Изработка на захранващ блок за лабораторията. Направи си сам линейно лабораторно захранване. Източник на променливо напрежение

Всеки радиолюбител, независимо дали е чайник или дори професионалист, трябва да има захранващ блок, който лежи прилично и важно на ръба на масата. В момента имам две захранвания на бюрото си. Единият дава максимум 15 волта и 1 ампера (черна стрелка), а другият 30 волта, 5 ампера (вдясно):

Е, има и самостоятелно направено захранване:

Мисля, че сте ги виждали често в моите експерименти, които съм показал в различни статии.

Купих фабрични захранвания преди много време, така че ми струваха евтино. Но в момента, когато се пише тази статия, доларът вече надминава границата от 70 рубли. Шибаната криза има всички и всичко.

Добре, нещо изчезна... И така, за какво говоря? О да! Мисля, че не на всеки джобовете се пукат от пари ... Тогава защо не сглобим проста и надеждна схема за захранване със собствените си ръце, която няма да бъде по-лоша от закупената? Всъщност точно това направи нашият читател. Изрових схемата и сам сглобих захранването:

Оказа се много, дори нищо! И така, по-нататък на негово име...

Първо, нека да разберем в какво е добро това захранване:

- изходното напрежение може да се регулира от 0 до 30 волта

- можете да зададете някакво ограничение на тока до 3 ампера, след което блокът преминава в защита (много удобна функция, който го е използвал знае).

- много ниско ниво на пулсации (постоянният ток на изхода на захранващия блок не се различава много от постоянния ток на батериите и акумулаторите)

- защита срещу претоварване и неправилно свързване

- максимално допустимият ток се задава на захранващия блок посредством късо съединение (СК) на "крокодилите". Тези. ограничение на тока, което задавате с променлив резистор на амперметър. Следователно претоварванията не са страшни. Индикатор (светодиод) ще светне, което показва, че зададеното ниво на тока е надвишено.

И така, сега за всичко по ред. Схемата отдавна се разхожда в интернет (щракнете върху изображението, то ще се отвори в нов прозорец на цял екран):

Числата в кръговете са контактите, към които трябва да запоите проводниците, които ще отидат към радиоелементите.

Обозначаването на кръговете в диаграмата:
- 1 и 2 към трансформатора.
- 3 (+) и 4 (-) DC изход.
- 5, 10 и 12 на P1.
- 6, 11 и 13 на P2.
- 7 (K), 8 (B), 9 (E) към транзистора Q4.

Входове 1 и 2 се захранват с 24 волта променливо напрежение от мрежовия трансформатор. Трансформаторът трябва да е с прилични размери, за да може да достави до 3 ампера на лек товар. Можете да го купите, или можете да го навиете).

Диодите D1 ... D4 са свързани в диоден мост. Можете да вземете диоди 1N5401 ... 1N5408 или всякакви други, които могат да издържат на постоянен ток до 3 ампера и повече. Можете да използвате и готов диоден мост, който също би издържал на токове до 3 ампера и повече. Използвах диодите на таблета KD213:

Микросхемите U1, U2, U3 са операционни усилватели. Ето и тяхното разноски (pinout). Изглед отгоре:

На осмия щифт е изписано „NC“, което означава, че този щифт не трябва да се закача никъде. Нито отрицателно, нито положително хранене. Във веригата щифтове 1 и 5 също не се придържат никъде.

Транзистор Q1 на марката BC547 или BC548. По-долу е неговият pinout:

Вземете по-добър съветски транзистор Q2, марка KT961A

Не забравяйте да го поставите на радиатора.

Транзистор Q3 марка BC557 или BC327

Транзисторът Q4 трябва да е KT827!

Ето и нейната разпиновка:

Не съм преначертавал схемата, така че има елементи, които могат да ви объркат - това са променливи резистори. Тъй като захранващата верига е българска, те имат променливи резистори, обозначени по следния начин:

Имаме го така:

Дори посочих как да разберете заключенията му, като използвате въртенето на колоната (усукване).

Е, всъщност, списък с елементи:

R1 = 2,2 kΩ 1W
R2 = 82 Ohm 1 / 4W
R3 = 220 Ohm 1 / 4W
R4 = 4,7 kΩ 1 / 4W
R5, R6, R13, R20, R21 = 10 kΩ 1 / 4W
R7 = 0,47 Ohm 5W
R8, R11 = 27 kΩ 1 / 4W
R9, R19 = 2,2 kΩ 1 / 4W
R10 = 270 kΩ 1 / 4W
R12, R18 = 56kΩ 1 / 4W
R14 = 1,5 kΩ 1 / 4W
R15, R16 = 1 kΩ 1 / 4W
R17 = 33 Ohm 1 / 4W
R22 = 3,9 kΩ 1 / 4W
RV1 = 100K многооборотен тример резистор
P1, P2 = 10KOhm линеен потенциометър
C1 = 3300 uF / 50V електролитен
C2, C3 = 47uF / 50V електролитен
C4 = 100nF
C5 = 200nF
C6 = 100pF керамика
C7 = 10uF / 50V електролитен
C8 = 330pF керамика
C9 = 100pF керамика
D1, D2, D3, D4 = 1N5401 ... 1N5408
D5, D6 = 1N4148
D7, D8 = 5.6V Ценерови диоди
D9, D10 = 1N4148
D11 = 1N4001 диод 1A
Q1 = BC548 или BC547
Q2 = KT961A
Q3 = BC557 или BC327
Q4 = KT 827A
U1, U2, U3 = TL081, операционен усилвател
D12 = LED

Сега ще ви кажа как го събрах. Трансформатора вече си взе готов от усилвателя. Напрежението на изходите му беше около 22 волта. Тогава той започна да подготвя корпус за моето PSU (захранване)

гравиран

измих тонера

пробити дупки:

Запоих леглата за операционния усилвател (операционни усилватели) и всички други радио елементи, с изключение на два мощни транзистора (те ще лежат на радиатора) и променливи резистори:

И ето как платката изглежда вече напълно сглобена:

Подготовка на място за шал в нашата сграда:

Прикрепяме радиатор към тялото:

Нека не забравяме за охладителя, който ще охлажда нашите транзистори:

Е, след водопроводната работа получих много красиво захранване. И така, какво мислите?

Взех длъжностна характеристика, печат и списък с радиоелементи в края на статията.

Е, ако някой е твърде мързелив, за да се притеснява, винаги можете да си купите подобен комплект от тази схема за стотинка на Aliexpress от товавръзка

За радиолюбителите, а и за съвременния човек, незаменимо нещо в къщата е захранването (PSU), защото има много полезна функция - регулиране на напрежението и тока.

В същото време малко хора знаят, че е напълно възможно да се направи такова устройство с необходимото старание и познаване на радиоелектрониката със собствените си ръце. За всеки радиолюбител, който обича да се занимава с електроника у дома, домашните лабораторни захранвания ще ви позволят да практикувате хобито си без ограничения. Нашата статия ще ви каже как да направите регулируем тип захранване със собствените си ръце.

Какво трябва да знаете

Захранващ блок с регулируем ток и напрежение в модерна къща е необходимо нещо. Това устройство, благодарение на своето специално устройство, може да преобразува напрежението и тока, налични в мрежата, до ниво, което може да се консумира от конкретно електронно устройство. Ето приблизителна схема на работа, според която можете да направите подобно устройство със собствените си ръце.

Но готовите захранвания са достатъчно скъпи, за да ги купите за специфични нужди. Ето защо днес много често преобразувателите за напрежение и ток се правят ръчно.

Забележка! Домашните лабораторни захранвания могат да имат различни размери, мощности и други характеристики. Всичко зависи от това какъв вид преобразувател ви трябва и за каква цел.

Професионалистите могат лесно да направят мощно захранване, докато начинаещи и любители могат да започнат с прост тип уред. В този случай схемата, в зависимост от сложността, може да се използва много различна.

Неща за обмисляне

Регулираното захранване е универсален преобразувател, който може да се използва за свързване на всяка домакинска или компютърна техника. Без него нито един домакински уред не може да функционира нормално.
Такова захранващо устройство се състои от следните компоненти:

• трансформатор;
• конвертор;
• индикатор (волтметър и амперметър).
• транзистори и други части, необходими за създаване на висококачествена електрическа мрежа.

Диаграмата по-горе отразява всички компоненти на инструмента.
Освен това този тип захранване трябва да бъде защитено от високи и ниски токове. В противен случай всяка ненормална ситуация може да доведе до факта, че преобразувателят и свързаното към него електрическо устройство просто ще изгорят. Неправилното запояване на компонентите на платката, неправилното свързване или окабеляване също може да доведе до този резултат.
Ако сте начинаещ, тогава, за да направите регулируем тип захранване със собствените си ръце, е по-добре да изберете проста опция за сглобяване. Един от най-простите видове преобразуватели е 0-15V PSU. Има защита срещу свръхток в свързания товар. Диаграмата за неговото сглобяване е публикувана по-долу.

Проста схема за сглобяване

Това е, така да се каже, универсален тип монтаж. Диаграмата тук е достъпна за разбиране на всеки човек, който поне веднъж държеше поялник в ръцете си. Предимствата на тази схема включват следните точки:

• той се състои от прости и достъпни части, които могат да бъдат намерени или на пазара за радио, или в специализирани магазини за електроника;
• прост тип сглобяване и по-нататъшно персонализиране;
• тук долната граница за напрежение е 0,05 волта;
• двойна защита за текущия индикатор (при 0,05 и 1A);
• широк диапазон за изходни напрежения;
• висока стабилност в работата на преобразувателя.

Диоден мост

В тази ситуация, използвайки трансформатора, напрежението ще бъде осигурено в диапазон с 3V по-висок от максималното необходимо напрежение за изхода. От това следва, че захранването, което може да регулира напрежението в диапазона до 20V, се нуждае от трансформатор от най-малко 23 V.

Забележка! Диодният мост трябва да бъде избран въз основа на максималния ток, който ще бъде ограничен от наличната защита.

Кондензаторът за филтъра 4700mkf ще позволи на оборудване, което е чувствително към смущения в захранването, да не дава фон. Това ще изисква компенсационен регулатор с коефициент на потискане на пулсациите над 1000.
След като разбрахме основните аспекти на монтажа, е необходимо да обърнем внимание на изискванията.

Изисквания към инструмента

За да създадете прост, но в същото време висококачествен и мощен захранващ блок с възможност за регулиране на напрежението и тока със собствените си ръце, трябва да знаете какви изисквания съществуват за този тип преобразуватели.
Тези спецификации изглеждат така:

• регулиран стабилизиран изход за 3-24 V. В този случай текущото натоварване трябва да бъде най-малко 2 A;
• Нерегулиран изход 12/24 V. Това предполага голям токов товар.

За да се изпълни първото изискване, трябва да се използва интегрален стабилизатор при работа. Във втория случай изходът трябва да се извърши след диодния мост, така да се каже, заобикаляйки стабилизатора.

Да започнем сглобяването

Трансформатор TS-150-1

След като сте решили изискванията, на които трябва да отговаря вашето регулирано захранване и е избрана подходяща верига, можете да започнете самия монтаж. Но преди всичко ще се запасим с частите, от които се нуждаем.
За изграждане ви трябва:

• мощен трансформатор. Например TS-150-1. Той е в състояние да доставя напрежение от 12 и 24 V;
• кондензатор. Може да се използва моделът 10 000uF 50V;
• микросхема за стабилизатора;
• ремъци;
• подробности за веригата (в нашия случай веригата, която е посочена по-горе).

След това, според схемата, сглобяваме регулируем захранващ блок със собствените си ръце в стриктно съответствие с всички препоръки. Трябва да се спазва последователността на действията.

Готово захранване

За сглобяването на захранващия блок се използват следните части:

• германиеви транзистори (в по-голямата си част). Ако искате да ги замените с по-модерни силициеви елементи, то по-ниският MP37 определено трябва да остане германий. Използва MP36, MP37, MP38 транзистори;
• на транзистора е сглобен токоограничаващ възел. Той следи спада на напрежението на резистора.
• Ценеров диод D814. Той определя регулирането на максималното изходно напрежение. Той поема половината от изходното напрежение върху себе си;

Забележка! Тъй като ценеровият диод D814 избира точно половината от изходното напрежение, той трябва да бъде избран така, че да създаде изходно напрежение 0-25V от около 13 V.

• долната граница в сглобения захранващ блок има индикатор за напрежение само 0,05 V. Такъв индикатор е рядък за по-сложни вериги за сглобяване на преобразувател;
• Индикаторите със стрелки показват индикатори за ток и напрежение.

Части за сглобяване

Трябва да се избере стоманен корпус, който да побере всички части. Той ще може да екранира трансформатора и захранващата платка. В резултат на това ще избегнете ситуацията на появата на различни видове смущения за чувствително оборудване.

Полученият преобразувател може безопасно да се използва за захранване на всяко домакинско оборудване, както и за експерименти и тестове, извършени в домашна лаборатория. Също така, такова устройство може да се използва за оценка на производителността на автомобилен генератор.

Заключение

Използвайки прости диаграми за сглобяване на регулируем тип захранване, можете да напълните ръката си и в бъдеще да правите по-сложни модели със собствените си ръце. Не бива да се занимавате с тежка работа, тъй като в крайна сметка може да не получите желания резултат и домашно приготвен преобразувател ще работи неефективно, което може да повлияе негативно както на самото устройство, така и на функционалността на електрическото оборудване, свързано към него.
Ако всичко е направено правилно, тогава на изхода ще получите отлично захранване с регулиране на напрежението за вашата домашна лаборатория или други ежедневни ситуации.

Избор на външен сензор за движение за включване на светлината

!
Днес ще сглобим най-мощното лабораторно захранване. В момента е един от най-мощните в YouTube.

Всичко започна с изграждането на водороден генератор. За захранването на плочите авторът се нуждаеше от мощно захранване. Купуването на готов блок от типа DPS5020 не е нашият случай и бюджетът не го позволяваше. След известно време схемата беше намерена. По-късно се оказа, че това захранване е толкова универсално, че може да се използва абсолютно навсякъде: при галванично покритие, електролиза и просто за захранване на различни вериги. Нека да преминем към параметрите веднага. Входно напрежение от 190 до 240 волта, изходно напрежение - регулируемо от 0 до 35 V. Изходен номинален ток 25A, пиков - над 30A. Също така уредът има автоматично активно охлаждане под формата на охладител и ограничение на тока, също така е и защита от късо съединение.

Сега по отношение на самото устройство. На снимката можете да видите силовите елементи.

Един поглед към тях спира дъха, но бих искал да започна разказа си съвсем не от схемите, а директно от това, от което трябваше да тръгна, когато вземах това или онова решение. Така че, на първо място, дизайнът е ограничен от тялото. Това беше огромно препятствие в дизайна на печатни платки и разположението на компонентите. Корпусът е купен най-големият, но все пак размерите му са малки за толкова много електроника. Второто препятствие е размерът на радиатора. Добре, че се намериха точно да пасват на случая.

Както виждате, има два радиатора, но ще комбинираме входа на конструкцията в един. В допълнение към радиатора в корпуса трябва да се монтират силови трансформатор, шунт и високоволтови кондензатори. Те не пречеха на таблото, трябваше да бъдат изведени навън. Шунтът е малък и може да се постави на дъното. Силовият трансформатор се предлагаше само в следните размери:

Останалите бяха разпродадени. Общата му мощност е 3 kW. Това, разбира се, е много повече от необходимото. Сега можете да продължите към разглеждането на диаграмите и уплътненията. На първо място ще разгледаме блоковата схема на устройството, така че ще бъде по-лесно за навигация.

Състои се от захранване, dc-dc преобразувател, система за мек старт и различни периферни устройства. Всички модули са независими един от друг, например вместо захранващ блок, можете да поръчате готов. Но ние ще разгледаме варианта как да направим всичко със собствените си ръце, а вие вече решавате какво да купите и какво да правите. Струва си да се отбележи, че е необходимо да се инсталират предпазители между захранващите блокове, тъй като ако един елемент се повреди, той ще повлече останалата част от веригата в гроба и това ще ви струва доста стотинка.

Предпазителите за 25 и 30A са подходящи, тъй като това е номиналният ток и могат да издържат няколко ампера повече.
Сега по ред за всеки блок. Захранването е изградено върху любимия на всички ir2153.

Към веригата е добавен и мощен регулатор на напрежението за захранване на микросхемата. Захранва се от вторичната намотка на трансформатора, ще разгледаме параметрите на намотките при навиване. Всичко останало е стандартната схема на захранване.
Следващият елемент от веригата е мек старт.

Необходимо е да го инсталирате, за да ограничите тока на зареждане на кондензаторите, за да не изгорите диодния мост.
Сега най-важната част от блока е DC-dc преобразувателят.

Устройството му е много сложно, така че няма да се задълбочаваме в работата, ако се интересувате да научите повече за веригата, тогава я проучете сами.

Сега е моментът да преминем към печатните платки. Нека първо да разгледаме платката на захранването.

На него не можеха да се поберат нито кондензатори, нито трансформатор, така че на платката има дупки за свързването им. Изберете сами размера на филтърния кондензатор, тъй като те се предлагат в различни диаметри.

След това нека разгледаме платката на конвертора. Тук също можете леко да коригирате разположението на елементите. Авторът трябваше да премести втория изходен кондензатор нагоре, тъй като не пасваше. Можете да добавите и друг джъмпер, това е по ваша преценка.
Сега да преминем към ецване на дъската.

Мисля, че тук няма нищо трудно.
Остава да запоите веригите и можете да проведете тестове. На първо място запояваме захранващата платка, но само частта с високо напрежение, за да проверим дали не сме се объркали по време на окабеляването. Първото включване е, както винаги, чрез лампа с нажежаема жичка.

Както можете да видите, когато крушката е била свързана, тя светна, което означава, че веригата е без грешки. Страхотно, можете да инсталирате елементите на изходната верига и както знаете, имате нужда от дросел там. Ще трябва да го направите сами. Като ядро ​​използваме този жълт пръстен от компютърно захранване:

Необходимо е да премахнете стандартните намотки от него и да навиете сами, с 0,8 мм тел, сгънат на две ядра, броят на завоите е 18-20.

В същото време можем да навиваме дросели за DC-dc преобразувател. Материалът за навиване са такива пръстени, изработени от прахообразно желязо.

При липса на това може да се използва същият материал като при първия дросел. Една от важните задачи е да се поддържат едни и същи параметри и за двата дросела, тъй като те ще работят паралелно. Проводникът е същият - 0,8 мм, броят на завоите е 19.
След навиване проверяваме параметрите.

Те по принцип съвпадат. След това запояваме платката на DC-DC преобразувателя. С това не би трябвало да има проблеми, тъй като номиналите са подписани. Тук всичко е по класиката, първо пасивни компоненти, после активни и не на последно място - микросхеми.
Време е да започнете да подготвяте радиатора и кутията. Свързваме радиаторите с две плочи по този начин:

На думи всичко това е добре, трябва да се заемем с работата. Пробиваме дупки за силови елементи, нарязваме резба.

Самият калъф също е леко коригиран, отчупвайки допълнителните издатини и прегради.

Когато всичко е готово, пристъпваме към закрепване на частите към повърхността на радиатора, но тъй като фланците на активните елементи имат контакт с един от клемите, е необходимо да ги изолирате от корпуса с субстрати и шайби.

Ще го фиксираме на m3 винтове, а за по-добър топлопренос ще използваме несъхнеща термо паста.
Когато сме поставили всички нагревателни части на радиатора, запояваме немонтираните преди това елементи към платката на преобразувателя, а също така запояваме проводниците за резисторите и светодиодите.

Сега можете да тествате дъската. За да направите това, подайте напрежение от лабораторното захранване в района на 25-30V. Нека направим бърз тест.

Както можете да видите, когато лампата е свързана, се извършва регулиране на напрежението, както и ограничения на тока. Глоба! И тази дъска също е без джобове.

Можете също да регулирате температурата, при която работи охладителят. С помощта на резистор за подстригване, ние калибрираме.
Самият термистор трябва да бъде фиксиран към радиатора. Остава да навиете трансформатора за захранване на такова гигантско ядро:

Преди навиване е необходимо да се изчислят намотките. Ще използваме специална програма (ще намерите връзка към нея в описанието под видеото на автора, като кликнете върху връзката „Източник“). В програмата посочваме размера на ядрото, честотата на преобразуване (в този случай 40 kHz). Посочваме и броя на вторичните намотки и тяхната мощност. Мощна намотка за 1200 W, останалата за 10 W. Също така трябва да посочите кой проводник ще навива намотките, натиснете бутона "Изчисли", няма нищо сложно, мисля, че ще разберете.

Изчислихме параметрите на намотките и започнахме производството. Първичен корпус в един слой, вторичен корпус в два слоя с разклонение от средата.

Изолираме всичко с термо лента. Това по същество е стандартна импулсна намотка.
Всичко е готово за инсталиране в кутията, остава да поставите периферните елементи от предната страна по този начин:

Това може да се направи съвсем просто, с прободен трион и бормашина.

Сега най-трудната част е да поставите всичко в кутията. На първо място свързваме два радиатора в един и го фиксираме.
Свързването на силовите линии ще се извърши с такова 2-милиметрово ядро ​​и тел с напречно сечение 2,5 квадрата.

Освен това имаше някои проблеми с факта, че радиаторът заема целия заден капак и е невъзможно да премахнете проводника там. Затова го показваме отстрани.

Има смисъл не само за запален радиолюбител да направи захранващ блок със собствените си ръце. Домашно захранващо устройство (PSU) ще създаде удобство и ще спести значителна сума и в следните случаи:

• За захранване на електрически инструменти с ниско напрежение, с цел пестене на ресурса на скъпа акумулаторна батерия (акумулаторна батерия);
• За електрификация на помещения, които са особено опасни по степен на токов удар: мазета, гаражи, навеси и др. Когато се захранва от променлив ток, голямата му стойност в окабеляването с ниско напрежение може да попречи на домакинските уреди и електрониката;
• В дизайн и креативност за точно, безопасно и безотходно рязане на пяна пластмаса, дунапрен каучук, нискотопими пластмаси с нагрят нихром;
• В дизайна на осветлението - използването на специални захранвания ще удължи живота на LED лентата и ще получи стабилни светлинни ефекти. Захранването на подводни осветители и др. от битова електрическа мрежа като цяло е неприемливо;
• За зареждане на телефони, смартфони, таблети, лаптопи далеч от стабилни източници на захранване;
• За електроакупунктура;
• И много други цели, които не са пряко свързани с електрониката.

Приемливи опростявания

Професионалните захранвания са предназначени за захранване на товари от всякакъв вид, вкл. реактивен. Сред потенциалните потребители е прецизната техника. Предварително зададеното напрежение на pro-PSU трябва да се поддържа с най-висока точност за неопределено дълго време, а неговият дизайн, защита и автоматизация трябва да позволяват работа от неквалифициран персонал в трудни условия, например. биолози да захранват своите устройства в оранжерия или по време на експедиция.

Любителското лабораторно захранващо устройство е свободно от тези ограничения и следователно може да бъде значително опростено, като същевременно се поддържат качествени показатели, достатъчни за собствена употреба. Освен това, чрез също така прости подобрения, е възможно да се получи захранващ блок със специално предназначение от него. Какво ще правим сега.

Съкращения

1. Късо съединение - късо съединение.
2. XX - празен ход, т.е. внезапно изключване на товара (консуматора) или отворена верига в неговата верига.
3. KSN - коефициент на стабилизиране на напрежението. То е равно на съотношението на промяната на входното напрежение (в% или пъти) към същото изходно напрежение при постоянен ток на потребление. напр. мрежовото напрежение падна "до пълно", от 245 на 185V. Спрямо нормата от 220V това ще бъде 27%. Ако VSD на PSU е равен на 100, изходното напрежение ще се промени с 0,27%, което при стойността му от 12V ще даде отклонение от 0,033V. За любителска практика повече от приемливо.
4. PPI е източник на нестабилизирано първично напрежение. Може да бъде трансформатор върху желязо с изправител или импулсен инвертор на мрежово напрежение (IIN).
5. IIN - работят с повишена (8-100 kHz) честота, което позволява използването на леки компактни трансформатори на ферит с намотки от няколко или няколко десетки оборота, но те не са без недостатъци, вижте по-долу.
6. RE е регулиращ елемент на стабилизатор на напрежение (CH). Поддържа определената стойност на изхода.
7. ION - източник на еталонно напрежение. Задава своята референтна стойност, според която, заедно със сигналите за обратна връзка на ОС, управляващият блок CU действа върху RE.
8. SNN - стабилизатор на непрекъснато напрежение; просто "аналогово".
9. ISN - импулсен регулатор на напрежението.
10. UPS е импулсно захранване.

Забележка: както SNN, така и IIN могат да работят както от IIN с индустриална честота с трансформатор върху желязо, така и от IIN.

Относно компютърните захранвания

UPS са компактни и икономични. И в килера мнозина имат захранващ блок от стар компютър, морално остарял, но доста изправен. И така, възможно ли е да се адаптира импулсно захранване от компютър за любителски / работни цели? За съжаление компютърният UPS е високоспециализирано устройство и възможностите за използването му в ежедневието / на работа са много ограничени:

За да използвате UPS, преобразуван от компютър, е препоръчително за обикновен любител, може би, само да захранва електроинструмент; вижте по-долу за това. Вторият случай е, ако любител се занимава с ремонт на компютър и / или създаване на логически схеми. Но тогава той вече знае как да адаптира захранването от компютъра за това:

1. Заредете главните канали + 5V и + 12V (червени и жълти проводници) с нихромови намотки при 10-15% от номиналното натоварване;
2. Зелен проводник за мек старт (с бутон за слаб ток на предния панел на системния блок) pc на късо съединение към общ, т.е. на някой от черните проводници;
3. Включване/изключване механично, с превключвател на задния панел на захранващия блок;
4. С механичен (желязен) вход/изход "дежурна стая", т.е. независимото захранване на + 5V USB портове също ще бъде изключено.

Захващам се за работа!

Поради недостатъците на UPS, плюс тяхната основна и схематична сложност, ще разгледаме само няколко такива, но прости и полезни и ще говорим за метода за ремонт на IIN. Основната част от материала е посветена на SNV и IIT със силови честотни трансформатори. Те позволяват на човек, който току-що е взел поялник, да изгради захранване с много високо качество. И като го има във фермата, ще бъде по-лесно да овладеете техниката "по-тънка".

IIT

Нека първо разгледаме IIT. Импулсните ще оставим по-подробно до раздела за ремонт, но те имат нещо общо с "железните": силовия трансформатор, токоизправител и филтър за потискане на пулсации. Заедно те могат да бъдат изпълнени по различни начини в съответствие с предназначението на захранващия блок.

поз. 1 на фиг. 1 - полувълнов (1P) токоизправител. Спадът на напрежението на диода е най-малкият, прибл. 2В. Но пулсациите на изправеното напрежение - с честота 50 Hz и "накъсани", т.е. с интервали между импулси, следователно, кондензаторът на филтъра за пулсации Cf трябва да бъде 4-6 пъти по-голям, отколкото в други вериги. Използването на силовия трансформатор Tr по отношение на мощността е 50%, тъй като само 1 полувълна се поправя. По същата причина в магнитната верига Tr възниква дисбаланс на магнитния поток и мрежата го "вижда" не като активен товар, а като индуктивност. Следователно 1P токоизправителите се използват само при ниска мощност и където няма друг начин, например. в IIN на блокиращи генератори и с демпферен диод, вижте по-долу.

Забележка: защо 2V, а не 0.7V, при което се отваря p-n преходът в силиция? Причината е проходния ток, за който вижте по-долу.

поз. 2 - 2-полупериод със средна точка (2PS). Загубите на диодите са същите като преди. случай. Пулсацията е 100 Hz твърда, така че Sph се нуждае от възможно най-малката. Използване на Tr - 100% недостатък - двоен разход на мед за вторичната намотка. В дните, когато се правеха токоизправители на кенотронни лампи, това нямаше значение, но сега е решаващо. Следователно 2PS се използва в изправители с ниско напрежение, главно с повишена честота с диоди на Шотки в UPS, но 2PS няма основни ограничения на мощността.

поз. 3 - 2-полупериод бридж, 2RM. Загуби на диоди - удвоени в сравнение с поз. 1 и 2. Останалото е същото като при 2PS, но медта за вторичната се нуждае почти наполовина по-малко. Почти - защото трябва да се извършат няколко оборота, за да се компенсират загубите на чифт "екстра" диоди. Най-често срещаната верига за напрежение от 12V.

поз. 3 - биполярно. "Мостът" е изобразен условно, както е обичайно в схематичните диаграми (свикнете!), И завъртян на 90 градуса обратно на часовниковата стрелка, но всъщност това е двойка 2PS, свързани в различни полярности, както може ясно да се види по-нататък на фиг. . 6. Консумация на мед като при 2PS, диодни загуби като при 2PM, останалото като при двата. Изграден е главно за захранване на аналогови устройства, които изискват симетрия на напрежението: Hi-Fi UMZCH, DAC / ADC и др.

поз. 4 - биполярно според схемата за паралелно удвояване. Дава без допълнителни мерки повишена симетрия на напрежението, т.к вторичната асиметрия е изключена. Използването на Tr е 100%, пулсацията е 100 Hz, но разкъсана, следователно, Sph се нуждае от удвоен капацитет. Загубите на диодите са приблизително 2,7V поради взаимен обмен на проходни токове, вижте по-долу, а при мощност над 15-20 W те се увеличават рязко. Изграждат се основно като помощни с ниска мощност за независимо захранване на операционни усилватели (ОУ) и други нискомощни аналогови блокове, но взискателни към качеството на захранването.

Как да изберем трансформатор?

В UPS цялата верига най-често е ясно обвързана с размера (по-точно, с обема и площта на напречното сечение Sс) на трансформатора / трансформаторите, тъй като използването на фини процеси във ферита прави възможно опростяването на веригата с нейната по-голяма надеждност. Тук "някак си по свой начин" се свежда до точното спазване на препоръките на разработчика.

Трансформатор на желязо се избира, като се вземат предвид характеристиките на CHN или е в съответствие с тях при изчисляването му. Спадът на напрежението в RE Ure не трябва да се приема под 3V, в противен случай SVR ще падне рязко. С увеличаване на Ure, KCH леко се увеличава, но мощността, разсейвана от RE, расте много по-бързо. Следователно, Ure вземете 4-6 V. Към него добавяме 2 (4) V загуби на диодите и спада на напрежението във вторичната намотка Tr U2; за диапазон на мощност от 30-100 W и напрежения 12-60 V, ние го приемаме 2,5 V. U2 възниква главно не от омичното съпротивление на намотката (по принцип е незначително за мощни трансформатори), а в резултат на загуби поради обръщане на намагнитването на сърцевината и създаване на разсеяно поле. Просто част от мрежовата енергия, "изпомпана" от първичната намотка в магнитната верига, се изпарява в световното пространство, което се взема предвид от стойността на U2.

Така че преброихме, например, за мостов токоизправител, 4 + 4 + 2,5 = 10,5V излишък. Добавяме го към необходимото изходно напрежение на PSU; нека бъде 12V и разделете на 1,414, получаваме 22,5 / 1,414 = 15,9 или 16V, това ще бъде най-ниското допустимо напрежение на вторичната намотка. Ако Tr е фабрично произведен, ние вземаме 18V от стандартния диапазон.

Сега се използва вторичният ток, който, разбира се, е равен на максималния ток на натоварване. Нека се нуждаем от 3A; умножете по 18V, ще бъде 54W. Получихме общата мощност Tr, Pg и ще намерим паспорта P, като разделим Pg на ефективността Tr η, която зависи от Pg:

• до 10W, η = 0,6.
• 10-20 W, η = 0,7.
• 20-40 W, η = 0,75.
• 40-60 W, η = 0,8.
• 60-80 W, η = 0,85.
• 80-120 W, η = 0,9.
• от 120 W, η = 0,95.

В нашия случай ще бъде P = 54 / 0,8 = 67,5W, но няма такава типична стойност, така че ще трябва да вземете 80W. За да получите на изхода 12Vx3A = 36W. Локомотив и нищо повече. Време е да се научите как сами да изчислявате и навивате "трансовете". Освен това в СССР са разработени методи за изчисляване на трансформатори върху желязо, които позволяват без загуба на надеждност да се изтласкат 600W от ядрото, което, когато се изчислява според радиолюбителските справочници, е в състояние да произведе само 250W. Железният транс не е толкова тъп, колкото звучи.

SNN

Изправеното напрежение трябва да се стабилизира и по-често да се регулира. Ако натоварването е по-мощно от 30-40 W, е необходима и защита от късо съединение, в противен случай прекъсването на захранването може да причини повреда в мрежата. Всичко това заедно се прави от SNN.

Проста справка

По-добре е за начинаещ да не преминава веднага към високи мощности, а да направи прост високо стабилен CHN за 12v за пробата според диаграмата на фиг. 2. След това може да се използва като източник на референтно напрежение (точната му стойност се задава от R5), за проверка на инструменти или като висококачествено SNV референтно напрежение. Максималният ток на натоварване на тази верига е само 40 mA, но KCH на допотопния GT403 и същия древен K140UD1 е повече от 1000 и ако VT1 бъде заменен със силициев средна мощност и DA1 за някой от съвременните операционни усилватели, той ще надвишава 2000 или дори 2500. Токът на натоварване също ще се увеличи до 150 -200 mA, което вече е добре за бизнеса.

0-30

Следващата стъпка е захранване с регулирано напрежение. Предишната се прави по т.нар. компенсационна верига за сравнение, но е трудно да се преработи това за висок ток. Ще направим нов SNN на базата на емитерен последовател (EP), в който RE и UU са комбинирани само в 1 транзистор. KSN ще бъдат пуснати някъде 80-150, но това ще бъде достатъчно за любител. От друга страна, SNN на електрическото задвижване позволява без никакви специални трикове да се получи изходен ток до 10A или повече, колко Tr ще даде и издържи на RE.

Диаграма на обикновен захранващ блок за 0-30V е показана на поз. Фиг. 1 3. IIT за него е готов трансформатор от типа TPP или TS за 40-60 W с вторична намотка за 2x24V. Токоизправител тип 2PS на диоди 3-5A и повече (KD202, KD213, D242 и др.). VT1 е инсталиран на радиатор с площ от 50 кв. см; стар компютър от процесор ще работи много добре. При такива условия този SNN не се страхува от късо съединение, само VT1 и Tr ще се загреят, така че предпазител от 0,5 A в веригата на първичната намотка Tr ще бъде достатъчен за защита.

поз. 2 показва колко удобно е за любител SNN на електрическо задвижване: има захранваща верига 5A с настройка от 12 до 36 V. Това захранване може да даде 10A на товара, ако има 400W 36V Tr. Първата му характеристика е, че интегрираният SNN K142EN8 (за предпочитане с индекс B) играе необичайна роля на контролния блок: към собствения му изход 12V всички 24V се добавят, частично или напълно, всички 24V, напрежението от ION до R1, R2, VD5, VD6. Капацитетите C2 и C3 предотвратяват възбуждането на HF DA1, работещ в необичаен режим.

Следващата точка е устройство за защита от късо съединение (UZ) на R3, VT2, R4. Ако спадът на напрежението в R4 надвиши приблизително 0,7V, VT2 ще се отвори, ще затвори основната верига VT1 към общия проводник, ще затвори и ще изключи товара от напрежението. R3 е необходим, така че допълнителният ток при задействане на ултразвука да не деактивира DA1. Няма нужда да се увеличава номиналът му, т.к когато ултразвукът се задейства, VT1 трябва да бъде здраво заключен.

И последното е видимият излишен капацитет на кондензатора на изходния филтър C4. В този случай е безопасно, т.к максималният ток на колектора VT1 от 25A осигурява зареждането му при включване. Но от друга страна, този SNN може да достави ток до 30A на товара в рамките на 50-70 ms, така че това просто захранване е подходящо за захранване на електроинструмент с ниско напрежение: неговият пусков ток не надвишава тази стойност. Просто трябва да направите (поне от плексиглас) контактна блок-обувка с кабел, да поставите петата на дръжката и да оставите "Akumych" да си почине и да запазите ресурса, преди да тръгнете.

Относно охлаждането

Да кажем, че в тази схема изходът е 12V с максимум 5A. Това е само средната мощност на прободния трион, но за разлика от бормашина или отвертка, той го взема постоянно. C1 поддържа около 45V, т.е. на RE VT1 остава някъде около 33V при ток от 5А. Разсейваната мощност е повече от 150W, дори повече от 160, като се има предвид, че VD1-VD4 също трябва да се охлажда. Следователно е ясно, че всеки мощен регулиран захранващ блок трябва да бъде оборудван с много ефективна охладителна система.

Оребреният/иглен радиатор при естествена конвекция не решава проблема: изчислението показва, че повърхността на разсейване от 2000 кв. виж и дебелината на корпуса на радиатора (плочата, от която се простират ребрата или иглите) от 16 мм. Беше и си остава мечта в кристален замък да се получи толкова много алуминий във фасониран артикул като имот за любител. Процесорният охладител с вентилатор също не е подходящ, той е предназначен за по-малко мощност.

Една от опциите за домашния майстор е алуминиева плоча с дебелина 6 mm и повече и размери 150x250 mm с дупки с нарастващ диаметър, пробити по радиусите от мястото на монтаж на охлаждания елемент в шахматна дъска. Той също така ще служи като задна стена на корпуса на PSU, както е на фиг. 4.

Незаменимо условие за ефективността на такъв охладител е слабият, но непрекъснат въздушен поток през перфорациите отвън навътре. За това в корпуса (за предпочитане отгоре) е монтиран изпускателен вентилатор с ниска мощност. Подходящ за компютър с диаметър 76 мм, например. добавете охладител HDD или видеокарта. Свързан е към щифтове 2 и 8 на DA1, винаги има 12V.

Забележка: всъщност радикален начин за преодоляване на този проблем е вторичната намотка на Tr с кранове при 18, 27 и 36V. Първичното напрежение се превключва в зависимост от това кой инструмент работи.

Все пак UPS

Описаното захранване за сервиза е добро и много надеждно, но е трудно да го носите със себе си на път. Тук компютърното захранване е полезно: електроинструментът е нечувствителен към повечето от недостатъците си. Някои усъвършенствания най-често се свеждат до инсталиране на изходен (най-близък до товара) електролитен кондензатор с голям капацитет за описаната по-горе цел. Има много рецепти за промяна на компютърни захранвания за електроинструмент (основно отвертки, тъй като те не са много мощни, но много полезни) в рунета има много, един от методите е показан във видеото по-долу, за 12V инструмент.

Видео: 12V захранване от компютър

С 18V инструменти е още по-лесно: със същата мощност те консумират по-малко ток. Тук може да ви бъде полезно много по-достъпно запалително устройство (баласт) от домакинска лампа от 40 W или повече; може да се постави изцяло в кутията от неизползваемата батерия, като отвън ще остане само кабелът със захранващия щепсел. Как да направите захранване за 18V отвертка от баласт от изгоряла икономка, вижте следното видео.

Видео: BP 18V за отвертка

Висок клас

Но да се върнем към SNN за EP, техните възможности далеч не са изчерпани. На фиг. 5 е биполярно мощно захранване с настройка 0-30 V, подходящо за Hi-Fi звуково оборудване и други придирчиви потребители. Настройката на изходното напрежение се извършва с едно копче (R8), като симетрията на каналите се поддържа автоматично при произволна стойност и ток на натоварване. Един формалист педант при вида на тази схема може да посивее пред очите ни, но за автора такъв захранващ блок работи правилно от около 30 години.

Основният препъни камък при създаването му беше δr = δu / δi, където δu и δi са съответно малки моментни нараствания на напрежението и тока. За разработването и настройката на висококачествено оборудване е необходимо δr да не надвишава 0,05-0,07 Ohm. Просто δr определя способността на захранването да реагира незабавно на консумацията на пусков ток.

За SNN на ED, δr е равно на това на ION, т.е. ценеров диод, разделен на коефициента на пренос на тока β RE. Но при мощни транзистори β на голям колектор токът пада рязко, а δr на ценеров диод варира от единици до десетки ома. Тук, за да компенсираме спада на напрежението в OM и да намалим температурния дрейф на изходното напрежение, трябваше да наберем цялата им верига наполовина с диоди: VD8-VD10. Следователно еталонното напрежение от ION се отстранява чрез допълнително електрическо задвижване при VT1, неговото β се умножава по β RE.

Следващата характеристика на този дизайн е защитата от късо съединение. Най-простият, описан по-горе, не се вписва в биполярната верига, така че задачата за защита се решава според принципа "без приемане срещу скрап": няма защитен модул като такъв, но има излишък в параметрите на мощен елементи - KT825 и KT827 при 25A и KD2997A при 30A. T2 не е в състояние да даде такъв ток, но докато се затопли, FU1 и / или FU2 ще имат време да изгорят.

Забележка: не е необходимо да се посочват изгорели предпазители на миниатюрни крушки с нажежаема жичка. Просто тогава светодиодите все още бяха доста оскъдни, а в магазина имаше няколко шепи SMok.

Остава да се спаси RE от външните токове на разряда на филтъра на пулсации C3, C4 при късо съединение. За това те са свързани чрез ограничаващи резистори с ниско съпротивление. В този случай във веригата могат да се появят пулсации с период, равен на времевата константа R (3,4) C (3,4). Предотвратяват се от C5, C6 с по-малък капацитет. Техните екстратокове вече не са опасни за електронните устройства: зарядът ще се източи по-бързо, отколкото кристалите на мощния KT825 / 827 ще се нагреят.

Изходната симетрия се осигурява от операционния усилвател DA1. RE на отрицателния канал VT2 се отваря с ток през R6. Веднага щом минусът на изхода в модул надвиши плюса, той леко ще отвори VT3 и ще затвори VT2 и абсолютните стойности на изходните напрежения ще бъдат равни. Оперативният контрол върху симетрията на изхода се извършва с помощта на циферблат с нула в средата на скалата P1 (на вложката - нейния външен вид) и настройка, ако е необходимо, - R11.

Последният акцент е изходният филтър C9-C12, L1, L2. Такава конструкция е необходима, за да абсорбира възможни високочестотни смущения от натоварването, за да не ви бърка мозъците: прототипът е бъглив или захранващият блок е "затънал". При някои електролитни кондензатори, шунтирани с керамика, тук няма пълна сигурност, голямата самоиндукция на "електролити" пречи. А дроселите L1, L2 споделят "връщането" на товара в целия спектър и - на всеки свое.

Това захранване, за разлика от предишните, изисква известна настройка:

1. Свържете товар от 1-2 A при 30V;
2. R8 е настроен на максимум, в крайна горна позиция според схемата;
3. С помощта на референтен волтметър (сега е подходящ всеки цифров мултицет) и R11 задайте напреженията на канала равни по абсолютна стойност. Може би, ако операционният усилвател е без възможност за балансиране, ще трябва да изберете R10 или R12;
4. С тримера R14 задайте P1 точно на нула.

Относно ремонта на BP

PSU се отказват по-често от другите електронни устройства: те поемат първия удар на мрежовите скокове, те също получават много от натоварването. Дори и да не възнамерявате да си правите захранване, има UPS, освен компютър, в микровълнова фурна, пералня и други домакински уреди. Възможността за диагностициране на захранващ блок и познаването на основите на електрическата безопасност ще направят възможно, ако не сами да отстраните неизправността, то съзнателно да се пазарите за цената с майсторите. Ето защо, нека да видим как се извършва диагностиката и ремонтът на захранващия блок, особено с IIN, tk. над 80% от отказите се дължат на тях.

Насищане и тяга

На първо място - за някои от ефектите, без разбиране на които е невъзможно да се работи с UPS. Първият от тях е насищането на феромагнитите. Те не са в състояние да приемат енергии над определена стойност, в зависимост от свойствата на материала. При желязото аматьори рядко срещат насищане; то може да бъде намагнетизирано до няколко T (Tesla, единица за измерване на магнитна индукция). При изчисляване на железни трансформатори, индукцията се приема 0,7-1,7 T. Феритите издържат само 0,15-0,35 T, тяхната хистерезисна верига е "правоъгълна" и работят на по-високи честоти, така че вероятността от "скачане в насищане" е с няколко порядъка по-висока.

Ако магнитната верига е наситена, индукцията в нея вече не нараства и ЕМП на вторичните намотки изчезва, дори ако първичната вече се е стопила (помните ли училищната физика?). Сега изключете първичния ток. Магнитно поле в меките магнитни материали (твърдите магнитни материали са постоянни магнити) не може да съществува неподвижно, като електрически заряд или вода в резервоар. Той ще започне да се разсейва, индукцията ще спадне и във всички намотки с противоположна полярност по отношение на оригиналната полярност ще се индуцира EMF. Този ефект се използва широко в IIN.

За разлика от насищането, преминаващият ток в полупроводниковите устройства (просто тяга) със сигурност е вреден. Възниква поради образуването / резорбцията на пространствени заряди в p и n областите; за биполярни транзистори - основно в основата. Транзисторите с полеви ефект и диодите на Шотки са практически без течение.

Например, когато напрежението е приложено / отстранено към диода, той провежда ток в двете посоки, докато зарядите се съберат / разсеят. Ето защо загубата на напрежение в диодите в токоизправителите е повече от 0,7V: в момента на превключване част от заряда на филтърния кондензатор има време да изтече през намотката. При паралелен удвояващ токоизправител тягата преминава през двата диода едновременно.

Тягата на транзисторите причинява скок на напрежението на колектора, което може да повреди устройството или, ако е свързан товар, да го повреди с допълнителен ток. Но дори и без това тягата на транзистора увеличава динамичните загуби на енергия, подобно на диодната тяга, и намалява ефективността на устройството. Мощните полеви транзистори почти не са податливи на това, т.к не натрупват заряд в основата поради липсата му и следователно превключват много бързо и плавно. "Почти", защото техните вериги източник-гейт са защитени от обратно напрежение чрез диоди на Шотки, които са малко, но се виждат.

Типове TIN

UPS проследяват произхода си до блокиращия генератор, поз. 1 на фиг. 6. Когато Uin VT1 е включен, той леко се отваря от ток през Rb, токът протича през намотката Wk. Тя не може моментално да нарасне до предела (припомняме си училищната физика отново), ЕМП се индуцира в основата Wb и намотката на натоварване Wн. С Wb принуждава отключването на VT1 през Sat. Токът все още не преминава през Wn, не стартира VD1.

Когато магнитната верига е наситена, токовете в Wb и Wn спират. След това, поради разсейването (резорбцията) на енергията, индукцията спада, в намотките се индуцира EMF с противоположна полярност и обратното напрежение Wb незабавно блокира (блокира) VT1, като го спасява от прегряване и термичен срив. Следователно такава схема се нарича блокиращ генератор или просто блокиращ. Rk и Ck прекъсват високочестотните смущения, което блокирането дава повече от достатъчно. Сега, малко полезна мощност може да бъде премахната от Wn, но само чрез 1P токоизправител. Тази фаза продължава, докато Sat се презареди напълно или докато натрупаната магнитна енергия изтече.

Тази мощност обаче е малка, до 10W. Ако се опитате да вземете повече, VT1 ще изгори от най-силната тяга, преди да бъде блокиран. Тъй като Tr е наситен, ефективността на блокиране е безполезна: повече от половината от енергията, съхранявана в магнитната верига, отлита, за да затопли други светове. Вярно е, че поради същото насищане, блокирането до известна степен стабилизира продължителността и амплитудата на своите импулси, а схемата му е много проста. Следователно данъчните идентификационни номера, базирани на блокиране, често се използват в евтини зарядни устройства за телефони.

Забележка: Стойността на Sat по много начини, но не напълно, както се казва в аматьорските справочници, определя периода на повторение на пулса. Стойността на неговия капацитет трябва да бъде свързана със свойствата и размерите на магнитната верига и скоростта на транзистора.

Блокирането по едно време доведе до линейно сканиране на телевизори с електронно-лъчеви тръби (CRT), а тя - TIN с демпферен диод, поз. 2. Тук управляващият блок, според сигналите от Wb и веригата за обратна връзка DSP, принудително отваря/заключва VT1, преди Tr да се насити. Когато VT1 е заключен, обратният ток Wc се затваря през същия демпферен диод VD1. Това е работната фаза: вече по-голяма, отколкото при блокиране, част от енергията се отстранява в товара. Голям, защото при пълно насищане цялата излишна енергия отлита, но тук това е твърде малко. По този начин е възможно да се премахне мощност до няколко десетки вата. Въпреки това, тъй като CU не може да работи, докато Tr не се приближи до насищане, транзисторът все още показва силно, динамичните загуби са високи и ефективността на веригата оставя много да се желае.

IIN с амортисьор са все още живи в телевизорите и дисплеите с CRT, тъй като в тях IIN и изходът за хоризонтално сканиране са комбинирани: мощен транзистор и Tr са често срещани. Това значително намалява производствените разходи. Но, честно казано, IIN с амортисьор е фундаментално закърнел: транзисторът и трансформаторът са принудени да работят през цялото време на ръба на авария. Инженерите, които са успели да доведат тази схема до приемлива надеждност, заслужават най-дълбоко уважение, но силно не се препоръчва да залепвате поялник там, с изключение на професионалисти, които са преминали професионално обучение и имат съответен опит.

Push-pull INN с отделен трансформатор за обратна връзка е най-широко използван, т.к има най-добри показатели за качество и надеждност. Въпреки това, по отношение на високочестотните смущения, той ужасно греши в сравнение с "аналоговото" захранване (с трансформатори на желязо и SNN). В момента тази схема съществува в много модификации; мощните биполярни транзистори в него са почти напълно заменени от полеви ефекти, управлявани от специални. IC, но принципът на действие остава непроменен. Тя е илюстрирана с оригиналната диаграма, поз. 3.

Ограничителното устройство (UO) ограничава зарядния ток на кондензаторите на входния филтър Sfvh1 (2). Големият им размер е задължително условие за работата на устройството, т.к в един работен цикъл от тях се взема малка част от съхранената енергия. Грубо казано, те играят ролята на резервоар за вода или въздушен приемник. При зареждане "за кратко" допълнителният ток на заряда може да надхвърли 100A за период до 100 ms. Rc1 и Rc2 със съпротивление от порядъка на MΩ са необходими за балансиране на напрежението на филтъра, тъй като и най-малкият дисбаланс в раменете му е неприемлив.

Когато Sfvh1 (2) е зареден, ултразвуковото задействащо устройство генерира импулс за задействане, който отваря едно от рамената (които всички са еднакви) на инвертора VT1 VT2. През намотката Wk на голям силов трансформатор Tr2 протича ток, а магнитната енергия от сърцевината му през намотката Wn почти напълно отива за изправяне и към товара.

Малка част от енергията Tr2, определена от стойността на Rlim, се отстранява от намотката Woc1 и се подава към намотката Woc2 на малък основен трансформатор за обратна връзка Tr1. Той бързо се насища, отвореното рамо се затваря и поради разсейване в Tr2, предварително затвореното рамо се отваря, както е описано за блокиране, и цикълът се повтаря.

По същество, push-pull IIN е 2 блокирания, "бутащи" един друг. Тъй като мощният Tr2 не е наситен, тягата VT1 VT2 е малка, напълно "потъва" в магнитната верига Tr2 и в крайна сметка влиза в товара. Следователно може да се изгради push-pull IIN за мощност до няколко kW.

По-лошо, ако се окаже в режим XX. След това, в полупериод, Tr2 ще има време да получи достатъчно и най-силната тяга ще изгори както VT1, така и VT2 наведнъж. Сега обаче се продават силови ферити за индукция до 0,6 T, но те са скъпи и се разграждат от случайно обръщане на намагнитването. Разработват се ферити с капацитет над 1 T, но за да може IIN да постигне "желязна" надеждност, са необходими поне 2,5 T.

Диагностична техника

При търсене на неизправности в "аналоговото" захранване, ако е "глупаво безшумно", първо проверете предпазителите, след това защитата, RE и ION, ако има транзистори. Те се обаждат нормално - продължаваме по-нататък елемент по елемент, както е описано по-долу.

В IIN, ако се „стартира“ и веднага „спиране“, първо се проверява UO. Токът в него е ограничен от мощен резистор с ниско съпротивление, след което се шунтира от оптотиристор. Ако видимо е изгорял "резика", смени го и оптрона. Други елементи на UO се отказват изключително рядко.

Ако IIN е „мълчалив, като риба върху лед“, диагнозата също започва с UO (може би „резик“ е напълно изгорял). След това - САЩ. В евтините модели те използват транзистори в режим на лавинен пробив, който далеч не е много надежден.

Следващият етап във всеки PSU са електролитите. Разрушаването на корпуса и изтичането на електролит далеч не са толкова често срещани, колкото пишат в руския интернет, но загубата на капацитет се случва много по-често от повредата на активните елементи. Електролитните кондензатори се проверяват с мултицет с възможност за измерване на капацитет. Под номиналната стойност с 20% или повече - поставяме "мъртвия" в утайката и поставяме нова, добра.

След това - активни елементи. Вероятно знаете как да позвъните на диоди и транзистори. Но тук има 2 трика. Първо, ако диод на Шотки или ценеров диод се извика от тестер с 12V батерия, тогава устройството може да покаже повреда, въпреки че диодът е напълно изправен. По-добре е да се обадите на тези компоненти с циферблат с 1,5-3 V батерия.

Вторият е мощни полеви работници. По-горе (забелязано?) се казва, че техните E-Z са защитени от диоди. Следователно мощните полеви транзистори изглежда звънят като изправни биполярни транзистори, дори неизползваеми, ако каналът е "изгорен" (деградиран) не напълно.

Тук единственият достъпен начин у дома е да го замените с известен, който може да се обслужва, и то и двата наведнъж. Ако във веригата остане изгорял такъв, той незабавно ще изтегли нов изправен. Инженерите по електрониката се шегуват, че мощните полеви работници не могат да живеят един без друг. Друг проф. шега - "замяна на гей двойка." Това означава, че транзисторите на рамената на IIN трябва да бъдат строго от същия тип.

И накрая, има филмови и керамични кондензатори. Характеризират се с вътрешни пробиви (откриват се със същия тестер с проверка на "климатиците") и теч или повреда под напрежение. За да ги "хванете", трябва да съберете проста диаграма според фиг. 7. Поетапна проверка на електрическите кондензатори за повреда и течове се извършва, както следва:

• Поставяме на тестера, без да го свързваме никъде, най-малката граница на измерване на DC напрежение (най-често 0.2V или 200mV), отбелязваме и записваме собствената грешка на устройството;
• Включваме границата на измерване от 20V;
• Свързваме подозрителен кондензатор към точки 3-4, тестера към 5-6, а към 1-2 доставяме постоянно напрежение от 24-48 V;
• Превключваме границите на напрежението на мултиметъра до най-ниското;
• Ако на някой тестер е показал поне нещо различно от 0000.00 (най-малкото - нещо различно от собствената си грешка), тестваният кондензатор не е подходящ.

Тук приключва методологичната част на диагностиката и започва творческата част, където всички инструкции са ваши собствени знания, опит и съображения.

Двойка импулси

UPS е специален артикул поради тяхната сложност и разнообразие от схеми. Тук ще започнем, като разгледаме няколко проби с модулирана широчина на импулса (PWM), за да получим UPS с най-добро качество. В Runet има много PWM схеми, но PWM не е толкова ужасно, колкото е нарисувано ...

За дизайн на осветление

Можете просто да запалите LED лентата от всяко захранване, описано по-горе, с изключение на това на фиг. 1 чрез задаване на необходимото напрежение. CHN с поз. Фиг. 1 3, лесно е да се направят 3 от тях, за канали R, G и B. Но трайността и стабилността на светенето на светодиодите зависят не от приложеното към тях напрежение, а от тока, протичащ през тях. Следователно доброто захранване за LED лента трябва да включва регулатор на тока на натоварване; технически - източник на стабилен ток (IST).

Една от схемите за стабилизиране на тока на светлинната лента, достъпна за повторение от аматьори, е показана на фиг. 8. Беше сглобен на интегрален таймер 555 (домашен аналог - K1006VI1). Осигурява стабилен ток на лентата от захранващ блок с напрежение 9-15 V. Стойността на стабилен ток се определя по формулата I = 1 / (2R6); в този случай - 0,7A. Мощен транзистор VT3 непременно е с полеви ефект, от тяга поради заряда на основата на биполярния PWM, той просто няма да се образува. Дроселът L1 е навит на феритен пръстен 2000NM K20x4x6 със сноп 5xPE 0,2 мм. Брой на завоите - 50. Диоди VD1, VD2 - всякакви силициеви HF (KD104, KD106); VT1 и VT2 - KT3107 или аналози. С КТ361 и др. входното напрежение и диапазоните на затъмняване ще намалеят.

Веригата работи по следния начин: първо, времевият капацитет C1 се зарежда през веригата R1VD1 и се разрежда през VD2R3VT2, отворен, т.е. в режим на насищане през R1R5. Таймерът генерира последователност от импулси с максимална честота; по-точно - с минимален работен цикъл. Безинерционният ключ VT3 генерира мощни импулси, а неговата VD3C4C3L1 лента ги изглажда до постоянен ток.

Забележка: работният цикъл на серия от импулси е съотношението на техния период на повторение към продължителността на импулса. Ако например продължителността на импулса е 10 μs, а интервалът между тях е 100 μs, тогава работният цикъл ще бъде 11.

Токът в товара се увеличава и спадът на напрежението в R6 отваря VT1, т.е. го прехвърля от режим на прекъсване (заключване) в активен (усилващ) режим. Това създава верига за изтичане на базов ток VT2 R2VT1 + Usup и VT2 също преминава в активен режим. Токът на разряд C1 намалява, времето на разреждане се увеличава, работният цикъл на серията се увеличава и средната стойност на тока пада до нормата, зададена от R6. Това е същността на ШИМ. При минималния ток, т.е. при максимален работен цикъл, C1 се разрежда по веригата на вътрешния таймер VD2-R4.

В оригиналния дизайн не е предвидена възможността за бързо регулиране на тока и съответно яркостта на сиянието; няма потенциометри 0,68 ома. Най-лесният начин за регулиране на яркостта е чрез включване на потенциометъра 3,3-10 kOhm R * след настройка в пролуката между R3 и излъчвателя VT2, подчертана в кафяво. Премествайки плъзгача му надолу по диаграмата, ще увеличим времето за разреждане на C4, работния цикъл и ще намалим тока. Друг начин е да заобиколите базовия преход VT2 чрез включване на потенциометъра с около 1 MΩ в точки а и b (маркирани в червено), по-малко за предпочитане, т.к. настройката ще бъде по-дълбока, но груба и остра.

За съжаление, за да се установи това полезно не само за IST светлинни ленти, е необходим осцилоскоп:

1. Минималният + Usup се подава към веригата.
2. Чрез избор на R1 (импулс) и R3 (пауза) се постига работен цикъл от 2, т.е. продължителността на импулса трябва да е равна на продължителността на паузата. Не можете да дадете работен цикъл по-малък от 2!
3. Сервирайте максимално + Usup.
4. Чрез избор на R4 се постига номиналната стойност на стабилния ток.

За зареждане

На фиг. 9 е диаграма на най-простия ISN с PWM, подходящ за зареждане на телефон, смартфон, таблет (лаптоп, за съжаление, няма да издърпа) от домашна слънчева батерия, вятърен генератор, мотоциклет или автомобилна батерия, магнитно фенерче-"бъг" и други нестабилни произволни източници с ниска мощност. Вижте диаграмата за диапазона на входното напрежение, няма грешка. Този ISN наистина е в състояние да изведе напрежение, по-голямо от входното напрежение. Както и в предишния, тук има ефект от обръщане на полярността на изхода спрямо входа, като цяло това е собствен чип на PWM вериги. Да се ​​надяваме, че след като прочетете внимателно предишното, сами ще разберете работата на този мъник.

По пътя за зареждането и зареждането

Зареждането на батериите е много сложен и деликатен физикохимичен процес, чието нарушаване намалява ресурса им няколко пъти и десетки пъти, т.е. брой цикли заряд-разряд. Зарядното устройство трябва, въз основа на много малки промени в напрежението на батерията, да изчисли колко енергия е получено и да регулира тока на заряд според определен закон. Следователно зарядното устройство в никакъв случай не е захранващо устройство и можете да зареждате батерия само в устройства с вграден контролер за зареждане: телефони, смартфони, таблети и отделни модели цифрови фотоапарати. А зареждането, което е зарядно, е тема на отделен разговор.

Voprosy-remont.ru каза:

Ще има искри от токоизправителя, но може би всичко е наред. Въпросът е в т.нар. диференциален изходен импеданс на захранването. При алкалните батерии е от порядъка на mΩ (милиом), при киселинните е още по-малко. За транс с бридж без изглаждане - десети и стотни от ома, т.е. 100-10 пъти повече. А пусковият ток на колекторния DC мотор може да бъде повече от работния ток с 6-7 или дори 20 пъти.Вашият най-вероятно е по-близо до последния - двигателите с бързо ускорение са по-компактни и по-икономични, а огромният капацитет на претоварване на батериите ви позволява да дадете на двигателя ток колко ще изяде овърклок. Транс с токоизправител няма да даде толкова много моментен ток, а двигателят ускорява по-бавно, отколкото е предназначен, и с голямо приплъзване на котвата. От това, от голямо приплъзване, възниква искра и след това тя се поддържа в действие поради самоиндукция в намотките.

Какво можете да посъветвате тук? Първо: погледнете по-отблизо - как искри? Трябва да гледате на работа, под натоварване, т.е. по време на рязане.

Ако искрите танцуват на определени места под четките, всичко е наред. Имам мощна бормашина Konakovskaya от раждането, така че искри и дори къна. За 24 години смених четките веднъж, измих го със спирт и полирах колектора - това е всичко. Ако сте свързали 18 V инструмент към 24 V изход, леката дъга е нормална. Развийте намотката или изгасете излишното напрежение с нещо като заваръчен реостат (резистор от около 0,2 ома за разсеяна мощност от 200 W), така че двигателят да има номинално напрежение в работа и най-вероятно искрата ще изчезне . Ако сте се свързали към 12 V, надявайки се, че след корекцията ще бъде 18, тогава напразно - изправеното напрежение под натоварване седи много. И колекторният електродвигател, между другото, не се интересува дали се захранва от постоянен ток или от променлив ток.

По-конкретно: вземете 3-5 м стоманена тел с диаметър 2,5-3 мм. Навийте на спирала с диаметър 100-200 мм, така че завоите да не се докосват. Поставете върху негорим диелектричен тампон. Отлепете краищата на телта до блясък и навийте "ушите". Най-добре е веднага да намажете с графитна грес, за да не се окисли. Този реостат е включен в прекъсването на един от проводниците, водещи към инструмента. От само себе си се разбира, че контактите трябва да са винтови, здраво затегнати, с шайби. Свържете цялата верига към 24V изход без корекция. Искрата е изчезнала, но мощността на вала също е спаднала - реостатът трябва да бъде намален, превключете един от контактите с 1-2 оборота по-близо до другия. Все още искри, но по-малко - реостатът е твърде малък, трябва да добавите завои. По-добре е веднага да се знае, че реостатът е голям, за да не се завинтват допълнителните секции. По-лошо е, ако огънят е по цялата контактна линия на четките с колектора или зад тях се влачат искрови опашки. Тогава токоизправителят има нужда от изглаждащ филтър някъде, според вашите данни, от 100 000 uF. Скъпо удоволствие. "Филтърът" в този случай ще бъде акумулаторът на енергия за ускорението на двигателя. Но може да не помогне - ако общият капацитет на трансформатора не е достатъчен. Ефективност на DC колекторни двигатели прибл. 0,55-0,65, т.е. транс е необходим от 800-900 вата. Тоест, ако филтърът е инсталиран, но все още искри с огън под цялата четка (и под двете, разбира се), тогава трансформаторът не издържа. Да, ако поставите филтър, тогава диодите на моста също трябва да имат троен работен ток, в противен случай те могат да излетят от скок на зарядния ток, когато са свързани към мрежата. И тогава инструментът може да бъде стартиран 5-10 секунди по-късно, след като бъде свързан към мрежата, така че "банките" да имат време да се "напомнят".

И най-лошото е, ако опашките от искри от четките достигнат или почти достигнат до противоположната четка. Това се нарича всеобхватен огън. Много бързо изгаря колектора, докато стане напълно неизползваем. Може да има няколко причини за всеобхватния пожар. Във вашия случай най-вероятният е, че двигателят е бил включен на 12V с ректификация. Тогава при ток от 30 A електрическата мощност във веригата е 360 W. Плъзгането на арматурата върви повече от 30 градуса на оборот и това непременно е непрекъснат всестранен огън. Възможно е също така котвата на двигателя да е навита с обикновена (не двойна) вълна. Такива електродвигатели са по-способни да преодоляват моментални претоварвания, но имат стартов ток - мамо, не се притеснявай. По-точно, не мога да кажа задочно и нямам нужда от нищо - тук едва ли има нещо, което може да се поправи със собствените си ръце. Тогава вероятно ще бъде по-евтино и по-лесно да намерите и закупите нови батерии. Но първо опитайте да включите двигателя при леко повишено напрежение през реостата (вижте по-горе). Почти винаги по този начин е възможно да се свали солиден всестранен огън с цената на малко (до 10-15%) намаляване на мощността на вала.

Евгений каза:

Необходими са повече разфасовки. Така че целият текст е съставен от съкращения. Майната му, че никой не разбира, но не можеш да напишеш една и съща дума, която се повтаря ТРИ пъти в текста.

С натискането на бутона „Добавяне на коментар“ се съгласявам със сайта.