возможны другие конструкции с большим или меньшим количеством компонентов. Процесс проектирования состоит в том, чтобы сначала сформировать требования для катушки индуктивности L B , выбрать кандидата на роль катушки индуктивности, а затем спроектировать фильтр вокруг нее. Если подходящий фильтр не может быть сконструирован, выясните, что не так с индуктором, выберите лучший индуктор и попробуйте еще раз.

В примере конструкции предполагается, что регулятор источника питания находится вне платы, и регулируемое напряжение поступает через разъем. При наличии местного регулятора конструкция проще и иногда фильтр источника питания может быть уменьшен.

Фильтр блока питания идет после регулятора, поэтому он должен иметь низкое падение напряжения постоянного тока. В таблице данных индуктора указано значение сопротивления постоянному току. Падение напряжения примерно на 20% больше, чем это сопротивление, умноженное на силу тока. Дополнительные 20% объясняют увеличение сопротивления медного провода индуктора при более высоких температурах.

Выбор индуктора

Значение индуктивности, необходимое для фильтра, не так сложно вычислить. Он должен быть примерно в десять раз больше, чем все остальные индуктивности, включенные последовательно с источником питания. Если в источнике питания нет других катушек индуктивности или ферритовых бусинок, эта индуктивность возникает из-за кабелей и следов на печатной плате. Не очень точное приближение для расчета этой индуктивности состоит в том, чтобы взять максимальную длину, на которую может перемещаться мощность, и умножить ее на 1 нГн на миллиметр.Индуктивность силовых плоскостей намного ниже, и для этого расчета длину путей силовых плоскостей можно не учитывать.

В этом примере я хочу, чтобы плата работала с удлинительным кабелем длиной около 300 мм, а плата размером около 100 мм на 100 мм. Общая длина составляет 500 мм, а это значит, что индуктивность распределения питания у меня примерно 500 нГн. Чтобы сделать катушку индуктивности фильтра источника питания примерно в 10 раз больше этой, я выбрал катушку индуктивности 10 мкГн +/- 30%. Дополнительная индуктивность обеспечивает допуск -30%.Помимо начального допуска, значение индуктивности падает с увеличением тока. Для этой части при 2,4 А индуктивность падает еще на 35%.

Я выбрал индуктор серии Bourns SRU1028. Он имеет небольшую высоту, самозащищен и легкодоступен. Я нашел его, выполнив поиск в Digi-Key недорогой катушки индуктивности 10 мкГн с номинальным током не менее 2 А. Мне также нравится таблица Bourns, потому что в ней есть спецификации, необходимые для создания хорошей имитационной модели индуктора.

В этой модели индуктора используются четыре компонента.Индуктивность L такая же, как в даташите L . Последовательное сопротивление R ESR такое же, как R DC из таблицы. Значения R Q и C SRF рассчитываются на основе значений из таблицы данных для f SRF , частоты Q и Q теста.

Эти дополнительные компоненты заставляют катушку индуктивности иметь поведение, показанное на графике импеданса выше. Сплошная кривая - величина импеданса в дБ, а пунктирная кривая - фазовый угол импеданса.Ниже 1 кГц катушка индуктивности действует как небольшой резистор R DC . Выше 1 кГц он действует как индуктор, вплоть до частоты, близкой к саморезонансной частоте (SRF). Для узкого диапазона частот около SRF катушка индуктивности действует как резистор большого номинала с номиналом R Q . Над SRF катушка индуктивности действует как конденсатор C SRF .

С этого момента имитатор схем экономит время. Бесплатный симулятор LTspice создал приведенный выше график импеданса катушки индуктивности, используя приведенную ниже схему симуляции.

Источник напряжения V1 представляет собой источник переменного тока напряжением 1 В. Импеданс можно изобразить с помощью выражения -1 / (i (V1)). Чтобы узнать о LTspice, см. Мои учебные пособия по Simulation Series на YouTube. Анализ LTspice AC входит в первую и вторую части, а анализ переходных процессов - в третью. Общее время видео составляет около 12 минут.

Выбор конденсатора

Схему модели катушки индуктивности легко преобразовать в фильтр нижних частот, добавив в схему конденсатор. Я выбрал конденсатор Kemet T491A106010A, который представляет собой поляризованный танталовый конденсатор емкостью 10 мкФ с максимальным ESR 3.8 Ом и номинальное напряжение 10 В.

Частотная характеристика этого фильтра равна V (VOUT) / V (VIN), но поскольку V (VIN) = 1 в моем моделировании, я получаю тот же ответ из графика V (VOUT).

Керамические конденсаторы с высокой добротностью и низким ESR заменили танталовые конденсаторы во многих областях применения. Затем я попробовал моделировать керамический конденсатор с низким ESR вместо тантала:

Пик на частоте 15,9 кГц - это резонанс L B и C B

Колебания напряжения питания на этой частоте увеличиваются, а не уменьшаются.Из-за узкого частотного диапазона этого резонанса его эффекты легко не заметить при тестировании. Значения L B и C B имеют свободный допуск, а также дрейфуют во времени и температуре.

Добавьте последовательный резистор, чтобы решить эту проблему резонанса. Хорошее начальное предположение для значения демпфирующего резистора:

Используйте симулятор цепи, чтобы найти первый резонанс, и отрегулируйте номинал резистора, чтобы найти лучшее значение для хорошего демпфирования.Керамический конденсатор и резистор имеют более повторяемую конструкцию, чем танталовый конденсатор. Это связано с большим диапазоном возможных значений ESR танталового конденсатора.

Модель сети нагрузки

Пока в этом примере нет импеданса нагрузки или тока нагрузки. Чтобы увидеть, что этот фильтр будет делать на печатной плате, моделирование должно включать в себя индуктивность следа печатной платы и байпасные конденсаторы. На частотах выше 100 МГц эффекты линии передачи еще больше усложняют модель.В следующем примере схемы представлена ​​упрощенная модель, которая представляет типичные нагрузки в источниках питания печатных плат. Вы можете посмотреть на свои собственные схемы, чтобы оценить индуктивность следа, используя грубое приближение индуктивности, равное 1 нГн на миллиметр. Более точные модели можно создать с помощью инструмента САПР Power Integrity (PI).

Эти типичные следовые индуктивности демонстрируют дополнительные резонансы в распределительной сети.

Дополнительные смоделированные резонансы вызваны выходной нагрузкой катушек индуктивности и конденсаторов.Характеристики этого фильтра по-прежнему хорошие, даже с этими резонансами. Общая форма фильтра сохраняется, потому что катушка индуктивности намного больше, чем сумма катушек индуктивности малой нагрузки, а затухающий конденсатор намного больше, чем сумма байпасных конденсаторов.

Между этой платой и реальной схемой все еще есть различия. Реальная схема будет иметь другой отклик выше 100 МГц из-за эффектов линии передачи. Также становятся важными другие небольшие конденсаторы и катушки индуктивности, особенно на частотах выше примерно 500 МГц.

Отсутствие фильтра источника питания или использование большого незатухающего конденсатора без катушки индуктивности приводит к таким резонансам, как эти:

Ток нагрузки

Локальные байпасные конденсаторы обеспечивают локальное накопление заряда, которое обеспечивает переходный ток к высокочастотным пульсирующим нагрузкам. Для поддержания постоянного напряжения питания более высокие импульсные токи нагрузки требуют больших байпасных конденсаторов. Примером импульсной нагрузки является переход процессора в спящий режим с низким энергопотреблением и выход из него.Проанализируйте каждую сильноточную импульсную нагрузку на наличие пульсаций напряжения в источнике питания.

Конденсаторы байпаса

также могут резонировать с индуктивностью в распределительной сети. Подавление резонансов на входном фильтре источника питания не гарантирует, что все резонансы, вызванные током нагрузки, также будут подавлены, но это часто помогает. Чтобы продемонстрировать потенциальную проблему, вот версия фильтра без демпфирования (R3 = 0,01 Ом) с источником переменного тока в одной из точек нагрузки:

Импеданс при VLOAD равен v (VLOAD) / i (I1).Поскольку переменный ток в I1 установлен на 1, полное сопротивление равно v (VLOAD):

Незатухающий резонанс, обведенный выше, находится на частоте 1,87 МГц. Это та частота, на которой импульсная нагрузка вызовет проблему.

Я смоделировал импульсную нагрузку с помощью источника импульсного тока, показанного на схеме выше. В этом примере показаны импульсы с амплитудой 20 мА и периодом 535 нс. Наибольшие колебания напряжения происходят, когда период импульсного источника тока обратно пропорционален частоте резонанса.

Форма синусоиды пульсаций напряжения в этом примере типична для незатухающих резонансов с высокой добротностью в распределении мощности. Незатухающий резонанс действует как фильтр, преобразующий импульсы тока в синусоидальную форму волны напряжения:

Если напряжение все еще растет в конце моделирования, увеличьте время моделирования, чтобы найти максимальный уровень. Для установления более резких (с более высоким фактором добротности) резонансов требуется больше времени.

В примере импульсов тока режима ожидания изменение программного обеспечения может вызвать изменение частоты импульсов.Сильные колебания напряжения из-за резонанса возникают только тогда, когда период цикла сна совпадает с резонансной частотой. В процессе разработки это может вызвать загадочные ошибки, которые кажутся связанными с программным обеспечением, но на самом деле вызваны аппаратным обеспечением. При производстве изменение компонентов приведет к смещению резонансных частот и вызовет проблемы с урожайностью. При использовании изменения температуры и дрейф компонентов будут сдвигать резонансные частоты, что приведет к выходу продукта из строя.

Следующая симуляция показывает демпфированную версию с резистором R3, установленным на 3.8 Ом. Анализ на переменном токе показывает, что два самых больших резонанса с высокой добротностью затухают:

Это изменяет форму и уменьшает форму волны напряжения, вызванной импульсным током нагрузки.

Треугольная форма сигнала типична для импульсной нагрузки. Это результат цикла заряда и разряда конденсаторов местного байпаса. Амплитуду этой треугольной волны можно уменьшить, установив байпасные конденсаторы большего размера. Если форма волны пульсаций больше похожа на прямоугольную, это связано с сопротивлением байпасной сети и может быть уменьшено с помощью байпасных конденсаторов с меньшим ESR или более широкими дорожками.Длинный медленный импульс при включении вызван затухающим низкочастотным резонансом на частоте 100 кГц. Короткие выбросы проходят через края источника тока 10 нс и могут быть уменьшены за счет более низкой индуктивности через путь обходного конденсатора. Оставшийся резонанс на частоте около 4 МГц требует дальнейшего моделирования.

Заключение

Избегайте резонансов распределения мощности, используя правильно спроектированный демпфированный фильтр нижних частот с:

  • Значение индуктивности, намного превышающее паразитную индуктивность
  • Емкость конденсатора намного больше суммы байпасных конденсаторов
  • Демпфирующее сопротивление для устранения высокодобротных резонансов
  • Байпасные конденсаторы, достаточные для питания импульсных нагрузок

Источники питания с одной и несколькими направляющими

Большинство источников питания AC-DC и DC-DC имеют внутренние схемы защиты по току для защиты силового устройства, а большинство схем защиты от перегрузки по току (OCP) включают функцию автоматического восстановления. Источники питания, которые имеют только одну цепь OCP, называются «однорельсовыми», в то время как источники питания, которые имеют более одной цепи OCP, называются «многорельсовыми».

В стандарте IEC 60950-1 (Международные стандарты безопасности для оборудования информационных технологий) указано, что ни один выходной провод в блоках питания компьютеров не может выдерживать мощность более 240 Вт. Основываясь на этом стандарте, спецификация ATX12V включает требование к цепи OCP для отключения любой шины, которая потребляет более 240 Вт.

В общем, каждая шина представляет собой набор комбинированных выходов, связанных с общим OCP.На выходе +12 В мощность 240 Вт преобразуется в ток 20 А (240 Вт / 12 В) на любом одиночном проводе. Однако этот относительно низкий предел не позволит производителям источников питания создавать блоки большей мощности для компьютерных систем с высоким выходным напряжением +12 В. Поэтому они пришли к идее разбить выход +12 В на два или более набора проводов, каждый из которых имеет свой собственный OCP. Например, три набора проводов с OCP, настроенными на 20 А каждый, утроят максимально допустимую мощность для выхода +12 В с 240 Вт до 720 Вт.

Питание +12 В на материнскую плату, ЦП, SATA и Molex обычно подается на одну шину, а питание +12 В на периферийные устройства PCIe - на последующих. Поскольку выходы +12 В защищены несколькими цепями OCP, необходимо распределить нагрузки +12 В так, чтобы механизм OCP не срабатывал. Например, у конкретного высокопроизводительного графического процессора (графического процессора) TDP (расчетная тепловая мощность) составляет 375 Вт. 75 Вт может потребляться от розетки, что означает, что 300 Вт необходимо потреблять от вспомогательных кабелей PCIe блока питания.300 Вт будет обеспечиваться двумя 8-контактными вспомогательными разъемами PCIe мощностью 150 Вт каждый (6-контактные разъемы PCIe рассчитаны на 75 Вт каждый). Каждый из 8-контактных разъемов обеспечивает ток примерно 12,5 А (150 Вт / 12 В). Если бы они оба были подключены к одной шине, которая была ограничена 20 А, объединенный выход 25 А заставил бы OCP отключиться от этой шины. Таким образом, 8-контактные разъемы PCIe часто находятся на шине, которая используется только с 6-контактным разъемом PCIe, что в сумме составляет 225 Вт, что ниже 240 Вт в соответствии со спецификацией ATX12V.

В настоящее время существует множество «однорельсовых» источников питания с номинальным током более 20 А на шине +12 В. Так как же это возможно? Требование IEC 60950-1 - 240 Вт на каждый проводник, поэтому, если вы получите шину высокого тока +12 В, разделите ее на несколько проводов и убедитесь, что ни один из проводов не выдерживает ток более 20 А, то вы соблюдаете ограничение.

Таким образом, разница между «однорельсовой» конструкцией и «многорельсовой» конструкцией заключается в наличии цепей OCP на выходе +12 В. Однако низкокачественные блоки питания обычно обманывают конечных пользователей о наличии двух или более шин +12 В.Несмотря на то, что в их спецификации указано две шины +12 В, но внутри блока питания эти блоки имеют только одну цепь OCP, и, таким образом, эти блоки на самом деле являются «однорельсовыми» продуктами.

Параллельное или последовательное подключение источников питания для увеличения выходной мощности

В некоторых приложениях использования одного источника питания может быть недостаточно для обеспечения мощности, необходимой для нагрузки. Причины использования нескольких источников питания могут включать избыточную работу для повышения надежности или увеличения выходной мощности.При обеспечении комбинированного питания необходимо следить за тем, чтобы все источники питания обеспечивали сбалансированную подачу питания.

Источники питания, подключенные для резервирования

Резервные источники питания - это топология, в которой выходы нескольких источников питания соединены для повышения надежности системы, но не для увеличения выходной мощности. Резервные конфигурации обычно предназначены для получения выходного тока только от основных источников питания и для получения тока от резервных источников питания в случае отказа одного из основных источников питания.Поскольку отбор тока нагрузки создает нагрузку на компоненты в источнике питания, высокая надежность в системе достигается, когда ток не потребляется от резервных источников до тех пор, пока не возникнет проблема с одним из основных источников питания.

  • Источники питания A и B аналогичны; Vout и максимальный Iout одинаковые
  • Напряжение нагрузки равно напряжению питания
  • Максимальный ток нагрузки равен максимальному выходному току одного источника
  • Электронный переключатель соединяет один из выходов питания с нагрузкой

Источники питания с параллельными выходами

Обычная топология, используемая для увеличения выходной мощности, заключается в параллельном подключении выходов двух или более источников питания.В этой конфигурации каждый источник питания обеспечивает необходимое напряжение нагрузки, а параллельное подключение источников увеличивает доступный ток нагрузки и, следовательно, доступную мощность нагрузки.

Эту топологию можно успешно реализовать, но есть много соображений для обеспечения эффективности конфигурации. Для параллельных конфигураций предпочтительны источники питания с внутренними цепями, поскольку внутренние цепи улучшают эффективность распределения тока. Если источники питания, используемые в приложении для разделения тока, не имеют внутренних цепей разделения, необходимо использовать внешние методы, которые могут быть менее эффективными.

Основная проблема заключается в том, насколько равномерно ток нагрузки распределяется между источниками питания. Распределение тока нагрузки зависит как от конструкции источников питания, так и от конструкции внешней цепи и проводников, используемых для параллельного подключения выходов источников питания. Практически всегда при параллельном подключении используются одинаковые блоки питания из-за проблем, связанных с эффективной настройкой блоков питания. Однако можно настроить источники питания параллельно с согласованными выходными напряжениями и несовпадающими максимальными выходными токами.

Более подробное обсуждение параллельного подключения источников питания можно найти в нашем техническом документе Current Sharing with Power Supplies.

  • Источники питания A и B должны иметь одинаковый Vout; Максимум Iout может быть разным
  • Напряжение нагрузки равно напряжению питания
  • Максимальный ток нагрузки равен сумме максимального выходного тока обоих источников
  • Цепи контроля тока уравновешивают ток нагрузки между источниками питания

Источники питания с последовательными выходами

Другой вариант увеличения мощности, подаваемой на нагрузку, - это соединение выходов нескольких источников питания последовательно, а не параллельно.Некоторые из преимуществ использования последовательной топологии включают в себя: почти идеальное использование подачи питания между источниками, отсутствие необходимости в конфигурации или совместном использовании цепей, а также устойчивость к большому разнообразию конструкций приложений. Как упоминалось ранее, при параллельном подключении выходов источников питания каждый источник обеспечивает необходимое напряжение, а ток нагрузки распределяется между источниками. Для сравнения, когда выходы источников питания соединены последовательно, каждый источник обеспечивает требуемый ток нагрузки, а выходное напряжение, подаваемое на нагрузку, будет представлять собой комбинацию последовательно включенных источников.

Следует отметить, что когда блоки питания сконфигурированы с последовательным подключением выходов, источники питания не обязательно должны иметь аналогичные выходные характеристики. Ток нагрузки будет ограничен наименьшим допустимым током нагрузки любого из источников в конфигурации, а напряжение нагрузки будет суммой выходных напряжений всех источников в цепочке.

Есть несколько ограничений, накладываемых на источники питания, когда они используются в конфигурации с последовательным выходом.Одно из ограничений заключается в том, что выход источников питания должен быть спроектирован так, чтобы выдерживать смещение напряжения из-за последовательной конфигурации. Это напряжение смещения обычно не является проблемой, но выходные напряжения источников питания с заземлением не могут быть суммированы на выходах других источников. Второе ограничение заключается в том, что выход источника питания может подвергаться обратному напряжению, если выход неактивен, когда активны остальные выходы в цепочке. Проблема обратного напряжения может быть легко решена путем размещения диода с обратным смещением на выходе каждого источника питания.Номинальное напряжение пробоя диода должно быть больше, чем выходное напряжение отдельного источника питания, а номинальный ток диода должен быть больше, чем максимальный номинальный выходной ток любого источника питания в последовательной цепочке.

  • Источники питания A и B могут иметь разные максимальные значения Vout и Iout
  • Напряжение нагрузки равно сумме выходных напряжений питания
  • Максимальный ток нагрузки равен наименьшему из максимального выходного тока любого источника
  • Диоды обратного смещения защищают выходы источников питания

Сводка

Источники питания, подключенные параллельно:

  • Плохое использование мощности из-за допуска управления разделением тока между источниками
  • Требуется специальная цепь для управления разделением тока между источниками
  • Чувствительность к конструкции и конструкции проводов, соединяющих источники питания параллельно
  • Проще всего сконструировать с похожими блоками питания

Источники питания, подключенные последовательно:

  • Эффективное использование мощности ограничено только точностью выходного напряжения каждого источника
  • Нет необходимости в цепях для управления распределением напряжения или тока между источниками
  • Отсутствие чувствительности к конструкции или конструкции проводников, соединяющих источники питания в серии
  • Простая конструкция с любой комбинацией источников питания

Хотя общий метод, используемый для увеличения мощности нагрузки, подаваемой от источников питания, заключается в параллельном подключении выходов, другим решением может быть последовательное соединение выходов нескольких источников питания. У поставщиков источников питания, таких как CUI, есть технический персонал, который может помочь настроить приемлемое решение для этих и других проблем, связанных с применением источников питания.

Категории: Основы , Выбор продукта

Дополнительные ресурсы


У вас есть комментарии к этому сообщению или темам, которые вы хотели бы, чтобы мы освещали в будущем?
Отправьте нам письмо по адресу powerblog @ cui.ком

Включение источника питания

ATX | Oscium

Изображенный выше Oscium iMSO-104 используется для поиска неисправностей в цепи питания ATX на настольном ПК. Зеленый светодиод режима ожидания материнской платы ATX загорается при включении источника питания, но почему при нажатии кнопки ON компьютер не включается со всеми жесткими дисками, компакт-дисками и вращающимися вентиляторами. Продолжайте читать, чтобы узнать, почему и как проблема решена.

Мертвый компьютер - замена блоков питания не помогла

Настольные компьютеры имеют интеллектуальные системы электропитания. Например, они не работают как простой выключатель на стене дома. Компьютеры могут отключаться, переходить в режим гибернации (для экономии энергии или излишних неудобств, в зависимости от того, когда это происходит) и полагаться на схемы на материнской плате для управления источником питания. Когда однажды утром этот компьютер внезапно не включился, было неясно, была ли проблема в самом источнике питания, неплотном подключении / подключении гибких дисков или переездом по стране в повреждение самой материнской платы.Простая замена одного блока питания на другой не решила проблему.

Копание - Измерение напряжения

Во-первых, спасибо Википедии и ее участникам за размещение во всемирной паутине (WWW) каждой части полезной информации, которая когда-то содержалась только в руководствах пользователя и инструкциях по эксплуатации. Эта схема контактов для блока питания ATX любезно предоставлена ​​Википедией и может быть найдена на http://en.wikipedia.org/wiki/ATX.

К счастью, эта бесплатная онлайн-схема контактов соответствует разводке материнской платы ATX и источника питания, над которым ведутся работы.В Википедии есть полезная информация, но она не всегда применима к непосредственной ситуации. Это особенно удачное стечение обстоятельств. На фото ниже цифровой осциллограф Oscium iMSO-104 в паре с Apple iPOD Touch 2-го поколения (старый, но полезный), измеряющий выходной сигнал подозрительного источника питания ATX на выводе PS_ON.

Блок питания хочет работать. Это хорошие новости. При включении источника питания выход PS_ON переходит на номинальный выход + 5В.Если бы возникла проблема с самим источником питания, на выводе PS_ON не было бы высокого логического уровня при начальном включении питания. На изображении ниже представлен снимок экрана, сделанный iPOD Touch и iMSO-104, измеряющим контакт PS_ON.

Что дальше?

Оригинальный блок питания ATX, похоже, работает. Простая замена одного блока питания на другой не решила проблему, из-за которой компьютер не включается при нажатии кнопки ON. Следуя подходу бинарного поиска, если проблема не в источнике питания, то проблема должна быть в коммутаторе или в самой материнской плате.На первый взгляд, одна проблема кажется дешевым и быстрым решением, а другая - дорогостоящей и требует много времени. На фото ниже материнская плата ASUS ATX, приобретенная сразу после встраивания карт WiFi в материнскую плату. Да, это видели пару лет.

На изображении ниже показано более пристальное внимание материнской платы, видеокарты, процессорного кулера и, что самое важное, горящего зеленого светодиода, который указывает на то, что блок питания находится в режиме ожидания.

Наконец, вот фотография разъема блока питания ATX на материнской плате.Если все остальное не поможет, необходимо будет подключиться к некоторым из этих соединенных контактов, чтобы контролировать напряжения во время последовательности включения питания. Это беспорядочная практика, и ее лучше избегать, но когда другие меры не помогают, это проверенный способ контроля аналоговых напряжений и цифровых выходов.

Блок питания Обзор электроники »Примечания по электронике

- обзор основ электроники в цепях питания с подробным описанием строительных блоков, используемых в источниках питания, и используемых методов.


Схемы источников питания Праймер и руководство Включает:
Обзор электронных компонентов источника питания Линейный источник питания Импульсный источник питания Защита от перенапряжения Характеристики блока питания Цифровая мощность Шина управления питанием: PMbus Бесперебойный источник питания


Источники питания - важный элемент во многих элементах электронного оборудования. В то время как некоторые из них работают от батарей, другие нуждаются в источниках питания от сети, а электронная схема и конструкция источника питания имеют первостепенное значение для успешной работы всего оборудования.

Цепи электроники блока питания

можно разделить на несколько секций или строительных блоков. Каждый из них важен для работы блока питания в целом, но каждая секция электроники блока питания должна удовлетворительно выполнять свою функцию для успешной работы всего блока.

ВНИМАНИЕ !: Многие источники питания содержат сетевое или линейное напряжение, которое может быть опасным. При работе с этими цепями необходимо соблюдать особую осторожность, поскольку поражение электрическим током может быть смертельным.Только квалифицированный персонал должен иметь дело с внутренней схемой электронных схем источника питания.

Типы блоков питания электроники

Можно использовать три основных типа источников питания. У каждого есть свои преимущества и недостатки, и в результате каждый из них используется в немного разных обстоятельствах.

Три основных типа блоков питания для электроники:

  • Выпрямленный и сглаженный источник питания: Эти источники питания для электроники являются простейшими типами и обычно используются для некритических приложений, где производительность не является большой проблемой.Этот тип источника питания широко использовался в оборудовании с термоэмиссионным клапаном или вакуумной трубкой, поскольку регулировать подачу было не так просто, и часто требования не были столь критичными.
  • Источник питания с линейной регулировкой: Этот источник питания для электроники обеспечивает очень высокий уровень производительности. Однако тот факт, что в нем используется последовательный регулирующий элемент, означает, что он может быть сравнительно неэффективным, рассеивая значительную часть входной мощности в виде тепла.Тем не менее, эти источники питания могут обеспечивать очень высокий уровень регулирования с низкими значениями пульсаций и т. Д. . . . . Узнайте больше о линейных источниках питания .
  • Импульсный источник питания: В этой форме источника питания электронные схемы используют коммутационную технологию для регулирования выхода. Хотя на выходе присутствуют шипы, они предлагают очень высокий уровень эффективности, и в связи с этим они могут содержаться в гораздо меньших корпусах, чем их линейные эквиваленты.. . . . Подробнее о импульсных источниках питания , SMPS.

Различные типы источников питания используются для разных типов приложений в зависимости от их преимуществ. Как таковые, все они широко используются, но в разных областях электроники.

Каждый тип строительного блока и источника питания более подробно описан на других страницах этого веб-сайта. Ссылки на эти страницы можно найти в левой части страницы под главным меню в разделе «Похожие статьи».

Основные блоки электроники блока питания

Источник питания можно разделить на несколько элементов, каждый из которых выполняет функцию в рамках общего источника питания. Естественно, эти области могут быть довольно произвольными и могут незначительно отличаться в зависимости от фактической конструкции источника питания, но они могут служить общим ориентиром.

  • Фильтрация входной мощности: В некоторых случаях необходимо убедиться, что выбросы от линии питания не попадают в источник питания, и что шум, который может создаваться источником питания, не проникает в линии питания.Для этого на входе источника питания размещена схема для удаления шума и ограничения воздействия падающих импульсов. Во многих случаях фильтрация на этом этапе минимальна, хотя для специализированных источников питания могут использоваться более сложные схемы.
  • Входной трансформатор: Если используется источник питания с сетевым / линейным напряжением 110 или 240 вольт переменного тока, то на входе обычно есть трансформатор для преобразования входящего линейного напряжения до уровня, необходимого для конструкции источника питания.
  • Выпрямитель: Необходимо изменить форму волны входящего переменного тока на форму волны постоянного тока. Это достигается с помощью выпрямительной схемы переменного тока. Могут использоваться два типа выпрямительных схем - двухполупериодные и однополупериодные. Они эффективно блокируют часть сигнала в одном смысле и пропускают часть сигнала в другом смысле. Выпрямляющее действие диода
    Примечание по схемам диодного выпрямителя:
    Диодные выпрямительные схемы

    используются во многих областях, от источников питания до радиочастотной демодуляции.В схемах диодного выпрямителя используется способность диода пропускать ток только в одном направлении. Есть несколько разновидностей от полуволнового до двухполупериодного, мостовые выпрямители, пиковые детекторы и многое другое.

    Подробнее о Схемы диодного выпрямителя

  • Сглаживание выпрямителя: Выходной сигнал схемы выпрямителя переменного тока состоит из формы волны, изменяющейся от нуля вольт до 1.В 414 раз больше действующего значения входного напряжения (за вычетом потерь, вносимых выпрямителем). Чтобы это могло использоваться электронными схемами, его необходимо сгладить. Это достигается с помощью конденсатора. Он будет заряжаться в течение части цикла, а затем, когда напряжение упадет, он будет подавать ток в цепь, снова заряжаясь при повышении напряжения. . . . . . Подробнее о схемах сглаживания конденсаторов .
  • Регулировка: Даже после того, как выпрямленное напряжение было сглажено, остаточный фон может оставаться значительным.Кроме того, напряжение будет изменяться при потреблении разных уровней тока. Чтобы обеспечить стабильное выходное напряжение от источника питания с небольшим остаточным гудением и шумом, требуется схема регулятора напряжения. Регуляторы могут обеспечивать стабильное напряжение на заданном или переменном уровне в зависимости от требований. Для доведения выходного напряжения до требуемого уровня можно использовать либо линейный метод, либо метод переключения.
  • Защита от перенапряжения: В случае выхода из строя регулятора при некоторых обстоятельствах выходное напряжение источника питания может возрасти до уровня, который может повредить схему, на которую подается питание.Для предотвращения этого может использоваться схема защиты от перенапряжения. Этот элемент схемы определяет уровень выходного напряжения, и если оно начинает подниматься выше допустимых пределов, он срабатывает, отключая питание от регулятора и обычно ограничивая выходное напряжение регулятора до нуля вольт, тем самым защищая оставшуюся схему от повреждения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *