ساختن منبع تغذیه با دستان خود نه تنها برای آماتورهای رادیویی مشتاق منطقی است. یک منبع تغذیه خانگی (PSU) راحتی ایجاد می کند و در موارد زیر مقدار قابل توجهی صرفه جویی می کند:

• برای برق رسانی به ابزارهای برق کم ولتاژ، برای صرفه جویی در منابع گران قیمت باتری(باتری)؛
• برای برقی کردن اماکنی که از نظر درجه برق گرفتگی خطرناک هستند: زیرزمین، گاراژ، سوله و غیره. هنگامی که با جریان متناوب تغذیه می شود، مقدار زیادی از آن در سیم کشی ولتاژ پایین می تواند تداخلی با لوازم خانگی و الکترونیک ایجاد کند.
• در طراحی و خلاقیت برای برش دقیق، ایمن و بدون ضایعات فوم پلاستیک، لاستیک فوم، پلاستیک های کم ذوب با نیکروم گرم شده؛
• در طراحی روشنایی - استفاده از منابع تغذیه ویژه باعث افزایش طول عمر می شود نوار LEDو جلوه های روشنایی پایدار را دریافت کنید. تامین برق روشنگرهای زیر آب و غیره از شبکه برق خانگی به طور کلی غیرقابل قبول است.
• برای شارژ تلفن‌ها، گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها، لپ‌تاپ‌ها به دور از منابع برق پایدار؛
• برای طب سوزنی الکتریکی؛
• و بسیاری از اهداف دیگر که مستقیماً با الکترونیک مرتبط نیستند.

ساده سازی های قابل قبول

منابع تغذیه حرفه ای برای تامین انرژی هر نوع بار از جمله. واکنش پذیر مصرف کنندگان احتمالی شامل تجهیزات دقیق هستند. Pro-BP باید ولتاژ مشخص شده را با بالاترین دقت برای مدت زمان نامحدود حفظ کند و طراحی، حفاظت و اتوماسیون آن باید به عنوان مثال در شرایط سخت، امکان کار توسط پرسنل غیرمجاز را فراهم کند. زیست شناسان برای نیرو دادن به ابزارهای خود در یک گلخانه یا در یک سفر.

منبع تغذیه آزمایشگاهی آماتور عاری از این محدودیت ها است و بنابراین می توان آن را به طور قابل توجهی ساده کرد و در عین حال شاخص های کیفیت کافی برای استفاده شخصی را حفظ کرد. علاوه بر این، از طریق بهبودهای ساده، می توانید یک منبع تغذیه از آن دریافت کنید هدف خاص. حالا قراره چیکار کنیم؟

اختصارات

1. KZ - اتصال کوتاه.
2. XX - سرعت بیکار، یعنی. قطع ناگهانی بار (مصرف کننده) یا قطع شدن مدار آن.
3. VS – ضریب تثبیت ولتاژ. برابر است با نسبت تغییر ولتاژ ورودی (بر حسب درصد یا بار) به همان ولتاژ خروجی در مصرف جریان ثابت. به عنوان مثال. ولتاژ شبکه به طور کامل از 245 به 185 ولت کاهش یافت. نسبت به هنجار 220 ولت، این 27٪ خواهد بود. اگر VS منبع تغذیه 100 باشد، ولتاژ خروجی 0.27٪ تغییر می کند که با مقدار آن 12 ولت، یک دریفت 0.033 ولت ایجاد می کند. بیش از حد قابل قبول برای تمرین آماتور.
4. IPN منبع ولتاژ اولیه ناپایدار است. این می تواند یک ترانسفورماتور آهنی با یکسو کننده یا یک اینورتر ولتاژ شبکه پالسی (VIN) باشد.
5. IIN - با فرکانس بالاتر (8-100 کیلوهرتز) کار می کند، که امکان استفاده از ترانسفورماتورهای فریت فشرده سبک وزن با سیم پیچ های چند تا چند ده دور را فراهم می کند، اما آنها بدون اشکال نیستند، در زیر ببینید.
6. RE - عنصر تنظیم کننده تثبیت کننده ولتاژ (SV). خروجی را در مقدار مشخص شده خود حفظ می کند.
7. ION - منبع ولتاژ مرجع. مقدار مرجع خود را تنظیم می کند که بر اساس آن، همراه با سیگنال های بازخورد سیستم عامل، دستگاه کنترل واحد کنترل بر RE تأثیر می گذارد.
8. SNN - تثبیت کننده ولتاژ پیوسته؛ به سادگی "آنالوگ".
9. ISN - تثبیت کننده ولتاژ پالس.
10. یو پی اس – بلوک پالستغذیه.

توجه داشته باشید: هر دو SNN و ISN می توانند هم از منبع تغذیه فرکانس صنعتی با یک ترانسفورماتور روی آهن و هم از منبع تغذیه الکتریکی کار کنند.

درباره منابع تغذیه کامپیوتر

یو پی اس ها جمع و جور و مقرون به صرفه هستند. و در انباری بسیاری از مردم یک منبع تغذیه از یک رایانه قدیمی در اطراف، منسوخ، اما کاملاً قابل استفاده دارند. بنابراین آیا می‌توان منبع تغذیه سوئیچینگ را از رایانه برای مقاصد آماتوری/کاری تطبیق داد؟ متأسفانه یو پی اس کامپیوتر یک دستگاه نسبتاً بسیار تخصصی است و امکانات استفاده از آن در خانه/محل کار بسیار محدود است:

شاید برای یک آماتور معمولی توصیه شود که از یک یو پی اس تبدیل شده از یک کامپیوتر فقط به ابزار برقی استفاده کند. در مورد این زیر را ببینید. مورد دوم اگر یک آماتور مشغول تعمیر رایانه شخصی و/یا ایجاد مدارهای منطقی باشد. اما او قبلاً می داند که چگونه منبع تغذیه را از رایانه برای این کار تطبیق دهد:

1. کانال های اصلی + 5 ولت و + 12 ولت (سیم های قرمز و زرد) را با مارپیچ های نیکروم در 10-15٪ از بار نامی بارگیری کنید.
2. سیم شروع نرم سبز رنگ (دکمه ولتاژ پایین در پنل جلویی واحد سیستم) کامپیوتر روی یک اتصال کوتاه شده است، یعنی. روی هر یک از سیم های سیاه؛
3. روشن/خاموش به صورت مکانیکی با استفاده از سوئیچ ضامن در پنل پشتی واحد منبع تغذیه انجام می شود.
4. با ورودی/خروجی مکانیکی (آهنی) "در حال وظیفه"، یعنی. منبع تغذیه مستقل پورت های USB +5V نیز خاموش خواهد شد.

دست به کار شو!

با توجه به کاستی های یو پی اس ها به علاوه پیچیدگی های اساسی و مداری آنها، در انتها تنها به چند مورد از آنها اما ساده و کاربردی می پردازیم و در مورد روش تعمیر IPS صحبت می کنیم. بخش اصلی مواد به SNN و IPN با ترانسفورماتورهای فرکانس صنعتی اختصاص داده شده است. آنها به شخصی که به تازگی آهن لحیم کاری را برداشته است اجازه می دهند تا منبع تغذیه بسیار زیادی بسازد کیفیت بالا. و با داشتن آن در مزرعه، تسلط بر تکنیک های "خوب" آسان تر خواهد بود.

IPN

ابتدا اجازه دهید IPN را بررسی کنیم. پالس‌ها را تا قسمت تعمیرات با جزئیات بیشتری رها می‌کنیم، اما آنها با نمونه‌های "آهنی" مشترک هستند: ترانسفورماتور قدرت، یکسو کننده و فیلتر مهار امواج. آنها با هم بسته به هدف منبع تغذیه می توانند به روش های مختلفی اجرا شوند.

پوز 1 در شکل 1 - یکسو کننده نیمه موج (1P). افت ولتاژ در سراسر دیود کوچکترین است، تقریبا. 2B. اما ضربان ولتاژ تصحیح شده با فرکانس 50 هرتز است و "ضایع" است، یعنی. با فواصل بین پالس ها، بنابراین خازن فیلتر پالسی Sf باید 4-6 برابر ظرفیت بیشتری نسبت به مدارهای دیگر داشته باشد. استفاده ترانس برق TP برای قدرت - 50٪، زیرا فقط 1 نیم موج اصلاح شده است. به همین دلیل، عدم تعادل شار مغناطیسی در مدار مغناطیسی Tr رخ می دهد و شبکه آن را نه به عنوان یک بار فعال، بلکه به عنوان اندوکتانس می بیند. بنابراین از یکسو کننده های 1P فقط برای توان کم و در جایی که راه دیگری وجود ندارد استفاده می شود. در IIN در مورد ژنراتورهای مسدود کننده و با دیود دمپر، به زیر مراجعه کنید.

توجه داشته باشید: چرا 2 ولت، و نه 0.7 ولت، که در آن اتصال p-n در سیلیکون باز می شود؟ دلیل آن از طریق جریان است که در زیر مورد بحث قرار می گیرد.

پوز 2 – 2 نیمه موج با نقطه میانی (2PS). تلفات دیود مانند قبل است. مورد. ریپل 100 هرتز پیوسته است، بنابراین کوچکترین Sf ممکن مورد نیاز است. استفاده از Tr - 100% عیب - مصرف دو برابر مس روی سیم پیچ ثانویه. در زمانی که یکسو کننده ها با استفاده از لامپ های کنوترون ساخته می شدند، این مهم نبود، اما اکنون تعیین کننده است. بنابراین، 2PS در یکسو کننده های ولتاژ پایین، عمدتا در فرکانس های بالاتر با دیودهای شاتکی در یو پی اس ها استفاده می شود، اما 2PS هیچ محدودیت اساسی در توان ندارد.

پوز 3 – پل 2 نیمه موج، 2RM. تلفات روی دیودها در مقایسه با pos دو برابر می شود. 1 و 2. بقیه همان 2PS است، اما مس ثانویه تقریباً نصف آن مورد نیاز است. تقریباً - زیرا برای جبران تلفات یک جفت دیود "اضافی" باید چندین پیچ پیچید. رایج ترین مدار مورد استفاده برای ولتاژهای 12 ولت است.

پوز 3- دوقطبی "پل" به طور متعارف، همانطور که در آن مرسوم است، به تصویر کشیده شده است نمودارهای مدار(به آن عادت کنید!)، و 90 درجه خلاف جهت عقربه های ساعت چرخید، اما در واقع این یک جفت 2PS است که در قطب های مخالف به هم متصل شده اند، همانطور که در شکل بیشتر به وضوح دیده می شود. 6. مصرف مس همان 2PS است، تلفات دیود همان 2PM، بقیه همان هر دو است. این عمدتا برای تغذیه دستگاه های آنالوگ که به تقارن ولتاژ نیاز دارند ساخته شده است: Hi-Fi UMZCH، DAC/ADC و غیره.

پوز 4 - دوقطبی بر اساس طرح دو برابر شدن موازی. افزایش تقارن ولتاژ را بدون اقدامات اضافی فراهم می کند، زیرا عدم تقارن سیم پیچ ثانویه حذف شده است. با استفاده از Tr 100% موج دار 100 هرتز است، اما پاره شده است، بنابراین Sf به ظرفیت دو برابر نیاز دارد. تلفات روی دیودها تقریباً 2.7 ولت به دلیل تبادل متقابل جریان های عبوری است، در زیر مشاهده کنید، و در قدرت بیش از 15-20 وات به شدت افزایش می یابد. آنها عمدتاً به عنوان کمکی کم مصرف برای منبع تغذیه مستقل تقویت کننده های عملیاتی (op-amp) و سایر اجزای آنالوگ کم مصرف، اما خواستار از نظر کیفیت منبع تغذیه ساخته می شوند.

چگونه یک ترانسفورماتور انتخاب کنیم؟

در یک UPS، کل مدار اغلب به وضوح به اندازه استاندارد (به طور دقیق تر، به حجم و سطح مقطع Sc) ترانسفورماتور/ترانسفورماتور متصل می شود، زیرا استفاده از فرآیندهای ریز در فریت، ساده کردن مدار و در عین حال قابل اطمینان تر شدن آن را ممکن می سازد. در اینجا، "به نحوی به روش خود" به پایبندی دقیق به توصیه های توسعه دهنده منجر می شود.

ترانسفورماتور مبتنی بر آهن با در نظر گرفتن ویژگی های SNN انتخاب می شود یا هنگام محاسبه آن در نظر گرفته می شود. افت ولتاژ در RE Ure نباید کمتر از 3 ولت باشد، در غیر این صورت VS به شدت کاهش می یابد. با افزایش اوره، VS اندکی افزایش می یابد، اما قدرت RE تلف شده بسیار سریعتر رشد می کند. بنابراین، اوره با ولتاژ 4-6 ولت گرفته می شود. به آن 2(4) ولت تلفات روی دیودها و افت ولتاژ روی سیم پیچ ثانویه Tr U2 اضافه می کنیم. برای محدوده توان 30-100 وات و ولتاژهای 12-60 ولت، آن را به 2.5 ولت می رسانیم. U2 اساساً نه از مقاومت اهمی سیم پیچ (به طور کلی در ترانسفورماتورهای قدرتمند ناچیز است)، بلکه به دلیل تلفات ناشی از برگشت مغناطیسی هسته و ایجاد یک میدان سرگردان ایجاد می شود. به سادگی، بخشی از انرژی شبکه، که توسط سیم پیچ اولیه به مدار مغناطیسی پمپ می شود، به فضای بیرونی تبخیر می شود، که مقدار U2 آن را در نظر می گیرد.

بنابراین، برای مثال، برای یکسو کننده پل، 4 + 4 + 2.5 = 10.5 ولت اضافی را محاسبه کردیم. ما آن را به ولتاژ خروجی مورد نیاز واحد منبع تغذیه اضافه می کنیم. بگذارید 12 ولت باشد و بر 1.414 تقسیم کنیم، 22.5/1.414 = 15.9 یا 16 ولت به دست می آوریم، این کمترین ولتاژ مجاز سیم پیچ ثانویه خواهد بود. اگر TP کارخانه ای باشد، 18 ولت را از محدوده استاندارد می گیریم.

اکنون جریان ثانویه وارد عمل می شود که طبیعتاً برابر با حداکثر جریان بار است. بیایید بگوییم که به 3A نیاز داریم. در 18 ولت ضرب کنید، 54 وات می شود. توان کلی Tr، Pg را به دست آورده‌ایم، و توان نامی P را با تقسیم Pg بر بازده Tr η، که به Pg بستگی دارد، پیدا می‌کنیم:

• تا 10 وات، η = 0.6.
• 10-20 وات، η = 0.7.
• 20-40 وات، η = 0.75.
• 40-60 وات، η = 0.8.
• 60-80 وات، η = 0.85.
• 80-120 وات، η = 0.9.
• از 120 وات، η = 0.95.

در مورد ما، P = 54/0.8 = 67.5 W وجود خواهد داشت، اما چنین مقدار استانداردی وجود ندارد، بنابراین شما باید 80 وات بگیرید. به منظور دریافت 12Vx3A = 36W در خروجی. یک لوکوموتیو بخار، و بس. زمان آن فرا رسیده است که یاد بگیرید چگونه "ترنس" را خودتان محاسبه کنید. علاوه بر این، در اتحاد جماهیر شوروی، روش‌هایی برای محاسبه ترانسفورماتورها بر روی آهن ایجاد شد که بدون از دست دادن قابلیت اطمینان، فشار دادن 600 وات از هسته را ممکن می‌سازد، که وقتی طبق کتاب‌های مرجع رادیویی آماتور محاسبه می‌شود، تنها 250 می‌تواند تولید کند. دبلیو «آیرون ترنس» آنقدرها هم که به نظر می رسد احمقانه نیست.

SNN

ولتاژ تصحیح شده باید تثبیت شود و اغلب تنظیم شود. اگر بار قوی تر از 30-40 وات باشد، حفاظت از اتصال کوتاه نیز ضروری است، در غیر این صورت نقص منبع تغذیه ممکن است باعث خرابی شبکه شود. SNN همه اینها را با هم انجام می دهد.

مرجع ساده

برای یک مبتدی بهتر است فوراً وارد توان بالا نرود، بلکه یک ELV 12 ولتی ساده و بسیار پایدار برای آزمایش مطابق مدار شکل بسازد. 2. سپس می تواند به عنوان منبع ولتاژ مرجع (مقدار دقیق آن توسط R5 تنظیم شده است)، برای بررسی دستگاه ها، یا به عنوان یک ELV ION با کیفیت بالا استفاده شود. حداکثر جریان بار این مدار تنها 40 میلی آمپر است، اما VSC در GT403 ضد غرق و K140UD1 به همان اندازه قدیمی بیش از 1000 است و در هنگام جایگزینی VT1 با یک سیلیکونی با قدرت متوسط ​​و DA1 در هر یک از آپ امپ های مدرن، آن را جایگزین می کنیم. از 2000 و حتی 2500 تجاوز خواهد کرد. جریان بار نیز به 150 -200 میلی آمپر افزایش می یابد که در حال حاضر مفید است.

0-30

مرحله بعدی منبع تغذیه با تنظیم ولتاژ است. قبلی با توجه به به اصطلاح انجام شد. مدار مقایسه جبران کننده، اما تبدیل آن به جریان بالا دشوار است. ما یک SNN جدید بر اساس دنبال کننده امیتر (EF) خواهیم ساخت که در آن RE و CU تنها در یک ترانزیستور ترکیب می شوند. KSN حدود 80-150 خواهد بود، اما این برای یک آماتور کافی خواهد بود. اما SNN روی ED بدون هیچ ترفند خاصی اجازه می دهد تا جریان خروجی تا 10 آمپر یا بیشتر را به همان میزانی که Tr می دهد و RE تحمل می کند به دست آورد.

مدار یک منبع تغذیه ساده 0-30 ولت به صورت pos نشان داده شده است. 1 شکل 3. IPN برای آن یک ترانسفورماتور آماده مانند TPP یا TS برای 40-60 وات با سیم پیچ ثانویه برای 2x24V است. یکسو کننده نوع 2PS با دیودهای دارای 3-5 آمپر یا بیشتر (KD202، KD213، D242، و غیره). VT1 روی رادیاتور با مساحت 50 متر مربع یا بیشتر نصب می شود. سانتی متر؛ یک پردازنده کامپیوتر قدیمی بسیار خوب کار خواهد کرد. در چنین شرایطی، این ELV از اتصال کوتاه نمی ترسد، فقط VT1 و Tr گرم می شوند، بنابراین یک فیوز 0.5 آمپر در مدار سیم پیچ اولیه Tr برای محافظت کافی است.

پوز شکل 2 نشان می دهد که منبع تغذیه یک منبع تغذیه الکتریکی برای یک آماتور چقدر راحت است: یک مدار منبع تغذیه 5 آمپر با تنظیم از 12 تا 36 ولت وجود دارد. اگر منبع تغذیه 400 وات 36 ولت باشد، این منبع تغذیه می تواند 10 آمپر را به بار برساند. . اولین ویژگی آن این است که SNN یکپارچه K142EN8 (ترجیحاً با شاخص B) نقش غیرمعمولی را به عنوان یک واحد کنترل ایفا می کند: به خروجی 12 ولت خود، به طور جزئی یا کامل، تمام 24 ولت، ولتاژ از ION به R1، R2، VD5 اضافه می شود. ، VD6. خازن های C2 و C3 از تحریک بر روی HF DA1 که در حالت غیرعادی کار می کنند جلوگیری می کنند.

نکته بعدی دستگاه حفاظت اتصال کوتاه (PD) در R3، VT2، R4 است. اگر افت ولتاژ در R4 تقریباً از 0.7 ولت بیشتر شود، VT2 باز می شود، مدار پایه VT1 را به سیم مشترک می بندد، آن را بسته و بار را از ولتاژ جدا می کند. R3 مورد نیاز است تا جریان اضافی هنگام شروع سونوگرافی به DA1 آسیب نرساند. نیازی به افزایش نام آن نیست، زیرا هنگامی که سونوگرافی فعال می شود، باید VT1 را به طور ایمن قفل کنید.

و آخرین مورد، ظرفیت به ظاهر بیش از حد خازن فیلتر خروجی C4 است. در این مورد بی خطر است، زیرا حداکثر جریان کلکتور VT1 25A شارژ آن را هنگام روشن شدن تضمین می کند. اما این ELV می‌تواند جریانی تا 30 آمپر را در عرض 50-70 میلی‌ثانیه به بار برساند، بنابراین این منبع تغذیه ساده برای تغذیه ابزارهای برق کم ولتاژ مناسب است: جریان راه‌اندازی آن از این مقدار تجاوز نمی‌کند. شما فقط باید (حداقل از پلکسی) یک کفش بلوک تماسی با کابل بسازید، پاشنه دسته را بپوشید و اجازه دهید "Akumych" استراحت کند و قبل از حرکت در منابع ذخیره شود.

در مورد خنک کننده

فرض کنید در این مدار خروجی 12 ولت با حداکثر 5 آمپر است. این فقط میانگین قدرت یک اره منبت کاری اره مویی است، اما، برخلاف مته یا پیچ گوشتی، تمام وقت آن را می گیرد. در C1 در حدود 45 ولت باقی می ماند، یعنی. در RE VT1 در حدود 33 ولت در جریان 5 آمپر باقی می ماند. اتلاف توان بیش از 150 وات است، حتی بیشتر از 160، اگر در نظر بگیرید که VD1-VD4 نیز باید خنک شود. از اینجا مشخص است که هر منبع تغذیه قابل تنظیم قدرتمند باید به یک بسیار مجهز باشد سیستم موثرخنک کننده

رادیاتور پره‌دار/سوزن‌دار با استفاده از همرفت طبیعی مشکل را حل نمی‌کند: محاسبات نشان می‌دهد که به سطح 2000 مترمربع اتلاف نیاز است. ببینید و ضخامت بدنه رادیاتور (صفحه ای که باله ها یا سوزن ها از آن خارج می شوند) از 16 میلی متر است. داشتن این مقدار آلومینیوم در یک محصول شکل، رویایی در یک قلعه کریستالی برای یک آماتور بود و می ماند. خنک کننده CPU با جریان هوا نیز مناسب نیست.

یکی از گزینه های صنعتگر خانگی یک صفحه آلومینیومی به ضخامت 6 میلی متر و ابعاد 150x250 میلی متر با سوراخ هایی با قطر فزاینده است که در امتداد شعاع ها از محل نصب المنت خنک شده به صورت شطرنجی حفر شده است. همانطور که در شکل 11 به عنوان دیواره عقب محفظه منبع تغذیه عمل می کند. 4.

یک شرط ضروری برای کارایی چنین کولری، جریان ضعیف اما مداوم هوا از طریق سوراخ ها از بیرون به داخل است. برای انجام این کار، یک فن اگزوز کم مصرف را در محفظه (ترجیحا در بالا) نصب کنید. برای مثال یک کامپیوتر با قطر 76 میلی متر یا بیشتر مناسب است. اضافه کردن. کولر HDD یا کارت گرافیک. به پایه های 2 و 8 DA1 متصل است، همیشه 12 ولت وجود دارد.

توجه داشته باشید: در واقع، یک راه رادیکال برای غلبه بر این مشکل، سیم پیچ ثانویه Tr با شیرهای 18، 27 و 36 ولت است. ولتاژ اولیه بسته به ابزار مورد استفاده تغییر می کند.

و با این حال یو پی اس

منبع تغذیه توصیف شده برای کارگاه خوب و بسیار قابل اعتماد است، اما حمل آن در سفرها دشوار است. این جایی است که منبع تغذیه کامپیوتر در آن جا می شود: ابزار برقی نسبت به بسیاری از کاستی های خود حساس نیست. برخی از اصلاحات اغلب به نصب یک خازن الکترولیتی خروجی (نزدیک به بار) با ظرفیت زیاد برای اهدافی که در بالا توضیح داده شد، ختم می شود. دستور العمل های زیادی برای تبدیل منابع تغذیه کامپیوتر برای ابزارهای برقی (عمدتا پیچ گوشتی ها که خیلی قوی نیستند، اما بسیار مفید هستند) در RuNet وجود دارد که در ویدیوی زیر برای یک ابزار 12 ولتی نشان داده شده است.

ویدئو: منبع تغذیه 12 ولت از کامپیوتر

با ابزارهای 18 ولت، حتی ساده تر است: برای همان قدرت، جریان کمتری مصرف می کنند. یک دستگاه احتراق بسیار مقرون به صرفه تر (بالاست) از یک لامپ کم مصرف 40 وات یا بیشتر ممکن است در اینجا مفید باشد. می توان آن را به طور کامل در مورد باتری خراب قرار داد و فقط کابل با دوشاخه برق در خارج باقی می ماند. نحوه ساخت منبع تغذیه برای پیچ گوشتی 18 ولت از بالاست از خانه دار سوخته، ویدیوی زیر را ببینید.

ویدئو: منبع تغذیه 18 ولت برای پیچ گوشتی

طبقه بالا

اما اجازه دهید به SNN در ES برگردیم. در شکل 5- منبع تغذیه قدرتمند دوقطبی با تنظیم 0-30 ولت، مناسب برای تجهیزات صوتی Hi-Fi و سایر مصرف کنندگان سخت کوش. ولتاژ خروجی با استفاده از یک دکمه (R8) تنظیم می شود و تقارن کانال ها به طور خودکار در هر مقدار ولتاژ و هر جریان بار حفظ می شود. ممکن است یک فرمالیست پدانت با دیدن این مدار در مقابل چشمانش خاکستری شود، اما نویسنده حدود 30 سال است که چنین منبع تغذیه ای به درستی کار می کند.

مانع اصلی در طول ایجاد آن δr = δu/δi بود، که در آن δu و δi به ترتیب افزایش های آنی ولتاژ و جریان هستند. برای توسعه و راه اندازی تجهیزات با کیفیت بالا، لازم است δr از 0.05-0.07 اهم تجاوز نکند. به سادگی، δr توانایی منبع تغذیه برای پاسخ فوری به نوسانات مصرف جریان را تعیین می کند.

برای SNN در EP، δr برابر با ION است، یعنی. دیود زنر تقسیم بر ضریب انتقال جریان β RE. اما برای ترانزیستورهای قدرتمند، β در جریان کلکتور بزرگ به طور قابل توجهی کاهش می یابد و δr یک دیود زنر از چند تا ده ها اهم متغیر است. در اینجا، برای جبران افت ولتاژ در سراسر RE و کاهش رانش دمای ولتاژ خروجی، ما مجبور شدیم یک زنجیره کامل از آنها را با دیودها به نصف مونتاژ کنیم: VD8-VD10. بنابراین، ولتاژ مرجع از ION از طریق یک ED اضافی در VT1 حذف می شود، β آن در β RE ضرب می شود.

ویژگی بعدی این طرح حفاظت از اتصال کوتاه است. ساده ترین مورد، که در بالا توضیح داده شد، به هیچ وجه در یک مدار دوقطبی قرار نمی گیرد، بنابراین مشکل حفاظت طبق اصل "هیچ ترفندی در برابر ضایعات وجود ندارد" حل می شود: هیچ ماژول محافظی وجود ندارد، اما افزونگی در آن وجود دارد. پارامترهای عناصر قدرتمند - KT825 و KT827 در 25A و KD2997A در 30A. T2 قادر به ارائه چنین جریانی نیست و در حالی که گرم می شود، FU1 و/یا FU2 زمان برای سوختن خواهند داشت.

توجه داشته باشید: نشان دادن فیوزهای سوخته روی لامپ های رشته ای مینیاتوری ضروری نیست. فقط در آن زمان LED ها هنوز بسیار کمیاب بودند و تعداد انگشت شماری SMOK در انبار وجود داشت.

باقی مانده است که RE را از جریان های تخلیه اضافی فیلتر ضربان C3، C4 در طول یک اتصال کوتاه محافظت کنید. برای انجام این کار، آنها از طریق مقاومت های محدود کننده با مقاومت کم متصل می شوند. در این حالت ممکن است ضربان هایی در مدار با دوره ای برابر با ثابت زمانی R(3,4)C(3,4) ظاهر شوند. آنها توسط C5، C6 با ظرفیت کمتر جلوگیری می شوند. جریان اضافی آنها دیگر برای RE خطرناک نیست: شارژ سریعتر از گرم شدن کریستال های قدرتمند KT825/827 تخلیه می شود.

تقارن خروجی توسط op-amp DA1 تضمین می شود. RE کانال منفی VT2 توسط جریان از طریق R6 باز می شود. به محض اینکه منهای خروجی از مثبت در مقدار مطلق فراتر رفت، VT3 کمی باز می شود که VT2 بسته می شود و مقادیر مطلق ولتاژهای خروجی برابر می شود. کنترل عملیاتی بر تقارن خروجی با استفاده از یک عدد سنج با صفر در وسط مقیاس P1 انجام می شود (در ورودی - آن ظاهر، و در صورت لزوم تنظیم - R11.

آخرین برجسته فیلتر خروجی C9-C12، L1، L2 است. این ساختار برای جذب تداخل احتمالی HF از بار ضروری است تا مغز شما را درگیر نکند: نمونه اولیهاشکال دارد یا منبع تغذیه گیر کرده است. با خازن های الکترولیتی به تنهایی، که با سرامیک ها شنت شده اند، هیچ قطعیت کاملی در اینجا وجود ندارد که خودالقایی بزرگ "الکترولیت ها" تداخل ایجاد کند. و چوک های L1، L2 "بازگشت" بار را در سراسر طیف تقسیم می کنند، و به هر یک از آنها مربوط می شود.

این واحد منبع تغذیه، بر خلاف موارد قبلی، نیاز به تنظیم دارد:

1. یک بار 1-2 A را در 30 ولت وصل کنید.
2. R8 در بالاترین موقعیت مطابق نمودار روی حداکثر تنظیم شده است.
3. با استفاده از یک ولت متر مرجع (هر مولتی متر دیجیتال در حال حاضر انجام می شود) و R11، ولتاژ کانال در مقدار مطلق برابر تنظیم می شود. شاید اگر آپ امپ توانایی بالانس کردن را نداشته باشد، باید R10 یا R12 را انتخاب کنید.
4. با استفاده از موبر R14، P1 را دقیقاً روی صفر قرار دهید.

درباره تعمیر پاور

PSU ها بیشتر از بقیه خراب می شوند لوازم برقی: اولین ضربه پرتاب شبکه را می زنند، از بار زیاد می گیرند. حتی اگر قصد ندارید منبع تغذیه خود را بسازید، یک یو پی اس، علاوه بر کامپیوتر، در اجاق مایکروویو، ماشین لباسشویی و سایر لوازم خانگی نیز یافت می شود. توانایی تشخیص منبع تغذیه و آگاهی از اصول ایمنی برق این امکان را فراهم می کند، اگر نتوانید عیب را خودتان برطرف کنید، پس با صلاحیت در مورد قیمت با تعمیرکاران چانه بزنید. بنابراین، بیایید ببینیم که چگونه یک منبع تغذیه تشخیص و تعمیر می شود، به خصوص با IIN، زیرا بیش از 80 درصد از شکست ها سهم آنهاست.

اشباع و پیش نویس

اول از همه، در مورد برخی از اثرات، بدون درک اینکه کار با UPS غیرممکن است. اولین مورد از آنها اشباع فرومغناطیس است. آنها قادر به جذب انرژی بیش از یک مقدار معین، بسته به خواص مواد نیستند. علاقه مندان به ندرت با اشباع آهن مواجه می شوند که می توان آن را به چندین تسلا مغناطیسی کرد (تسلا، واحد اندازه گیری القای مغناطیسی). هنگام محاسبه ترانسفورماتورهای آهنی، القاء 0.7-1.7 تسلا در نظر گرفته می شود. فریت ها می توانند تنها 0.15-0.35 T را تحمل کنند، حلقه هیسترزیس آنها "مستطیل شکل تر" است و در فرکانس های بالاتر عمل می کند، بنابراین احتمال "پرش به اشباع" آنها مرتبه بزرگتر است.

اگر مدار مغناطیسی اشباع شده باشد، القاء در آن دیگر رشد نمی کند و EMF سیم پیچ های ثانویه ناپدید می شود، حتی اگر مدار اولیه قبلا ذوب شده باشد (فیزیک مدرسه را به خاطر دارید؟). حالا جریان اولیه را خاموش کنید. میدان مغناطیسی در مواد مغناطیسی نرم (مواد مغناطیسی سخت هستند آهنرباهای دائمی) نمی تواند ثابت باشد، به عنوان شارژ الکتریکییا آب در مخزن شروع به از بین رفتن می کند، القاء کاهش می یابد و یک EMF با قطبیت مخالف نسبت به قطب اصلی در همه سیم پیچ ها القا می شود. این اثر به طور گسترده در IIN استفاده می شود.

برخلاف اشباع، جریان عبوری در دستگاه های نیمه هادی (به سادگی پیش نویس) یک پدیده کاملاً مضر است. این به دلیل تشکیل / جذب بارهای فضایی در مناطق p و n ایجاد می شود. برای ترانزیستورهای دوقطبی - عمدتاً در پایه. ترانزیستورهای اثر میدانی و دیودهای شاتکی عملاً عاری از پیش نویس هستند.

به عنوان مثال، هنگامی که ولتاژ به یک دیود اعمال می شود / حذف می شود، جریان را در هر دو جهت هدایت می کند تا زمانی که بارها جمع شوند / حل شوند. به همین دلیل است که افت ولتاژ روی دیودها در یکسو کننده ها بیش از 0.7 ولت است: در لحظه سوئیچینگ، بخشی از شارژ خازن فیلتر زمان عبور از سیم پیچ را دارد. در یکسوساز دو برابر شدن موازی، پیش نویس به طور همزمان از هر دو دیود عبور می کند.

پیش نویس ترانزیستور باعث افزایش ولتاژ در کلکتور می شود که می تواند به دستگاه آسیب برساند یا در صورت اتصال بار، از طریق جریان اضافی به آن آسیب برساند. اما حتی بدون آن، پیش نویس ترانزیستور تلفات انرژی دینامیکی را مانند دیود افزایش می دهد و کارایی دستگاه را کاهش می دهد. ترانزیستورهای اثر میدان قدرتمند تقریباً به آن حساس نیستند، زیرا به دلیل عدم وجود آن، شارژ در پایه جمع نمی شود و بنابراین خیلی سریع و روان تغییر می کند. "تقریبا"، زیرا مدارهای منبع - گیت آنها توسط دیودهای شاتکی، که اندکی، اما از بین هستند، از ولتاژ معکوس محافظت می شوند.

انواع TIN

UPS منشأ خود را به ژنراتور مسدود کننده، pos ردیابی می کند. 1 در شکل 6. هنگامی که روشن می شود، Uin VT1 کمی با جریان عبوری از Rb باز می شود، جریان از طریق سیم پیچ Wk جریان می یابد. نمی تواند فوراً تا حد مجاز رشد کند (دوباره فیزیک مدرسه را به یاد بیاورید که یک emf در پایه Wb القا می شود و سیم پیچی بار Wn). از Wb، از طریق Sb، باز کردن قفل VT1 را مجبور می کند. هنوز هیچ جریانی از Wn عبور نمی کند و VD1 راه اندازی نمی شود.

هنگامی که مدار مغناطیسی اشباع می شود، جریان در Wb و Wn متوقف می شود. سپس، به دلیل اتلاف (تجذب) انرژی، القاء کاهش می یابد، یک EMF با قطبیت مخالف در سیم پیچ ها القا می شود و ولتاژ معکوس Wb فوراً VT1 را قفل می کند (بلوک می کند و آن را از گرمای بیش از حد و شکست حرارتی نجات می دهد. بنابراین، چنین طرحی را مولد مسدود کننده یا به سادگی مسدود کردن می نامند. Rk و Sk تداخل HF را قطع می کنند، که مسدود کردن بیش از حد کافی تولید می کند. اکنون می توان مقداری توان مفید را از Wn حذف کرد، اما فقط از طریق یکسو کننده 1P. این مرحله تا زمانی که Sat به طور کامل شارژ شود یا تا زمانی که انرژی مغناطیسی ذخیره شده تمام شود ادامه می یابد.

این توان، با این حال، کوچک است، تا 10 وات. اگر سعی کنید مقدار بیشتری مصرف کنید، VT1 قبل از اینکه قفل شود از یک پیش نویس قوی می سوزد. از آنجایی که Tp اشباع شده است، راندمان مسدود کردن خوب نیست: بیش از نیمی از انرژی ذخیره شده در مدار مغناطیسی برای گرم کردن دنیاهای دیگر دور می شود. درسته بعلت همین اشباع، انسداد تا حدودی طول و دامنه پالس هایش را تثبیت می کند و مدارش خیلی ساده است. بنابراین، TIN های مبتنی بر مسدود کردن اغلب در شارژرهای تلفن ارزان استفاده می شوند.

توجه داشته باشید: مقدار Sb تا حد زیادی، اما نه به طور کامل، همانطور که در کتاب های مرجع آماتور می نویسند، دوره تکرار پالس را تعیین می کند. مقدار خازن آن باید با خواص و ابعاد مدار مغناطیسی و سرعت ترانزیستور مرتبط باشد.

مسدود کردن در یک زمان باعث ایجاد تلویزیون‌های اسکن خطی با لوله‌های پرتو کاتدی (CRT) شد و باعث ایجاد یک INN با دیود دمپر شد. 2. در اینجا واحد کنترل، بر اساس سیگنال های Wb و مدار بازخورد DSP، VT1 را قبل از اشباع شدن Tr به زور باز/قفل می کند. هنگامی که VT1 قفل است، جریان معکوس Wk از طریق همان دیود دمپر VD1 بسته می شود. این مرحله کار است: در حال حاضر بیشتر از انسداد، بخشی از انرژی وارد بار می شود. این بزرگ است زیرا وقتی کاملاً اشباع می شود، تمام انرژی اضافی از بین می رود، اما در اینجا مقدار کافی از آن اضافی وجود ندارد. به این ترتیب امکان حذف توان تا چند ده وات وجود دارد. با این حال، از آنجایی که دستگاه کنترل نمی تواند تا زمانی که Tr به اشباع نزدیک شود، کار کند، ترانزیستور هنوز به شدت خود را نشان می دهد، تلفات دینامیکی زیاد است و راندمان مدار بسیار بیشتر مورد نظر است.

IIN با دمپر هنوز در تلویزیون ها و نمایشگرهای CRT زنده است، زیرا در آنها IIN و خروجی اسکن افقی با هم ترکیب شده اند: ترانزیستور قدرت و TP رایج هستند. این امر هزینه های تولید را تا حد زیادی کاهش می دهد. اما، صادقانه بگویم، یک IIN با یک دمپر اساساً از کار افتاده است: ترانزیستور و ترانسفورماتور مجبور هستند همیشه در آستانه شکست کار کنند. مهندسانی که موفق شدند این مدار را به قابلیت اطمینان قابل قبولی برسانند، شایسته احترام عمیق هستند، اما اکیداً توصیه نمی شود که آهن لحیم کاری را در آنجا بچسبانید، مگر برای متخصصانی که آموزش های حرفه ای را گذرانده اند و تجربه مناسبی دارند.

INN push-pull با یک ترانسفورماتور بازخورد جداگانه بیشترین استفاده را دارد، زیرا دارای بهترین شاخص های کیفیت و قابلیت اطمینان. با این حال، از نظر تداخل RF، در مقایسه با منابع تغذیه "آنالوگ" (با ترانسفورماتورهای سخت افزاری و SNN) نیز به طرز وحشتناکی گناه می کند. در حال حاضر، این طرح در بسیاری از تغییرات وجود دارد. قدرتمند ترانزیستورهای دوقطبیدر آن تقریباً به طور کامل توسط نیروهای ویژه میدانی و کنترل شده جایگزین می شوند. IC، اما اصل عملکرد بدون تغییر باقی می ماند. این توسط نمودار اصلی، pos نشان داده شده است. 3.

دستگاه محدود کننده (LD) جریان شارژ خازن های فیلتر ورودی سفوخ1(2) را محدود می کند. اندازه بزرگ آنها یک شرط ضروری برای عملکرد دستگاه است، زیرا در طول یک چرخه عملیاتی، بخش کوچکی از انرژی ذخیره شده از آنها گرفته می شود. به طور کلی، آنها نقش یک مخزن آب یا گیرنده هوا را بازی می کنند. هنگام شارژ کردن "کوتاه"، جریان شارژ اضافی می تواند تا 100 میلی ثانیه از 100 آمپر تجاوز کند. Rc1 و Rc2 با مقاومت مرتبه MOhm برای متعادل کردن ولتاژ فیلتر مورد نیاز است، زیرا کوچکترین عدم تعادل شانه های او قابل قبول نیست.

هنگامی که Sfvkh1(2) شارژ می شود، دستگاه ماشه اولتراسونیک یک پالس ماشه ایجاد می کند که یکی از بازوها (که مهم نیست) اینورتر VT1 VT2 را باز می کند. یک جریان از طریق سیم پیچ Wk یک ترانسفورماتور قدرت بزرگ Tr2 می گذرد و انرژی مغناطیسی از هسته آن از طریق سیم پیچ Wn تقریباً به طور کامل صرف یکسوسازی و بار می شود.

بخش کوچکی از انرژی Tr2 که با مقدار Rogr تعیین می شود، از سیم پیچ Woc1 حذف می شود و به سیم پیچ Woc2 یک ترانسفورماتور بازخورد اولیه کوچک Tr1 عرضه می شود. به سرعت اشباع می شود، بازوی باز بسته می شود و به دلیل اتلاف در Tr2، بازوی بسته قبلی باز می شود، همانطور که برای مسدود کردن توضیح داده شد، و چرخه تکرار می شود.

در اصل، یک IIN push-pull 2 ​​مسدود کننده است که یکدیگر را "هل" می کنند. از آنجایی که Tr2 قدرتمند اشباع نشده است، پیش نویس VT1 VT2 کوچک است، کاملاً در مدار مغناطیسی Tr2 فرو می رود و در نهایت وارد بار می شود. بنابراین می توان یک IPP دو زمانه با توان تا چند کیلووات ساخت.

اگر او در حالت XX قرار بگیرد بدتر است. سپس، در طول نیم چرخه، Tr2 زمان خواهد داشت تا خود را اشباع کند و یک بادکش قوی هر دو VT1 و VT2 را به یکباره می سوزاند. با این حال، در حال حاضر فریت های قدرتی برای فروش القایی تا 0.6 تسلا وجود دارد، اما آنها گران هستند و به دلیل برگشت مغناطیسی تصادفی از بین می روند. فریت هایی با ظرفیت بیش از 1 تسلا در حال توسعه هستند، اما برای اینکه IIN ها به قابلیت اطمینان "آهن" دست یابند، حداقل 2.5 تسلا مورد نیاز است.

تکنیک تشخیصی

هنگام عیب یابی منبع تغذیه "آنالوگ"، اگر "به طرز احمقانه ای بی صدا" است، ابتدا فیوزها را بررسی کنید، سپس حفاظت، RE و ION را بررسی کنید، اگر ترانزیستور دارد. آنها به طور معمول زنگ می زنند - همانطور که در زیر توضیح داده شده است، عنصر به عنصر حرکت می کنیم.

در IIN، اگر "راه اندازی شود" و بلافاصله "خاموش شود"، ابتدا واحد کنترل را بررسی می کنند. جریان موجود در آن توسط یک مقاومت قدرتمند با مقاومت کم محدود می شود، سپس توسط یک اپتوتریستور قطع می شود. اگر "مقاومت" ظاهراً سوخته است، آن و اپتوکوپلر را تعویض کنید. سایر عناصر دستگاه کنترل به ندرت از کار می افتند.

اگر IIN "بی صدا، مانند ماهی روی یخ" باشد، تشخیص نیز با OU شروع می شود (شاید "رزیک" کاملاً سوخته باشد). سپس - اولتراسوند. مدل های ارزان قیمت از ترانزیستورها در حالت خرابی بهمنی استفاده می کنند که چندان قابل اعتماد نیست.

مرحله بعدی در هر منبع تغذیه الکترولیت است. شکستگی محفظه و نشت الکترولیت تقریباً به همان اندازه که در RuNet نوشته می شود رایج نیست، اما از دست دادن ظرفیت بسیار بیشتر از خرابی عناصر فعال رخ می دهد. خازن های الکترولیتی با مولتی متری که قابلیت اندازه گیری ظرفیت خازن را دارد بررسی می شود. زیر مقدار اسمی 20٪ یا بیشتر - ما "مرده" را در لجن پایین می آوریم و یک جدید و خوب نصب می کنیم.

سپس عناصر فعال وجود دارد. احتمالاً می دانید که چگونه دیودها و ترانزیستورها را شماره گیری کنید. اما در اینجا 2 ترفند وجود دارد. اولین مورد این است که اگر یک دیود شاتکی یا دیود زنر توسط یک تستر با باتری 12 ولت فراخوانی شود، ممکن است دستگاه خرابی نشان دهد، اگرچه دیود کاملاً خوب است. بهتر است این قطعات را با استفاده از یک دستگاه اشاره گر با باتری 1.5-3 ولت فراخوانی کنید.

دومی کارگران میدانی قدرتمند هستند. در بالا (توجه کردید؟) گفته شده که I-Z آنها توسط دیود محافظت می شوند. بنابراین، ترانزیستورهای اثر میدان قدرتمند به نظر می‌رسد که مانند ترانزیستورهای دوقطبی قابل استفاده به نظر می‌رسند، حتی اگر اگر کانال به طور کامل «سوخته» (تخریب‌شده) نباشد، غیرقابل استفاده باشند.

در اینجا، تنها راه موجود در خانه این است که آنها را با موارد خوب شناخته شده، هر دو به طور همزمان جایگزین کنید. اگر یک سوخته در مدار باقی بماند، فوراً یک مورد کار جدید را با خود می کشد. مهندسان الکترونیک به شوخی می گویند که کارگران قدرتمند میدانی نمی توانند بدون یکدیگر زندگی کنند. پروفسور دیگر جوک - "جایگزین زوج همجنسگرا." این بدان معنی است که ترانزیستورهای بازوهای IIN باید کاملاً از یک نوع باشند.

در نهایت، خازن های فیلم و سرامیکی. آنها با شکستگی داخلی (که توسط همان تستری که "تهویه مطبوع" را بررسی می کند) و نشتی یا خرابی تحت ولتاژ مشخص می شوند. برای "گرفتن" آنها، باید یک مدار ساده را مطابق شکل جمع آوری کنید. 7. آزمایش گام به گام خازن های الکتریکی برای خرابی و نشتی به شرح زیر انجام می شود:

• ما روی تستر، بدون اتصال آن به جایی، کوچکترین حد را برای اندازه گیری ولتاژ مستقیم (اغلب 0.2 ولت یا 200 میلی ولت) تنظیم می کنیم، خطای خود دستگاه را شناسایی و ضبط می کنیم.
• حد اندازه گیری 20 ولت را روشن می کنیم.
• ما خازن مشکوک را به نقاط 3-4 وصل می کنیم ، تستر را به 5-6 و به 1-2 ولتاژ ثابت 24-48 ولت اعمال می کنیم.
• محدودیت های ولتاژ مولتی متر را به پایین ترین حد تغییر دهید.
• اگر در هر تستری چیزی غیر از 0000.00 (حداقل - چیزی غیر از خطای خودش) را نشان دهد، خازن مورد آزمایش مناسب نیست.

اینجا جایی است که بخش روش شناختی تشخیص به پایان می رسد و بخش خلاقانه آغاز می شود، جایی که تمام دستورالعمل ها بر اساس دانش، تجربه و ملاحظات خود شما است.

یک جفت تکانه

یو پی اس ها به دلیل پیچیدگی و تنوع مدار یک مقاله خاص هستند. در اینجا، برای شروع، ما چند نمونه را با استفاده از مدولاسیون عرض پالس (PWM) در نظر خواهیم گرفت، که به ما امکان می دهد بهترین کیفیتیو پی اس. مدارهای PWM زیادی در RuNet وجود دارد، اما PWM آنقدرها که تصور می شود ترسناک نیست...

برای طراحی نورپردازی

شما می توانید به سادگی نوار LED را از هر منبع تغذیه ای که در بالا توضیح داده شد، روشن کنید، به جز موردی که در شکل 2 آمده است. 1، تنظیم ولتاژ مورد نیاز. SNN با پوز. 1 شکل 3، ساختن 3 عدد از اینها، برای کانال های R، G و B آسان است. اما دوام و پایداری درخشش LED ها به ولتاژ اعمال شده به آنها بستگی ندارد، بلکه به جریان عبوری از آنها بستگی دارد. بنابراین، یک منبع تغذیه خوب برای نوار LED باید دارای تثبیت کننده جریان بار باشد. از نظر فنی - یک منبع جریان پایدار (IST).

یکی از طرح های تثبیت جریان نوار نور، که می تواند توسط آماتورها تکرار شود، در شکل نشان داده شده است. 8. بر روی یک تایمر یکپارچه 555 مونتاژ شده است (آنالوگ داخلی - K1006VI1). یک جریان نواری پایدار از ولتاژ منبع تغذیه 9-15 ولت ارائه می دهد. مقدار جریان پایدار با فرمول I = 1/(2R6) تعیین می شود. در این مورد - 0.7A. ترانزیستور قدرتمند VT3 لزوماً یک ترانزیستور اثر میدانی از یک پیش نویس است، به دلیل شارژ پایه، یک PWM دوقطبی به سادگی تشکیل نمی شود. سلف L1 بر روی یک حلقه فریت 2000NM K20x4x6 با مهار 0.2 میلی متری 5xPE پیچیده شده است. تعداد چرخش - 50. دیودهای VD1، VD2 - هر RF سیلیکونی (KD104، KD106); VT1 و VT2 - KT3107 یا آنالوگ. با KT361 و غیره محدوده کنترل ولتاژ ورودی و روشنایی کاهش می یابد.

مدار به این صورت عمل می کند: اول، ظرفیت تنظیم زمان C1 از طریق مدار R1VD1 شارژ می شود و از طریق VD2R3VT2 تخلیه می شود، یعنی باز، یعنی. در حالت اشباع، از طریق R1R5. تایمر دنباله ای از پالس ها را با حداکثر فرکانس تولید می کند. به طور دقیق تر - با حداقل چرخه کار. سوئیچ VT3 بدون اینرسی تکانه های قدرتمندی تولید می کند و مهار VD3C4C3L1 آن را به جریان مستقیم صاف می کند.

توجه داشته باشید: چرخه وظیفه یک سری از پالس ها نسبت دوره تکرار آنها به مدت پالس است. به عنوان مثال، اگر مدت زمان پالس 10 میکرو ثانیه و فاصله بین آنها 100 میکرو ثانیه باشد، سیکل وظیفه 11 خواهد بود.

جریان در بار افزایش می یابد، و افت ولتاژ در سراسر R6 VT1 را باز می کند، یعنی. آن را از حالت قطع (قفل) به حالت فعال (تقویت کننده) منتقل می کند. این یک مدار نشتی برای پایه VT2 R2VT1+Upit ایجاد می کند و VT2 نیز به حالت فعال می رود. جریان تخلیه C1 کاهش می یابد، زمان تخلیه افزایش می یابد، چرخه کاری سری افزایش می یابد و مقدار جریان متوسط ​​به هنجار مشخص شده توسط R6 کاهش می یابد. این ماهیت PWM است. در حداقل جریان، یعنی در حداکثر چرخه کار، C1 از طریق مدار سوئیچ تایمر داخلی VD2-R4 تخلیه می شود.

در طراحی اصلی، توانایی تنظیم سریع جریان و بر این اساس، روشنایی درخشش ارائه نشده است. هیچ پتانسیومتر 0.68 اهم وجود ندارد. ساده ترین راه برای تنظیم روشنایی این است که پس از تنظیم، یک پتانسیومتر 3.3-10 کیلو اهم R* را به شکاف بین R3 و امیتر VT2 متصل کنید که با رنگ قهوه ای برجسته شده است. با حرکت دادن موتور آن به سمت پایین مدار، زمان تخلیه C4، چرخه کار را افزایش داده و جریان را کاهش می دهیم. راه دیگر دور زدن اتصال پایه VT2 با روشن کردن یک پتانسیومتر تقریباً 1 MOhm در نقاط a و b است (که با رنگ قرمز مشخص شده است)، ترجیحاً کمتر، زیرا تنظیم عمیق تر، اما خشن تر و واضح تر خواهد بود.

متأسفانه، برای تنظیم این مفید نه تنها برای نوارهای نور IST، به یک اسیلوسکوپ نیاز دارید:

1. حداقل +Upit به مدار عرضه می شود.
2. با انتخاب R1 (تکانه) و R3 (مکث) به چرخه کاری 2 می رسیم، یعنی. مدت زمان پالس باید برابر با مدت مکث باشد. شما نمی توانید یک چرخه کاری کمتر از 2 بدهید!
3. حداکثر سرو +Upit.
4. با انتخاب R4، مقدار نامی جریان پایدار به دست می آید.

برای شارژ

در شکل 9 - نمودار ساده ترین ISN با PWM، مناسب برای شارژ تلفن، تلفن هوشمند، تبلت (متاسفانه لپ تاپ کار نمی کند) از باتری خورشیدی خانگی، ژنراتور باد، باتری موتور سیکلت یا ماشین، چراغ قوه مغناطیسی "اشکال" و موارد دیگر. منبع تغذیه تصادفی ناپایدار کم مصرف نمودار محدوده ولتاژ ورودی را ببینید، هیچ خطایی وجود ندارد. این ISN در واقع قادر به تولید ولتاژ خروجی بیشتر از ورودی است. همانطور که در مورد قبلی، در اینجا اثر تغییر قطبیت خروجی نسبت به ورودی وجود دارد، این به طور کلی یک ویژگی اختصاصی مدارهای PWM است. امیدواریم بعد از مطالعه دقیق مطلب قبلی، خودتان متوجه کار این چیز کوچک کوچک شوید.

اتفاقا در مورد شارژ و شارژ

شارژ باتری ها یک فرآیند فیزیکی و شیمیایی بسیار پیچیده و ظریف است که نقض آن باعث کاهش چند برابر یا ده ها برابر عمر آنها می شود. تعداد چرخه های شارژ-تخلیه شارژر باید بر اساس تغییرات بسیار کوچک در ولتاژ باتری، میزان انرژی دریافتی را محاسبه کند و بر اساس قانون خاصی جریان شارژ را تنظیم کند. از همین رو شارژربه هیچ وجه منبع تغذیه نیست و فقط باتری های دستگاه های دارای کنترل کننده شارژ داخلی را می توان از منابع تغذیه معمولی شارژ کرد: تلفن ها، تلفن های هوشمند، تبلت ها، مدل های خاصی از دوربین های دیجیتال. و شارژ که شارژر است موضوع بحث جداگانه ای است.

Question-remont.ru گفت:

جرقه هایی از یکسو کننده وجود خواهد داشت، اما احتمالاً مشکل بزرگی نیست. نکته به اصطلاح است. امپدانس خروجی دیفرانسیل منبع تغذیه برای باتری های قلیایی حدود mOhm (میلی اهم) است، برای باتری های اسیدی حتی کمتر است. یک ترنس با پل بدون هموارسازی دهم و صدم اهم دارد، یعنی تقریباً. 100-10 برابر بیشتر و جریان راه اندازی یک موتور برس خورده DC می تواند 6-7 یا حتی 20 برابر بیشتر از جریان عملیاتی شما باشد - موتورهای شتاب دهنده فشرده تر و مقرون به صرفه تر هستند و ظرفیت اضافه بار زیادی دارند. باتری ها به شما این امکان را می دهند که تا آنجا که می تواند برای شتاب گیری جریان داشته باشد. یک ترانس با یکسو کننده جریان آنی زیادی تولید نمی کند و موتور کندتر از آنچه برای آن طراحی شده است و با لغزش زیاد آرمیچر شتاب می گیرد. از این، از لغزش بزرگ، یک جرقه ایجاد می شود و سپس به دلیل خود القایی در سیم پیچ ها در کار باقی می ماند.

اینجا چه چیزی را می توانم توصیه کنم؟ اول: نگاه دقیق تری بیندازید - چگونه جرقه می زند؟ شما باید آن را در حال کار، تحت بار تماشا کنید، یعنی. در حین اره کردن

اگر جرقه ها می رقصند مکان های انتخاب شدهزیر برس - چیز مهمی نیست. مته قدرتمند کوناکوو من از بدو تولد بسیار می درخشد و به خاطر خدا. در 24 سال، یک بار برس ها را عوض کردم، آنها را با الکل شستم و کموتاتور را جلا دادم - همین. اگر دستگاه 18 ولت را به خروجی 24 ولت وصل کرده اید، جرقه زدن کمی طبیعی است. سیم پیچ را باز کنید یا ولتاژ اضافی را با چیزی مانند رئوستات جوشکاری (مقاومتی با 0.2 اهم برای اتلاف توان 200 وات یا بیشتر) خاموش کنید تا موتور با ولتاژ نامی کار کند و به احتمال زیاد جرقه از بین برود. دور. اگر آن را به 12 ولت وصل کنید، به این امید که پس از اصلاح 18 باشد، بیهوده - ولتاژ اصلاح شده به طور قابل توجهی تحت بار کاهش می یابد. و موتور الکتریکی کموتاتور، به هر حال، اهمیتی نمی دهد که با جریان مستقیم یا متناوب تغذیه می شود.

به طور خاص: 3-5 متر سیم فولادی با قطر 2.5-3 میلی متر بگیرید. به شکل مارپیچی به قطر 100-200 میلی متر بغلتانید تا پیچ ها به یکدیگر برخورد نکنند. روی یک پد دی الکتریک نسوز قرار دهید. انتهای سیم را تمیز کنید تا براق شود و آنها را به صورت "گوش" تا کنید. بهتر است فوراً با روان کننده گرافیت روغن کاری شود تا از اکسیداسیون جلوگیری شود. این رئوستات به شکستگی یکی از سیم های منتهی به ساز متصل است. ناگفته نماند که کنتاکت ها باید با واشر پیچ، محکم سفت شوند. کل مدار را بدون اصلاح به خروجی 24 ولت وصل کنید. جرقه از بین رفته است، اما قدرت شفت نیز کاهش یافته است - رئوستات باید کاهش یابد، یکی از مخاطبین باید 1-2 دور به دیگری نزدیکتر شود. هنوز جرقه می زند، اما کمتر - رئوستات خیلی کوچک است، باید چرخش های بیشتری اضافه کنید. بهتر است فوراً رئوستات را به وضوح بزرگ کنید تا قسمت های اضافی را پیچ نکنید. اگر آتش در امتداد کل خط تماس بین برس ها و کموتاتور باشد یا دنباله دم جرقه در پشت آنها باشد بدتر است. سپس رکتیفایر به یک فیلتر ضد آلیاسینگ در جایی، طبق داده‌های شما، از 100000 µF نیاز دارد. لذت ارزانی نیست. "فیلتر" در این مورد یک وسیله ذخیره انرژی برای تسریع موتور خواهد بود. اما اگر قدرت کلی ترانسفورماتور کافی نباشد ممکن است کمکی نکند. راندمان موتورهای DC برس خورده تقریباً می باشد. 0.55-0.65، یعنی. ترانس از 800-900 وات مورد نیاز است. یعنی اگر فیلتر نصب شده باشد، اما همچنان در زیر کل برس (البته در زیر هر دو) جرقه بزند، ترانسفورماتور در حد وظیفه نیست. بله، اگر فیلتری نصب کنید، دیودهای پل باید سه برابر جریان عملیاتی داشته باشند، در غیر این صورت ممکن است هنگام اتصال به شبکه از جریان شارژ خارج شوند. و سپس ابزار را می توان 5-10 ثانیه پس از اتصال به شبکه راه اندازی کرد تا "بانک ها" زمان "پمپ کردن" داشته باشند.

و بدترین چیز این است که دم جرقه های برس ها به برس مخالف برسد یا تقریباً برسد. به این آتش همه جانبه می گویند. خیلی سریع کلکتور را می سوزاند تا جایی که کاملاً خراب می شود. دلایل مختلفی برای آتش سوزی دایره ای وجود دارد. در مورد شما، محتمل ترین این است که موتور با ولتاژ 12 ولت روشن شده است. سپس در جریان 30 آمپر، توان الکتریکی در مدار 360 وات است. لنگر بیش از 30 درجه در هر دور می لغزد، و این لزوما یک آتش همه جانبه مداوم است. همچنین ممکن است آرمیچر موتور با یک موج ساده (نه دوتایی) پیچیده شود. چنین موتورهای الکتریکی در غلبه بر اضافه بارهای آنی بهتر هستند، اما جریان راه اندازی دارند - مادر، نگران نباشید. نمی‌توانم در غیاب دقیق‌تر بگویم، و هیچ فایده‌ای در آن وجود ندارد - به سختی چیزی وجود دارد که بتوانیم در اینجا با دست خودمان درست کنیم. در این صورت احتمالاً یافتن و خرید باتری های جدید ارزان تر و آسان تر خواهد بود. اما ابتدا سعی کنید موتور را با ولتاژ کمی بالاتر از طریق رئوستات روشن کنید (به بالا مراجعه کنید). تقریباً همیشه، به این ترتیب می توان یک آتش همه جانبه مداوم را به قیمت کاهش اندک (حداکثر 10-15٪) در قدرت روی شفت ساقط کرد.

عملکرد تقریباً هر مدار الکترونیکی مستلزم وجود یک یا چند منبع ولتاژ ثابت است و در اکثر موارد از ولتاژ تثبیت شده استفاده می شود. منابع تغذیه تثبیت شده از تثبیت کننده های خطی یا سوئیچینگ استفاده می کنند. هر نوع مبدل مزایای خاص خود را دارد و بر این اساس، جایگاه خاص خود را در مدارهای منبع تغذیه دارد. از مزایای بدون شک تثبیت کننده های سوئیچینگ می توان به مقادیر بازده بالاتر، توانایی به دست آوردن مقادیر جریان خروجی بالا و راندمان بالا با اختلاف زیاد بین ولتاژ ورودی و خروجی اشاره کرد.

اصل عملکرد یک تثبیت کننده سوئیچینگ کاهنده

شکل 1 یک نمودار ساده از بخش توان IPSN را نشان می دهد.

برنج. 1.

ترانزیستور اثر میدانی VT سوئیچینگ جریان فرکانس بالا را انجام می دهد. در تثبیت کننده های پالس، ترانزیستور در حالت سوئیچینگ کار می کند، یعنی می تواند در یکی از دو حالت پایدار باشد: هدایت کامل و قطع. بر این اساس، عملکرد IPSN از دو فاز متناوب تشکیل شده است - فاز پمپاژ انرژی (زمانی که ترانزیستور VT باز است) و فاز تخلیه (زمانی که ترانزیستور بسته است). عملکرد IPSN در شکل 2 نشان داده شده است.

برنج. 2. اصل عملیات IPSN: الف) فاز پمپاژ. ب) فاز تخلیه؛ ج) نمودارهای زمان بندی

فاز پمپاژ انرژی در طول بازه زمانی T I ادامه می یابد. در این مدت، کلید بسته است و جریان I VT را هدایت می کند. سپس، جریان از طریق سلف L به بار R می گذرد که توسط خازن خروجی C OUT شنت می شود. در قسمت اول فاز، خازن جریان I C را به بار می رساند و در نیمه دوم، بخشی از جریان I L را از بار می گیرد. مقدار جریان I L به طور مداوم افزایش می یابد و انرژی در سلف L و در قسمت دوم فاز - روی خازن C OUT انباشته می شود. ولتاژ در سراسر دیود V D برابر با U IN (منهای افت ولتاژ در ترانزیستور باز) است و دیود در طول این فاز بسته است - هیچ جریانی از آن عبور نمی کند. جریان I R که از بار R عبور می کند ثابت است (تفاوت I L - I C) ، بر این اساس ، ولتاژ U OUT در خروجی نیز ثابت است.

فاز تخلیه در زمان T P اتفاق می افتد: کلید باز است و جریانی از آن عبور نمی کند. مشخص است که جریان عبوری از سلف نمی تواند فورا تغییر کند. جریان IL، به طور مداوم کاهش می یابد، از طریق بار جریان می یابد و از طریق دیود V D بسته می شود. در بخش اول این فاز، خازن C OUT به جمع آوری انرژی ادامه می دهد و بخشی از جریان I L را از بار می گیرد. در نیمه دوم فاز تخلیه، خازن نیز شروع به تامین جریان به بار می کند. در طول این فاز، جریان I R که از بار عبور می کند نیز ثابت است. بنابراین، ولتاژ خروجی نیز پایدار است.

تنظیمات اصلی

اول از همه، ما توجه می کنیم که با توجه به طراحی عملکردی آنها، بین IPSN با ولتاژ خروجی قابل تنظیم و ثابت تمایز قائل می شوند. مدارهای معمولی برای روشن کردن هر دو نوع IPSN در شکل 3 ارائه شده است. تفاوت بین آنها این است که در حالت اول، تقسیم کننده مقاومت که مقدار ولتاژ خروجی را تعیین می کند، خارج از مدار مجتمع قرار دارد و در حالت دوم، تقسیم کننده مقاومت که مقدار ولتاژ خروجی را تعیین می کند. ، داخل. بر این اساس، در حالت اول، مقدار ولتاژ خروجی توسط کاربر و در حالت دوم، در هنگام ساخت ریز مدار تنظیم می شود.

برنج. 3. مدار سوئیچینگ معمولی برای IPSN: الف) با قابلیت تنظیم و ب) با ولتاژ خروجی ثابت

مهمترین پارامترهای IPSN عبارتند از:

• محدوده مقادیر مجاز ولتاژ ورودی U IN_MIN…U IN_MAX.
• حداکثر مقدار جریان خروجی (جریان بار) I OUT_MAX.
• مقدار اسمی ولتاژ خروجی U OUT (برای IPSN با مقدار ولتاژ خروجی ثابت) یا محدوده مقادیر ولتاژ خروجی U OUT_MIN ...U OUT_MAX (برای IPSN با مقدار ولتاژ خروجی قابل تنظیم). اغلب مواد مرجع نشان می دهند که حداکثر مقدار ولتاژ خروجی U OUT_MAX برابر با حداکثر مقدار ولتاژ ورودی U IN_MAX است. در واقع این کاملا درست نیست. در هر صورت، ولتاژ خروجی کمتر از ولتاژ ورودی است، حداقل به میزان افت ولتاژ در ترانزیستور کلید U DROP. با مقدار جریان خروجی برابر مثلاً 3A، مقدار U DROP 0.1...1.0V خواهد بود (بسته به ریزمدار IPSN انتخاب شده). برابری تقریبی U OUT_MAX و U IN_MAX فقط در مقادیر جریان بار بسیار کم امکان پذیر است. همچنین توجه داشته باشید که فرآیند تثبیت ولتاژ خروجی خود شامل از دست دادن چند درصد از ولتاژ ورودی است. برابری اعلام شده U OUT_MAX و U IN_MAX فقط باید به این معنا درک شود که هیچ دلیل دیگری برای کاهش U OUT_MAX به غیر از موارد ذکر شده در بالا در یک محصول خاص وجود ندارد (به ویژه، هیچ محدودیت آشکاری در مورد حداکثر مقدار وجود ندارد. ضریب پر کردن D). مقدار ولتاژ فیدبک U FB معمولاً به صورت U OUT_MIN نشان داده می شود. در واقع، U OUT_MIN همیشه باید چندین درصد بالاتر باشد (به دلایل تثبیت مشابه).
• دقت تنظیم ولتاژ خروجی به عنوان درصد تنظیم کنید. این فقط در مورد IPSN با مقدار ولتاژ خروجی ثابت منطقی است، زیرا در این مورد مقاومت های تقسیم کننده ولتاژ در داخل ریزمدار قرار دارند و دقت آنها پارامتری است که در طول ساخت کنترل می شود. در مورد IPSN با مقدار ولتاژ خروجی قابل تنظیم، پارامتر مفهوم خود را از دست می دهد، زیرا دقت مقاومت های تقسیم کننده توسط کاربر انتخاب می شود. در این مورد، ما فقط می توانیم در مورد بزرگی نوسانات ولتاژ خروجی نسبت به یک مقدار متوسط ​​خاص (دقت سیگنال بازخورد) صحبت کنیم. به یاد بیاوریم که در هر صورت، این پارامتر برای تثبیت کننده های ولتاژ سوئیچینگ در مقایسه با تثبیت کننده های خطی 3...5 برابر بدتر است.
• افت ولتاژ در ترانزیستور باز R DS_ON. همانطور که قبلا ذکر شد، این پارامتر با کاهش اجتناب ناپذیر ولتاژ خروجی نسبت به ولتاژ ورودی همراه است. اما چیز دیگری مهم تر است - هر چه مقدار مقاومت کانال باز بیشتر باشد، انرژی بیشتری به شکل گرما تلف می شود. برای ریز مدارهای مدرن IPSN، مقادیر تا 300 میلی اهم مقدار خوبی هستند. مقادیر بالاتر برای تراشه هایی که حداقل پنج سال پیش ساخته شده اند معمول است. همچنین توجه داشته باشید که مقدار R DS_ON ثابت نیست، بلکه به مقدار جریان خروجی I OUT بستگی دارد.
• مدت زمان چرخه وظیفه T و فرکانس سوئیچینگ F SW. مدت زمان چرخه کاری T به عنوان مجموع فواصل T I (مدت زمان پالس) و T P (مدت توقف) تعیین می شود. بر این اساس، فرکانس F SW متقابل مدت چرخه عملیاتی است. برای بخشی از IPSN، فرکانس سوئیچینگ یک مقدار ثابت است که توسط عناصر داخلی مدار مجتمع تعیین می شود. برای بخش دیگری از IPSN، فرکانس سوئیچینگ توسط عناصر خارجی (معمولا یک مدار RC خارجی) تنظیم می شود، در این حالت محدوده فرکانس های مجاز F SW_MIN ... F SW_MAX تعیین می شود. فرکانس سوئیچینگ بالاتر امکان استفاده از چوک هایی با مقدار اندوکتانس کمتر را می دهد که هم بر ابعاد محصول و هم بر قیمت آن تأثیر مثبت دارد. اکثر ISPS از کنترل PWM استفاده می کنند، یعنی مقدار T ثابت است و در طول فرآیند تثبیت، مقدار T I تنظیم می شود (کنترل PFM) بسیار کمتر. در این حالت، مقدار T I ثابت است و تثبیت با تغییر مدت زمان مکث T P انجام می شود. بنابراین، مقادیر T و بر این اساس، F SW متغیر می شوند. در مواد مرجع در این مورد، به عنوان یک قاعده، فرکانس مربوط به یک چرخه کاری برابر با 2 تنظیم می شود. توجه داشته باشید که محدوده فرکانس F SW_MIN ...F SW_MAX یک فرکانس قابل تنظیم باید از گیت تحمل برای یک فرکانس ثابت متمایز شود. فرکانس، زیرا مقدار تحمل اغلب در سازنده مواد مرجع نشان داده شده است.
• ضریب وظیفه D که برابر با درصد است
  نسبت T I به T. مواد مرجع اغلب "تا 100٪" را نشان می دهد. بدیهی است که این یک اغراق است، زیرا اگر ترانزیستور کلید به طور مداوم باز باشد، هیچ فرآیند تثبیت وجود ندارد. در اکثر مدل های عرضه شده در بازار تقریباً قبل از سال 2005، به دلیل تعدادی از محدودیت های تکنولوژیکی، مقدار این ضریب بالای 90 درصد محدود شده بود. در مدل های مدرن IPSN، اکثر این محدودیت ها برطرف شده است، اما عبارت "تا 100٪" نباید به معنای واقعی کلمه گرفته شود.
• ضریب کارایی (یا کارایی). همانطور که مشخص است، برای تثبیت کننده های خطی(به طور اساسی کاهش می دهد) این نسبت درصد ولتاژ خروجی به ورودی است، زیرا مقادیر جریان ورودی و خروجی تقریباً برابر است. برای تثبیت کننده های سوئیچینگ، جریان ورودی و خروجی می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد، بنابراین نسبت درصد توان خروجی به توان ورودی به عنوان بازده در نظر گرفته می شود. به بیان دقیق، برای همان ریزمدار IPSN، مقدار این ضریب بسته به نسبت ولتاژ ورودی و خروجی، مقدار جریان در بار و فرکانس سوئیچینگ می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد. برای اکثر IPSN ها، حداکثر بازده در مقدار جریان بار در حد 20 ... 30 درصد از حداکثر مقدار مجاز به دست می آید، بنابراین مقدار عددی چندان آموزنده نیست. بهتر است از نمودارهای وابستگی که در مواد مرجع سازنده ارائه شده است استفاده کنید. شکل 4 نمودارهای کارایی یک تثبیت کننده را به عنوان مثال نشان می دهد. . بدیهی است که استفاده از تثبیت کننده ولتاژ بالا در مقادیر ولتاژ ورودی واقعی پایین نمی باشد. تصمیم خوب، از آنجایی که با نزدیک شدن جریان بار به حداکثر مقدار خود، مقدار بازده به طور قابل توجهی کاهش می یابد. گروه دوم نمودارها حالت ارجح تر را نشان می دهد، زیرا مقدار بازده به طور ضعیفی به نوسانات جریان خروجی بستگی دارد. معیار انتخاب درستمبدل به اندازه ی یکنواختی نمودار عملکرد جریان در بار (عدم وجود "انسداد" در ناحیه جریان های زیاد) ارزش عددی راندمان نیست.

برنج. 4.

لیست داده شده کل لیست پارامترهای IPSN را تکمیل نمی کند. پارامترهای کمتر قابل توجهی را می توان در ادبیات یافت.

ویژگی های خاص
تثبیت کننده های ولتاژ پالس

در بیشتر موارد، IPSN دارای تعدادی عملکرد اضافی است که قابلیت های آنها را گسترش می دهد کاربرد عملی. رایج ترین آنها موارد زیر است:

• ورودی خاموش کردن بار "روشن/خاموش" یا "خاموش" به شما امکان می دهد ترانزیستور کلید را باز کنید و بنابراین ولتاژ را از بار جدا کنید. به طور معمول برای استفاده می شود کنترل از راه دورگروهی از تثبیت کننده ها، اجرای یک الگوریتم خاص برای تامین و خاموش کردن ولتاژهای فردی در سیستم منبع تغذیه. علاوه بر این، می توان از آن به عنوان ورودی برای خاموش شدن اضطراری در مواقع اضطراری استفاده کرد.
• خروجی حالت عادی "Power Good" یک سیگنال خروجی تعمیم‌دهنده است که تایید می‌کند IPSN در شرایط عملکرد عادی است. سطح سیگنال فعال پس از اتمام فرآیندهای گذرا از منبع تغذیه ولتاژ ورودی تشکیل می شود و به عنوان یک قاعده یا به عنوان نشانه ای از قابلیت سرویس دهی ISPN یا برای راه اندازی ISPN زیر در سیستم های منبع تغذیه سریال استفاده می شود. دلایل بازنشانی این سیگنال: ولتاژ ورودی به زیر یک سطح معین کاهش می یابد، ولتاژ خروجی از محدوده خاصی فراتر می رود، بار توسط سیگنال خاموش شدن خاموش می شود، از حداکثر مقدار جریان در بار فراتر می رود (به ویژه، واقعیت یک اتصال کوتاه)، خاموش شدن دمای بار و موارد دیگر. عواملی که در هنگام تولید این سیگنال در نظر گرفته می شوند به مدل خاص IPSN بستگی دارد.
• پین همگام سازی خارجی "Sync" توانایی همگام سازی نوسان ساز داخلی با سیگنال ساعت خارجی را فراهم می کند. برای سازماندهی همگام سازی مشترک چندین تثبیت کننده در سیستم های منبع تغذیه پیچیده استفاده می شود. توجه داشته باشید که فرکانس سیگنال ساعت خارجی نباید با فرکانس طبیعی FSW منطبق باشد، اما باید در محدوده های مجاز مشخص شده در مواد سازنده باشد.
• هنگام اعمال ولتاژ به ورودی IPSN یا هنگامی که سیگنال خاموش شدن در لبه سقوط روشن می شود، عملکرد Soft Start افزایش نسبتاً آهسته ولتاژ خروجی را فراهم می کند. این عملکرد به شما این امکان را می دهد که هنگام روشن شدن ریز مدار، نوسانات جریان در بار را کاهش دهید. پارامترهای عملیاتی مدار شروع نرم اغلب توسط اجزای داخلی تثبیت کننده ثابت و تعیین می شود. برخی از مدل های IPSN دارای خروجی Soft Start ویژه هستند. در این مورد، پارامترهای راه اندازی با درجه بندی عناصر خارجی (مقاومت، خازن، مدار RC) متصل به این پین تعیین می شود.
• حفاظت از دما برای جلوگیری از خرابی تراشه در صورت گرم شدن بیش از حد کریستال طراحی شده است. افزایش دمای کریستال (صرف نظر از دلیل) بالاتر از یک سطح معین باعث ایجاد یک مکانیسم محافظ می شود - کاهش جریان بار یا خاموش شدن کامل آن. این از افزایش بیشتر دمای قالب و آسیب به تراشه جلوگیری می کند. بازگشت مدار به حالت تثبیت ولتاژ تنها پس از خنک شدن ریز مدار امکان پذیر است. توجه داشته باشید که حفاظت از دما در اکثریت قریب به اتفاق ریز مدارهای مدرن IPSN اجرا می شود، اما نشانه جداگانه ای از این شرایط خاص ارائه نشده است. مهندس باید خودش حدس بزند که دلیل خاموش شدن بار دقیقاً عملکرد حفاظت دما است.
• حفاظت جریان شامل محدود کردن مقدار جریان عبوری از بار یا قطع بار است. اگر مقاومت بار خیلی کم باشد (مثلاً یک اتصال کوتاه وجود دارد) و جریان از مقدار آستانه معینی فراتر رود، حفاظت فعال می شود که می تواند منجر به خرابی ریزمدار شود. همانند مورد قبلی، تشخیص این وضعیت دغدغه مهندس است.

آخرین نکته در مورد پارامترها و عملکردهای IPSN. در شکل 1 و 2 یک دیود تخلیه V D وجود دارد. در تثبیت کننده های نسبتا قدیمی، این دیود دقیقاً به عنوان یک دیود سیلیکونی خارجی اجرا می شود. نقطه ضعف این راه حل مدار افت ولتاژ بالا (تقریبا 0.6 ولت) در سراسر دیود در حالت باز بود. در طراحی های بعدی از دیود شاتکی استفاده شد که افت ولتاژ تقریباً 0.3 ولت داشت. در پنج سال گذشته، طراحی ها از این راه حل ها فقط برای مبدل های ولتاژ بالا استفاده کرده اند. در اکثر محصولات مدرن، دیود تخلیه به شکل یک ترانزیستور اثر میدان داخلی ساخته می شود که در آنتی فاز با ترانزیستور کلید کار می کند. در این حالت، افت ولتاژ با مقاومت کانال باز تعیین می شود و در جریان های بار کم یک بهره اضافی می دهد. تثبیت کننده هایی که از این طرح مدار استفاده می کنند، سنکرون نامیده می شوند. لطفاً توجه داشته باشید که توانایی کار از یک سیگنال ساعت خارجی و عبارت "همگام" به هیچ وجه ارتباطی ندارند.

با ولتاژ ورودی پایین

با توجه به این واقعیت که در محدوده STMicroelectronics تقریباً 70 نوع IPSN با یک ترانزیستور کلید داخلی وجود دارد، منطقی است که همه تنوع را سیستماتیک کنید. اگر پارامتری مانند حداکثر مقدار ولتاژ ورودی را به عنوان معیار در نظر بگیریم، چهار گروه را می توان تشخیص داد:

1. IPSN با ولتاژ ورودی پایین (6 ولت یا کمتر).

2. IPSN با ولتاژ ورودی 10...28 ولت;

3. IPSN با ولتاژ ورودی 36…38 V;

4. IPSN با ولتاژ ورودی بالا (46 ولت و بالاتر).

پارامترهای تثبیت کننده های گروه اول در جدول 1 آورده شده است.

میز 1. IPSN با ولتاژ ورودی پایین

در سال 2005، خط تثبیت کننده های این نوع ناقص بود. محدود به ریز مدارها بود. این ریزمدارها ویژگی‌های خوبی داشتند: دقت و کارایی بالا، عدم محدودیت در مقدار چرخه کار، توانایی تنظیم فرکانس هنگام کار از سیگنال ساعت خارجی و مقدار RDSON قابل قبول. همه اینها امروزه این محصولات را مورد تقاضا قرار می دهد. یک نقطه ضعف قابل توجه حداکثر جریان خروجی کم است. هیچ تثبیت کننده ای برای جریان بار 1 A و بالاتر در خط IPSN ولتاژ پایین از STMicroelectronics وجود نداشت. متعاقباً این شکاف حذف شد: ابتدا تثبیت کننده های 1.5 و 2 A (و) ظاهر شدند و در سال های گذشته- در 3 و 4 A ( , و). علاوه بر افزایش جریان خروجی، فرکانس سوئیچینگ افزایش یافت و مقاومت کانال باز کاهش یافت که تأثیر مثبتی بر خواص مصرف کننده محصولات نهایی داشت. ما همچنین به ظهور ریز مدارهای IPSN با ولتاژ خروجی ثابت (و) توجه می کنیم - چنین محصولاتی در خط STMicroelectronics بسیار زیاد نیست. آخرین افزوده شده با مقدار RDSON 35 میلی اهم یکی از بهترین ها در صنعت است که همراه با عملکرد گسترده، چشم انداز خوبی را برای این محصول نوید می دهد.

حوزه کاربرد اصلی محصولات از این نوع، دستگاه های تلفن همراه با باتری است. محدوده وسیع ولتاژ ورودی عملکرد پایدار تجهیزات را در سطوح مختلف شارژ باتری تضمین می کند و راندمان بالا تبدیل انرژی ورودی به گرما را به حداقل می رساند. شرایط اخیر مزایای تعویض تثبیت کننده ها را نسبت به تثبیت کننده های خطی در این زمینه از کاربردهای کاربر تعیین می کند.

به طور کلی، این گروه از STMicroelectronics کاملاً پویا در حال توسعه است - تقریباً نیمی از کل خط در 3-4 سال گذشته در بازار ظاهر شده است.

تثبیت کننده های باک سوئیچینگ
با ولتاژ ورودی 10…28 ولت

پارامترهای مبدل های این گروه در جدول 2 آورده شده است.

جدول 2. IPSN با ولتاژ ورودی 10…28 ولت

هشت سال پیش این گروه فقط توسط ریز مدارها نمایش داده می شد , و با ولتاژ ورودی تا 11 ولت. محدوده 16 تا 28 ولت خالی ماند. از بین تمام تغییرات ذکر شده، فقط , اما پارامترهای این IPSN با الزامات مدرن مطابقت ضعیفی دارد. می توان فرض کرد که در این مدت نام گروه مورد بررسی کاملاً به روز شده است.

در حال حاضر پایه این گروه ریز مدارها هستند . این خط برای کل محدوده جریان بار از 0.7 تا 4 A طراحی شده است، مجموعه کاملی از عملکردهای ویژه را ارائه می دهد، فرکانس سوئیچینگ در یک محدوده نسبتاً گسترده قابل تنظیم است، هیچ محدودیتی در چرخه کار، راندمان و باز بودن وجود ندارد. مقادیر مقاومت کانال مطابق با نیازهای مدرن است. این سری دو نقطه ضعف قابل توجه دارد. اولاً هیچ دیود تخلیه داخلی وجود ندارد (به جز ریز مدارهای با پسوند D). دقت تنظیم ولتاژ خروجی بسیار زیاد است (2%)، اما وجود سه یا چند عنصر خارجی در مدار جبران فیدبک را نمی توان یک مزیت در نظر گرفت. ریز مدارها تنها در محدوده ولتاژ ورودی متفاوت با سری L598x متفاوت هستند، اما طراحی مدار و در نتیجه مزایا و معایب مشابه خانواده L598x است. به عنوان مثال، شکل 5 نشان می دهد نمودار معمولیروشن کردن یک میکرو مدار سه آمپر همچنین یک دیود تخلیه D و عناصر مدار جبران R4، C4 و C5 وجود دارد. ورودی های F SW و SYNCH آزاد می مانند، بنابراین مبدل از یک اسیلاتور داخلی با فرکانس پیش فرض F SW کار می کند.

برای عملکرد عادی لوازم خانگی، ولتاژ پایدار مورد نیاز است. به عنوان یک قاعده، خرابی های مختلفی می تواند در شبکه رخ دهد. ولتاژ از 220 ولت ممکن است منحرف شود و دستگاه ممکن است خراب شود. لامپ ها اولین کسانی هستند که ضربه می خورند. اگر در نظر بگیریم لوازم خانگیدر خانه، تلویزیون، تجهیزات صوتی و سایر دستگاه هایی که از برق کار می کنند ممکن است آسیب ببینند.

در این شرایط یک تثبیت کننده ولتاژ پالس به کمک افراد می آید. او کاملاً قادر است با جهش هایی که روزانه رخ می دهد کنار بیاید. بسیاری از مردم نگران این سوال هستند که افت ولتاژ چگونه رخ می دهد و به چه چیزی متصل می شود. آنها عمدتاً به بار روی ترانسفورماتور بستگی دارند. امروزه تعداد وسایل برقی در ساختمان های مسکونی به طور مداوم در حال افزایش است. در نتیجه تقاضا برای برق افزایش می یابد.

این را نیز باید در نظر گرفت که ساختمان مسکونیممکن است کابل هایی نصب شوند که قبلا قدیمی شده اند. به نوبه خود، سیم کشی آپارتمان در بیشتر موارد برای بارهای سنگین طراحی نشده است. برای محافظت از تجهیزات خود در خانه، باید با جزئیات بیشتری با طراحی تثبیت کننده های ولتاژ و همچنین اصل عملکرد آنها آشنا شوید.

تثبیت کننده چه وظایفی را انجام می دهد؟

به طور عمده، یک تثبیت کننده ولتاژ سوئیچینگ به عنوان یک کنترل کننده شبکه عمل می کند. تمام پرش ها توسط او نظارت می شود و حذف می شود. در نتیجه، تجهیزات ولتاژ پایدار دریافت می کنند. تداخل الکترومغناطیسی نیز توسط تثبیت کننده در نظر گرفته می شود و نمی تواند بر عملکرد دستگاه ها تأثیر بگذارد. بنابراین، شبکه از ازدحام خلاص می شود و موارد عملا حذف می شوند.

دستگاه تثبیت کننده ساده

اگر استاندارد را در نظر بگیریم ولتاژ پالس، سپس فقط یک ترانزیستور در آن نصب می شود. به عنوان یک قاعده، آنها به طور انحصاری از نوع سوئیچینگ استفاده می شوند، زیرا امروزه آنها کارآمدتر در نظر گرفته می شوند. در نتیجه می توان کارایی دستگاه را تا حد زیادی افزایش داد.

دومین عنصر مهم تثبیت کننده ولتاژ سوئیچینگ باید دیود نامیده شود. در طرح معمول، شما نمی توانید بیش از سه مورد از آنها را پیدا کنید. آنها با استفاده از دریچه گاز به یکدیگر متصل می شوند. فیلترها برای عملکرد عادی ترانزیستورها مهم هستند. آنها در ابتدا و همچنین در انتهای زنجیره نصب می شوند. در این حالت واحد کنترل وظیفه عملکرد خازن را بر عهده دارد. یک تقسیم کننده مقاومت جزء جدایی ناپذیر آن در نظر گرفته می شود.

چگونه کار می کند؟

بسته به نوع دستگاه، اصل عملکرد تثبیت کننده ولتاژ پالس ممکن است متفاوت باشد. با نگاهی به مدل استاندارد می توان گفت که جریان اول به ترانزیستور اعمال می شود. در این مرحله دگرگونی آن صورت می گیرد. در مرحله بعد، دیودها روشن می شوند که وظیفه آنها انتقال سیگنال به خازن است. با کمک فیلترها تداخل الکترومغناطیسی از بین می رود. در این لحظه، خازن نوسانات ولتاژ را صاف می کند و جریان عبوری از سلف از طریق تقسیم کننده مقاومتی برای تبدیل به ترانزیستورها باز می گردد.

دستگاه های خانگی

می توانید با دستان خود یک تثبیت کننده ولتاژ پالس بسازید، اما آنها قدرت کمی خواهند داشت. در این مورد، رایج ترین مقاومت ها نصب می شوند. اگر از بیش از یک ترانزیستور در یک دستگاه استفاده کنید، می توانید به بازده بالایی دست پیدا کنید. یک کار مهم در این زمینه نصب فیلترها است. آنها بر حساسیت دستگاه تأثیر می گذارند. به نوبه خود، ابعاد دستگاه اصلا مهم نیست.

استابلایزر با یک ترانزیستور

یک تثبیت کننده ولتاژ DC سوئیچینگ از این نوع می تواند بازدهی 80 درصدی داشته باشد. به طور معمول، آنها فقط در یک حالت کار می کنند و تنها می توانند با تداخل کم شبکه کنار بیایند.

بازخورد در این مورد کاملاً وجود ندارد. ترانزیستور در مدار تثبیت کننده ولتاژ سوئیچینگ استاندارد بدون کلکتور کار می کند. در نتیجه خازن بلافاصله تامین می شود ولتاژ بالا. یکی دیگر از ویژگی های متمایز دستگاه های این نوع سیگنال ضعیف است. آمپلی فایرهای مختلف می توانند این مشکل را حل کنند.

در نتیجه می توان به عملکرد بهتر ترانزیستورها دست یافت. مقاومت دستگاه در مدار باید در پشت قرار گیرد در این صورت امکان عملکرد بهتر دستگاه وجود خواهد داشت. به عنوان یک تنظیم کننده در مدار، تثبیت کننده ولتاژ ثابت پالسی دارای یک واحد کنترل است. این عنصر قابلیت تضعیف و همچنین افزایش قدرت ترانزیستور را دارد. این پدیده با کمک چوک هایی که به دیودهای موجود در سیستم متصل می شوند رخ می دهد. بار روی رگولاتور از طریق فیلترها کنترل می شود.

تثبیت کننده های ولتاژ نوع کلیدی

چرا جبران کننده نصب کنیم؟

در بیشتر موارد جبران کننده ها نقش ثانویه را در تثبیت کننده دارند. با تنظیم تکانه ها مرتبط است. ترانزیستورها عمدتاً با این مشکل کنار می آیند. با این حال، جبران کننده ها هنوز مزایای خود را دارند. در این مورد، بستگی زیادی به این دارد که کدام دستگاه ها به منبع برق متصل هستند.

اگر در مورد تجهیزات رادیویی صحبت می کنیم، یک رویکرد ویژه مورد نیاز است. این با ارتعاشات مختلفی همراه است که توسط چنین دستگاهی به طور متفاوتی درک می شود. در این مورد، جبران کننده ها می توانند به ترانزیستورها در تثبیت ولتاژ کمک کنند. نصب فیلترهای اضافی در مدار، به عنوان یک قاعده، وضعیت را بهبود نمی بخشد. در عین حال، آنها به شدت بر کارایی تأثیر می گذارند.

معایب جداسازی گالوانیکی

عایق های گالوانیکی برای انتقال سیگنال بین عناصر مهم سیستم نصب می شوند. مشکل اصلی آنها را می توان تخمین نادرست ولتاژ ورودی نامید. این اغلب با مدل های قدیمی تثبیت کننده ها اتفاق می افتد. کنترل کننده های موجود در آنها قادر به پردازش سریع اطلاعات و اتصال خازن ها به کار نیستند. در نتیجه، دیودها ابتدا آسیب می بینند. اگر سیستم فیلتر پشت مقاومت در مدار الکتریکی نصب شده باشد، آنها به سادگی می سوزند.

منبع تغذیه سوئیچینگ 200 وات در تراشه TL494 - نمودار شماتیک، تخته مدار چاپیو توضیحات این یک نسخه بهبود یافته از تثبیت کننده سوئیچینگ در m/s محبوب TL494 است.

• ولتاژ ورودی 2x18~30V AC
• ولتاژ خروجیقابل تنظیم از طریق پتانسیومتر در محدوده 0-25 ولت DC
• حد جریان قابل تنظیم توسط پتانسیومتر
• برای R=0.01 اهم - 5~20 A
• برای R=0.1 اهم - 0.1 ~ 5 A

جریان های زیاد باعث تلفات بیش از حد توان در مقاومت R می شود، بنابراین مقاومت آن را کاهش می دهیم. راندمان مدار مبدل بسیار خوب است، در 100 وات هیت سینک فقط کمی داغ می شود. LED قرمز نشان دهنده تثبیت جریان و LED سبز نشان دهنده تثبیت ولتاژ است. آزمایش ها بر روی بار مقاومتی 10 A انجام شد. همانطور که انتظار می رفت کار می کند.

مدار اینورتر قابل تنظیم پالس

نسخه دوم طرح

برد مدار چاپی - نقاشی

تثبیت کننده نشان داده شده در نمودار روی 14.4 ولت تنظیم شده است و به عنوان شارژر استفاده می شود، بنابراین از خازن هایی با ولتاژ 16 ولت در ورودی 35 ولت - در خروجی 14.4 ولت استفاده می شود. ، بنابراین در صورت تمایل می توانید ولتاژ را افزایش دهید. ولی بالای 38 خیلی زیاده. ریز مدار فقط می تواند 44 VDC را مطابق با دیتاشیت تحمل کند. فرکانس کاری مبدل 100 کیلوهرتز است.

تثبیت کننده ولتاژ سوئیچینگ قابل تنظیم برای نصب در داخل طراحی شده است دستگاه های رادیویی آماتور با ولتاژ خروجی ثابت، بنابراین برای منبع تغذیه آزمایشگاهی با ولتاژ خروجی قابل تنظیم. از آنجایی که تثبیت کننده در حالت پالس کار می کند، راندمان بالایی دارد و بر خلاف تثبیت کننده های خطی، نیازی به هیت سینک بزرگ ندارد. این ماژول بر روی تخته ای با بستر آلومینیومی ساخته شده است که به شما امکان می دهد جریان خروجی را تا 2 آمپر برای مدت طولانی بدون نصب یک سینک حرارتی اضافی حذف کنید. برای جریان های بیشتر از 2 A، یک رادیاتور با مساحت حداقل 145 سانتی متر مربع باید به سمت عقب ماژول متصل شود. برای این منظور می توان رادیاتور را با پیچ وصل کرد، برای حداکثر انتقال حرارت، از خمیر KPT-8 استفاده کنید. در صورت عدم امکان استفاده از پیچ های نصب، ماژول را می توان با استفاده از درزگیر خودکار به قسمت رادیاتور/فلزی دستگاه متصل کرد. برای انجام این کار، باید درزگیر را به مرکز پشت ماژول بمالید، سطوح را بمالید تا فاصله بین آنها حداقل باشد و به مدت 24 ساعت فشار دهید. دستگاه دارای حفاظت حرارتی و محدودیت جریان خروجی از 3 تا 4 A است. ولتاژ خروجی نمی تواند از ولتاژ ورودی تجاوز کند. برای شروع استفاده از تثبیت کننده، باید یک مقاومت متغیر از 47 تا 68 کوهم را به کنتاکت های برد R1 لحیم کنید. مقاومت متغیر نباید روی سیم های بلند وصل شود. برای نصب در دستگاه هایی با ولتاژ خروجی ثابت، باید یک مقاومت ثابت به جای R1 با استفاده از فرمول R1=1210 (Uout/1.23-1) نصب کنید، که در آن Uout ولتاژ خروجی مورد نیاز است. ماژول می تواند در حالت تثبیت کننده جریان کار کند، برای این کار، به جای R2، باید یک مقاومت خارجی را نصب کنید که با فرمول R = 1.23/I محاسبه می شود، جایی که I جریان خروجی مورد نیاز است. مقاومت باید قدرت مناسبی داشته باشد. هنگام تغذیه ماژول از یک ترانسفورماتور کاهنده و یک پل دیودی، باید یک خازن فیلتر حداقل 2200 μF در خروجی پل دیودی نصب شود. مشخصات فنی پارامتر مقدار ولتاژ ورودی، حداکثر 40 ولت ولتاژ خروجی 1.2..37 ولت جریان خروجی در کل محدوده ولتاژ، حداکثر 3 A محدودیت جریان خروجی 3..4 A فرکانس تبدیل 150 کیلوهرتز دمای ماژول بدون هیت سینک در tamb = 25 درجه سانتیگراد، Uin = 25 V، Uout = 12 V در خروجی. جریان 0.5 A 36 درجه سانتی گراد در خروجی. جریان 1 A 47 درجه سانتیگراد در خروجی. جریان 2 A 65 درجه سانتیگراد در خروجی. جریان 3 A 115 درجه سانتی گراد راندمان در Uin = 25 V، Uout = 12 V، Iout = 3A 90% محدوده دمای عملیاتی -40..85°C حفاظت از معکوس بدون ابعاد ماژول 43 x 40 x 12 mm وزن ماژول 15 گرم نمودار مدار اتصال با ولت متر SVH0043 نمودار اتصال با تثبیت کننده جریان 1.6 A ابعاد کلی