Коммутациялық қуат көзінің ток трансформаторы. Гальваникалық оқшаулаусыз қуат көздерін ауыстыру. Импульстік қондырғының ақауының негізгі белгілері.

Электрлік құрылғылардың көпшілігінде тізбектерді энергиямен қамтамасыз ететін қосымша құрылғыларды пайдалану арқылы қайталама қуатты жүзеге асыру принципі ұзақ уақыт бойы қолданылған. Бұл құрылғылар қуат көздері болып табылады. Олар кернеуді қажетті деңгейге түрлендіру үшін қызмет етеді. PSU кірістірілген немесе бөлек элементтер болуы мүмкін. Электр энергиясын түрлендірудің екі принципі бар. Біріншісі аналогтық трансформаторларды қолдануға негізделген, ал екіншісі коммутациялық қуат көздерін пайдалануға негізделген. Бұл принциптер арасындағы айырмашылық өте үлкен, бірақ, өкінішке орай, оны бәрі бірдей түсінбейді. Бұл мақалада біз коммутациялық қуат көзі қалай жұмыс істейтінін және оның аналогтыдан қалай ерекшеленетінін анықтаймыз. Бастайық. Бар!

Трансформаторлық қуат көздері бірінші болып пайда болды. Олардың жұмыс принципі - олар пайдаланып кернеу құрылымын өзгерту күштік трансформатор, ол 220 В желіге қосылған. Содан кейін кернеу рұқсат етілген қуатқа сәйкес таңдалатын параллель қосылған конденсатор арқылы тегістеледі. Шығу терминалдарындағы кернеуді реттеу кесу резисторларының орнын өзгерту арқылы қамтамасыз етіледі.

Енді импульстік қуат көздеріне көшейік. Олар сәл кейінірек пайда болды, бірақ олар бірден бірқатар арқасында айтарлықтай танымал болды оң қасиеттері, атап айтқанда:

• Қаптаманың болуы;
• Сенімділік;
• Шығу кернеулері үшін жұмыс ауқымын кеңейту мүмкіндігі.

Импульстік қуат көзі принципін қамтитын барлық құрылғылар іс жүзінде бір-бірінен ерекшеленбейді.

Импульстік қуат көзінің элементтері:

• Сызықтық қуат көзі;
• Күту режиміндегі қуат көзі;
• Генератор (ZPI, басқару);
• Негізгі транзистор;
• оптокоуплер;
• Басқару тізбектері.

Белгілі бір параметрлер жиынтығы бар қуат көзін таңдау үшін ChipHunt веб-сайтын пайдаланыңыз.

Ақыр соңында коммутациялық қуат көзі қалай жұмыс істейтінін анықтайық. Ол инвертор тізбегінің элементтері арасындағы өзара әрекеттесу принциптерін пайдаланады және осының арқасында тұрақтандырылған кернеуге қол жеткізіледі.

Біріншіден, түзеткіш 220 В қалыпты кернеуді алады, содан кейін амплитудасы сыйымдылық сүзгі конденсаторларының көмегімен тегістеледі. Осыдан кейін өтетін синусоидтар шығыс диодтық көпір арқылы түзетіледі. Содан кейін синусоидтар жоғары жиілікті импульстарға айналады. Түрлендіруді электрмен жабдықтау желісін шығыс тізбектерінен гальваникалық бөлумен де, ондай оқшаулаусыз да жүргізуге болады.

Егер қуат көзі гальваникалық оқшауланған болса, онда сигналдар жоғары жиілікгальваникалық оқшаулауды жүзеге асыратын трансформаторға жіберіледі. Трансформатордың тиімділігін арттыру үшін жиілікті арттырады.

Импульстік қуат көзінің жұмысы үш тізбектің өзара әрекеттесуіне негізделген:

• PWM контроллері (импульстік ен модуляциясының түрлендіруін басқарады);
• Қуат қосқыштарының каскады (үш тізбектің біріне сәйкес қосылатын транзисторлардан тұрады: көпір, жартылай көпір, ортаңғы нүктесі бар);
• Импульстік трансформатор (магниттік ядроның айналасында орнатылған бастапқы және қайталама орамдары бар).

Егер қуат көзі ажыратусыз болса, онда жоғары жиілікті оқшаулау трансформаторы пайдаланылмайды және сигнал тікелей сүзгіге жіберіледі. төмен жиіліктер.

Коммутациялық қуат көздерін аналогтылармен салыстыра отырып, көруге болады айқын артықшылықтарбірінші. UPS салмағы азырақ, бірақ олардың тиімділігі айтарлықтай жоғары. Олардың қоректендіру кернеуінің кең диапазоны және кіріктірілген қорғанысы бар. Мұндай қуат көздерінің құны әдетте төмен.

Кемшіліктерге жоғары жиілікті кедергілердің және қуат шектеулерінің болуы (жоғары және төмен жүктемелерде) жатады.

Кәдімгі қыздыру шамын пайдаланып UPS-ті тексеруге болады. Шамды қашықтағы транзистордың саңылауына қосуға болмайтынын ескеріңіз, өйткені бастапқы орам өтуге арналмаған. DC, сондықтан ешбір жағдайда оның өтуіне жол бермеу керек.

Егер шам жанса, қуат көзі қалыпты жұмыс істейді, бірақ жанбаса, қуат көзі жұмыс істемейді. Қысқа жыпылықтау UPS іске қосылғаннан кейін бірден құлыпталғанын көрсетеді. Өте жарқын жарқырау шығыс кернеуінің тұрақтанбағанын көрсетеді.

Енді сіз коммутациялық және кәдімгі аналогтық қуат көздерінің жұмыс принципі неге негізделгенін білесіз. Олардың әрқайсысының өзіндік құрылымдық және пайдалану ерекшеліктері бар, оларды түсіну керек. Сондай-ақ, кәдімгі қыздыру шамын пайдаланып UPS өнімділігін тексеруге болады. Бұл мақала сізге пайдалы болса, түсініктемелерде жазыңыз және талқыланған тақырып бойынша кез келген сұрақтарыңызды қойыңыз.

Ең маңызды блоктардың бірі Дербес компьютер- бұл, әрине, коммутациялық қуат көзі. Қондырғының жұмысын ыңғайлырақ зерттеу үшін оның әрбір түйінін бөлек қарастырған жөн, әсіресе коммутациялық қуат көздерінің барлық түйіндері екенін ескергенде. түрлі компаниялардерлік бірдей және бірдей функцияларды орындайды. Барлық қуат көздері қосылуға арналған бір фазалы желіайнымалы ток 110/230 вольт және жиілігі 50 - 60 герц. 60 герц жиілігі бар импорттық қондырғылар отандық желілерде жақсы жұмыс істейді.

Коммутациялық қоректендіру көздерінің жұмыс істеуінің негізгі принципі желілік кернеуді түзету, содан кейін оны айнымалы жоғары жиілікті кернеуге айналдыру болып табылады. тікбұрышты пішін, ол трансформатор арқылы төмендетіледі қажетті мәндер, түзетілген және сүзілген.

Осылайша, кез келген компьютердің электрмен жабдықтау схемасының негізгі бөлігін белгілі бір шығаратын бірнеше түйіндерге бөлуге болады электрлік түрлендірулер. Мына түйіндерді тізіп көрейік:

Желілік түзеткіш.Айнымалы ток кернеуін түзетеді (110/230 вольт).

Жоғары жиілікті түрлендіргіш (инвертор).Түзеткіштен алынған тұрақты ток кернеуін жоғары жиілікті шаршы толқынды кернеуге түрлендіреді. Біз сондай-ақ жоғары жиілікті түрлендіргіш ретінде қуатты төмендететін импульстік трансформаторды қосамыз. Ол түрлендіргіштен жоғары жиілікті айнымалы кернеуді компьютердің электрондық бөліктерін қуаттандыруға қажетті кернеулерге дейін төмендетеді.

Басқару түйіні.Бұл қуат көзінің «миы». Күшті инвертор үшін басқару импульстерін генерациялауға жауапты, сонымен қатар басқару элементтері дұрыс жұмысқуат көзі (шығыс кернеулерін тұрақтандыру, қорғау қысқа тұйықталушығуда және т.б.).

Аралық күшейту кезеңі. PWM контроллері чипінен сигналдарды күшейту және оларды қуатты жеткізу үшін қызмет етеді негізгі транзисторлартүрлендіргіш (жоғары жиілікті түрлендіргіш).

Шығу түзеткіштері.Түзеткіштің көмегімен түзету орын алады - төмен вольтты айнымалы кернеуді тікелей кернеуге түрлендіру. Түзетілген кернеуді тұрақтандыру және сүзгілеу де осында орын алады.

Бұл компьютердің қоректенуінің негізгі бөліктері. Оларды ең қарапайым зарядтағыштан бастап кез келген коммутациялық қуат көзінен табуға болады ұялы телефонжәне күштімен аяқталады дәнекерлеу инверторлары. Айырмашылықтар тек элементтік базада және құрылғының схемасын жүзеге асыруда.

Жеңілдетілген түрде компьютердің қоректендіру көзінің электрондық компоненттерінің құрылымы мен өзара байланысын (AT форматы) келесідей бейнелеуге болады.

Схеманың барлық осы бөліктері кейінірек талқыланады.

Жеке түйіндер үшін коммутациялық қоректендіру көзінің принципиалды схемасын қарастырайық. Желілік түзеткіш пен сүзгіден бастайық.

Асқын кернеу сүзгісі және түзеткіш.

Дәл осы жерден қуат көзі басталады. Қуат сымымен және ашасымен. Штепсель, әрине, «еуропалық стандартқа» сәйкес үшінші жерге қосу контактісімен пайдаланылады.

Айта кету керек, көптеген жосықсыз өндірушілер ақшаны үнемдеу үшін C2 конденсаторын және R3 варисторын орнатпайды, кейде L1 сүзгі дроссельін орнатпайды. Яғни орындықтарБасылған тректер де бар, бірақ бөліктері жоқ. Жарайды, дәл осы жердегідей.

Мақалада айтылғандай: « Сөз жоқ ".

Жөндеу кезінде сүзгіні қажетті күйге келтірген жөн. R1, R4, R5 резисторлары құрылғы желіден ажыратылғаннан кейін сүзгі конденсаторлары үшін разрядтауыш ретінде әрекет етеді. R2 термисторы C4 және C5 конденсаторларының зарядтау тоғының амплитудасын шектейді, ал R3 варисторы электр қуатын желідегі кернеудің жоғарылауынан қорғайды.

S1 қосқышы туралы ерекше атап өткен жөн ( "230/115" ). Бұл ауыстырып-қосқыш жабылған кезде қорек көзі 110...127 вольт кернеуі бар желіден жұмыс істеуге қабілетті. Нәтижесінде түзеткіш кернеуді еселеу тізбегі бойынша жұмыс істейді және оның шығыс кернеуі желідегі кернеуден екі есе жоғары.

220...230 вольтты желіден жұмыс істеу үшін қорек көзі қажет болса, онда S1 қосқышы ашылады. Бұл жағдайда түзеткіш классикалық диодтық көпір схемасы бойынша жұмыс істейді. Бұл коммутациялық схемамен кернеу екі еселенбейді және бұл қажет емес, өйткені құрылғы 220 вольтты желіден жұмыс істейді.

Кейбір қуат көздерінде S1 қосқышы жоқ. Басқаларында ол корпустың артқы қабырғасына орналастырылады және ескерту белгісімен белгіленеді. Егер сіз S1-ді жауып, 220 вольтты желіге қуат көзін қоссаңыз, ол көз жасымен аяқталатынын болжау қиын емес. Шығу кернеуін екі есе арттыру арқылы ол шамамен 500 вольт мәніне жетеді, бұл инвертор тізбегі элементтерінің істен шығуына әкеледі.

Сондықтан S1 коммутаторына көбірек назар аудару керек. Егер қуат көзі тек 220 вольтты желімен бірге пайдалануға арналған болса, онда оны тізбектен толығымен алып тастауға болады.

Жалпы, барлық компьютерлер бізге келеді сауда желісіқазірдің өзінде жергілікті 220 вольтқа бейімделген. S1 қосқышы жоқ немесе 220 вольтты желіде жұмыс істеуге ауыстырылды. Бірақ мүмкіндігіңіз бен қалауыңыз болса, тексергеніңіз жөн. Келесі кезеңге берілетін шығыс кернеуі шамамен 300 вольтты құрайды.

Шағын жаңарту арқылы қуат көзінің сенімділігін арттыруға болады. Варисторларды R4 және R5 резисторларымен параллель қосу жеткілікті. Варисторларды классификациялық кернеу 180...220 вольт үшін таңдау керек. Бұл шешім S1 қосқышы кездейсоқ жабылып, құрылғы 220 вольтты желіге қосылған болса, қуат көзін қорғай алады. Қосымша варисторлар кернеуді шектейді, ал FU1 сақтандырғышы жанып кетеді. Бұл жағдайда қарапайым жөндеуден кейін қуат көзін қызметке қайтаруға болады.

C1, C3 конденсаторлары және L1 феррит ядросындағы екі орамды индуктор компьютерді желіге енетін кедергілерден қорғауға қабілетті сүзгіні құрайды және сонымен бірге бұл сүзгі желіні компьютер жасаған кедергілерден қорғайды.

Желілік түзеткіш пен сүзгідегі мүмкін ақаулар.

Түзеткіштің әдеттегі ақаулары - бұл «көпір» диодтарының бірінің істен шығуы (сирек), дегенмен диод көпірі түгел күйіп кететін немесе электролиттік конденсаторлардың ағып кетуі (көбірек). Сырттай бұл корпустың ісінуі және электролиттің ағып кетуімен сипатталады. Дақтар өте байқалады. Егер түзеткіш көпір диодтарының кем дегенде біреуі бұзылса, әдетте, FU1 сақтандырғышы жарылады.

Желілік түзеткіш пен сүзгі тізбектерін жөндеу кезінде, бұл тізбектердің жоғары кернеуде екенін есте сақтаңыз, өмірге қауіпті ! Электрлік қауіпсіздік шараларын сақтаңыз және жұмысты орындамас бұрын сүзгінің жоғары вольтты электролиттік конденсаторларын күшпен зарядсыздандыруды ұмытпаңыз!

Қуат көздері әрқашан болды маңызды элементтеркез келген электрондық құрылғылар. Бұл құрылғылар күшейткіштер мен қабылдағыштарда қолданылады. Қуат көздерінің негізгі функциясы желіден келетін максималды кернеуді азайту болып саналады. Алғашқы модельдер айнымалы ток катушкасын ойлап тапқаннан кейін ғана пайда болды.

Сонымен қатар, қуат көздерінің дамуына трансформаторларды құрылғы тізбегіне енгізу әсер етті. Импульстік модельдердің ерекшелігі оларда түзеткіштер қолданылады. Осылайша, желідегі кернеуді тұрақтандыру түрлендіргіш қолданылатын әдеттегі құрылғыларға қарағанда сәл өзгеше түрде жүзеге асырылады.

Электрмен жабдықтау құрылғысы

Егер радиоқабылдағыштарда қолданылатын кәдімгі қуат көзін қарастыратын болсақ, онда ол жиілік трансформаторынан, транзистордан және бірнеше диодтардан тұрады. Бұған қоса, тізбекте дроссель бар. Конденсаторлар әртүрлі сыйымдылықтармен орнатылады және олардың параметрлері айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Түзеткіштер әдетте конденсатор типінде қолданылады. Олар жоғары вольтты санатқа жатады.

Заманауи блоктарды пайдалану

Бастапқыда кернеу көпір түзеткішіне беріледі. Бұл кезеңде максималды ток шектегіші іске қосылады. Бұл қуат көзіндегі сақтандырғыш жанып кетпеуі үшін қажет. Әрі қарай, ток контур арқылы арнайы сүзгілер арқылы өтеді, онда ол түрленеді. Резисторларды зарядтау үшін бірнеше конденсаторлар қажет. Құрылғы динистор бұзылғаннан кейін ғана іске қосылады. Содан кейін транзистор қуат көзінде құлыптан босатылады. Бұл өздігінен тербелістерді айтарлықтай азайтуға мүмкіндік береді.

Кернеу пайда болған кезде тізбектегі диодтар іске қосылады. Олар бір-бірімен катодтар арқылы қосылады. Жүйедегі теріс потенциал динисторды құлыптауға мүмкіндік береді. Түзеткіштің іске қосылуы транзисторды өшіргеннен кейін жеңілдетіледі. Сонымен қатар, ағымдағы шектеу қарастырылған. Транзисторлардың қанығуын болдырмау үшін екі сақтандырғыш бар. Олар тізбекте бұзылғаннан кейін ғана жұмыс істейді. Бастау үшін кері байланысТрансформатор қажет. Ол қуат көзіндегі импульстік диодтармен қоректенеді. Шығуда айнымалы тоқконденсаторлар арқылы өтеді.

Зертханалық блоктардың ерекшеліктері

Жұмыс принципі осы түрдегібелсенді ток түрлендіруге негізделген. Көпір түзеткіші стандартты схемабіреуі беріледі. Барлық кедергілерді жою үшін сүзгілер схеманың басында және соңында қолданылады. Импульстік конденсаторлар қарапайым. Транзисторлардың қанықтылығы бірте-бірте пайда болады және бұл диодтарға оң әсер етеді. Кернеуді реттеу көптеген үлгілерде қарастырылған. Қорғаныс жүйесі блоктарды қысқа тұйықталудан сақтауға арналған. Оларға арналған кабельдер әдетте модульдік емес серияда қолданылады. Бұл жағдайда модельдің қуаты 500 Вт-қа дейін жетуі мүмкін.

Жүйедегі қуат көзінің қосқыштары көбінесе ATX 20 түрі ретінде орнатылады. Құрылғыны салқындату үшін корпусқа желдеткіш орнатылады. Бұл жағдайда қалақтардың айналу жылдамдығы реттелуі керек. Зертханалық типтегі қондырғы 23 А-да максималды жүктемеге төтеп беруі керек. Сонымен қатар, қарсылық параметрі орташа есеппен 3 Ом деңгейінде сақталады. Коммутациялық зертханалық қуат көзінің максималды жиілігі 5 Гц құрайды.

Құрылғыларды қалай жөндеуге болады?

Көбінесе қуат көздері сақтандырғыштардың жарылуы салдарынан зардап шегеді. Олар конденсаторлардың жанында орналасқан. Коммутациялық қуат көздерін жөндеу қорғаныс қақпағын алудан басталуы керек. Әрі қарай, микросұлбаның тұтастығын тексеру маңызды. Егер ешқандай ақаулар байқалмаса, оны сынаушы арқылы тексеруге болады. Сақтандырғыштарды алып тастау үшін алдымен конденсаторларды ажырату керек. Осыдан кейін оларды еш қиындықсыз алып тастауға болады.

Тұтастығын тексеру үшін осы құрылғыныңоның негізін тексеріңіз. Төменгі жағында өртенген сақтандырғыштар бар қара нүкте, бұл модульдің зақымдалуын көрсетеді. Бұл элементті ауыстыру үшін оның белгілеріне назар аудару керек. Содан кейін радиоэлектроника дүкенінен ұқсас өнімді сатып алуға болады. Сақтандырғышты орнату конденсаттарды бекіткеннен кейін ғана жүзеге асырылады. Қуат көздеріндегі тағы бір жиі кездесетін мәселе трансформаторлардың ақаулары болып саналады. Олар катушкалар орнатылған қораптар.

Құрылғыға өте жоғары кернеу қолданылғанда, олар оған төтеп бере алмайды. Нәтижесінде орамның тұтастығы бұзылады. Мұндай бұзылумен коммутациялық қуат көздерін жөндеу мүмкін емес. Бұл жағдайда трансформатор, сақтандырғыш сияқты, тек ауыстырылуы мүмкін.

Желілік қуат көздері

Желілік түрдегі коммутациялық қоректендіру көздерінің жұмыс принципі кедергі амплитудасының төмен жиілікті төмендеуіне негізделген. Бұл жоғары вольтты диодтарды қолданудың арқасында болады. Осылайша, шектеу жиілігін басқару тиімдірек. Сонымен қатар, транзисторлар қолданылатынын атап өткен жөн орташа қуат. Сақтандырғыштарға түсетін жүктеме ең аз.

Резисторлар стандартты тізбекте өте сирек қолданылады. Бұл көбінесе конденсатордың ағымдағы түрлендіруге қатысу мүмкіндігіне байланысты. Электрмен жабдықтаудың бұл түрінің негізгі мәселесі электромагниттік өріс болып табылады. Егер конденсаторлар төмен сыйымдылықпен пайдаланылса, трансформаторға қауіп төнеді. Бұл жағдайда құрылғының қуатына өте мұқият болу керек. Желінің коммутациялық қоректендіру көзінде ең жоғары ток үшін шектегіштер бар және олар түзеткіштердің үстінде бірден орналасады. Олардың негізгі міндеті - амплитуданы тұрақтандыру үшін жұмыс жиілігін бақылау.

Бұл жүйедегі диодтар ішінара сақтандырғыш ретінде қызмет етеді. Түзеткішті жүргізу үшін тек транзисторлар қолданылады. Құлыптау процесі, өз кезегінде, сүзгілерді белсендіру үшін қажет. Конденсаторларды жүйеде оқшаулау түрі ретінде де пайдалануға болады. Бұл жағдайда трансформатор әлдеқайда жылдам іске қосылады.

Микросұлбаларды қолдану

Қуат көздерінде әртүрлі микросұлбалар қолданылады. Бұл жағдайда көп нәрсе белсенді элементтердің санына байланысты. Егер екіден көп диодтар пайдаланылса, тақта кіріс және шығыс сүзгілеріне арналған болуы керек. Трансформаторлар да әртүрлі қуаттарда шығарылады және олардың өлшемдері айтарлықтай ерекшеленеді.

Микросұлбаларды өзіңіз дәнекерлеуге болады. Бұл жағдайда құрылғының қуатын ескере отырып, резисторлардың максималды кедергісін есептеу керек. Реттелетін үлгіні жасау үшін арнайы блоктар қолданылады. Жүйенің бұл түрі қос жолдармен жасалған. Тақта ішіндегі толқындар тезірек пайда болады.

Реттелетін қуат көздерінің артықшылықтары

Реттегіштермен коммутациялық қуат көздерінің жұмыс істеу принципі арнайы контроллерді пайдалану болып табылады. Тізбектегі бұл элемент өзгеруі мүмкін өткізу қабілетітранзисторлар. Осылайша, кіріс пен шығыстағы шектеу жиілігі айтарлықтай ерекшеленеді. Коммутациялық қуат көзі әртүрлі тәсілдермен конфигурациялануы мүмкін. Кернеуді реттеу трансформатордың түрін ескере отырып жүзеге асырылады. Құрылғыны салқындату үшін әдеттегі салқындатқыштар қолданылады. Бұл құрылғылардағы мәселе әдетте артық ток болып табылады. Мұны шешу үшін қорғаныс сүзгілері қолданылады.

Құрылғылардың қуаты орта есеппен 300 Вт шамасында ауытқиды. Жүйеде тек модульдік емес кабельдер қолданылады. Осылайша, қысқа тұйықталуларды болдырмауға болады. Құрылғыларды қосуға арналған қуат көзінің қосқыштары әдетте ATX 14.V сериясында орнатылады стандартты үлгіекі шығу бар. Жоғары кернеуде түзеткіштер қолданылады. Олар 3 Ом кедергіге төтеп бере алады. Өз кезегінде, коммутациялық реттелетін қуат көзінің максималды жүктемесі 12 А дейін.

12 вольтты қондырғылардың жұмысы

Импульс екі диодты қамтиды. Бұл жағдайда сүзгілер шағын сыйымдылықпен орнатылады. Бұл жағдайда пульсация процесі өте баяу жүреді. Орташа жиілік 2 Гц шамасында ауытқиды. Коэффицент пайдалы әрекеткөптеген модельдер үшін ол 78% аспайды. Бұл блоктар да жинақылығымен ерекшеленеді. Себебі трансформаторлар аз қуатпен орнатылады. Олар тоңазытқышты қажет етпейді.

12 В коммутациялық қуат көзінің тізбегі қосымша P23 деп белгіленген резисторларды пайдалануды қамтиды. Олар тек 2 Ом қарсылыққа төтеп бере алады, бірақ бұл құрылғы үшін жеткілікті қуат. Көбінесе шамдар үшін 12В коммутациялық қуат көзі қолданылады.

Теледидар қорабы қалай жұмыс істейді?

Осы түрдегі қуат көздерін ауыстырудың жұмыс принципі пленка сүзгілерін пайдалану болып табылады. Бұл құрылғылар әртүрлі амплитудалық кедергілерді жеңе алады. Олардың дроссель орамасы синтетикалық. Осылайша, маңызды компоненттердің жоғары сапалы қорғанысы қамтамасыз етіледі. Қуат көзіндегі барлық тығыздағыштар барлық жағынан оқшауланған.

Трансформаторда, өз кезегінде, салқындату үшін бөлек салқындатқыш бар. Пайдаланудың қарапайымдылығы үшін ол әдетте үнсіз орнатылады. Бұл құрылғылар 60 градусқа дейінгі максималды температураға төтеп бере алады. Теледидарды ауыстыратын қуат көзінің жұмыс жиілігі 33 Гц деңгейінде сақталады. Нөлден төмен температурада бұл құрылғыларды да қолдануға болады, бірақ бұл жағдайда көп нәрсе пайдаланылатын конденсаттардың түріне және магниттік тізбектің көлденең қимасына байланысты.

24 вольтты құрылғылардың үлгілері

24 вольтты модельдерде төмен жиілікті түзеткіштер қолданылады. Тек екі диод кедергілерді сәтті жеңе алады. Мұндай құрылғылардың тиімділігі 60% дейін жетуі мүмкін. Қуат көздеріне реттегіштер сирек орнатылады. Модельдердің жұмыс жиілігі орта есеппен 23 Гц аспайды. Резисторлар тек 2 Омға төтеп бере алады. Модельдердегі транзисторлар PR2 белгісімен орнатылады.

Кернеуді тұрақтандыру үшін тізбекте резисторлар пайдаланылмайды. 24В коммутациялық қуат көзінің сүзгілері конденсатор түріне жатады. Кейбір жағдайларда бөлінетін түрлерді табуға болады. Олар токтың максималды жиілігін шектеу үшін қажет. Түзеткішті жылдам іске қосу үшін динисторлар өте сирек қолданылады. Құрылғының теріс потенциалы катодтың көмегімен жойылады. Шығу кезінде ток түзеткішті блоктау арқылы тұрақтандырылады.

DA1 диаграммасындағы қуат жақтары

Бұл түрдегі қуат көздері басқа құрылғылардан ерекшеленеді, олар ауыр жүктемелерге төтеп бере алады. Стандартты тізбекте бір ғана конденсатор бар. Үшін қалыпты жұмысЭлектрмен жабдықтау реттегіші қолданылады. Контроллер тікелей резистордың жанында орнатылады. Тізбекте үш диодтан артық табу мүмкін емес.

Тікелей кері түрлендіру процесі динисторда басталады. Құлыптан босату механизмін іске қосу үшін жүйеде арнайы дроссель қарастырылған. Үлкен амплитудасы бар толқындар конденсатор арқылы сөндіріледі. Ол әдетте бөлгіш типте орнатылады. Сақтандырғыштар стандартты тізбекте сирек кездеседі. Бұл трансформатордағы максималды температураның 50 градустан аспайтындығымен ақталады. Осылайша, балласт дроссельі өз міндеттерін дербес шешеді.

DA2 чиптері бар құрылғылардың үлгілері

Осы типтегі коммутациялық қуат көзінің микросұлбалары басқа құрылғылардан олардың жоғары қарсылығымен ерекшеленеді. Олар негізінен өлшеу құралдары үшін қолданылады. Мысал ретінде тербелістерді көрсететін осциллографты келтіруге болады. Ол үшін кернеуді тұрақтандыру өте маңызды. Нәтижесінде құрылғының көрсеткіштері дәлірек болады.

Көптеген модельдер реттегіштермен жабдықталмаған. Сүзгілер негізінен екі жақты. Тізбектің шығысында транзисторлар әдеттегідей орнатылады. Мұның бәрі 30 А максималды жүктемеге төтеп беруге мүмкіндік береді. Өз кезегінде, максималды жиілік көрсеткіші шамамен 23 Гц.

DA3 чиптері орнатылған блоктар

Бұл микросұлба тек реттегішті ғана емес, сонымен қатар желідегі ауытқуларды бақылайтын контроллерді орнатуға мүмкіндік береді. Құрылғыдағы транзисторлардың кедергісі шамамен 3 Омға төтеп бере алады. Қуатты коммутациялық қуат көзі DA3 4 А жүктемені көтере алады. Түзеткіштерді салқындату үшін желдеткіштерді қосуға болады. Нәтижесінде құрылғыларды кез келген температурада пайдалануға болады. Тағы бір артықшылығы - үш сүзгінің болуы.

Олардың екеуі конденсаторлардың астындағы кіріске орнатылған. Шығуда бір бөлгіш типті сүзгі бар және резистордан келетін кернеуді тұрақтандырады. Стандартты тізбекте екіден артық диод жоқ. Дегенмен, көп нәрсе өндірушіге байланысты және мұны ескеру керек. Бұл түрдегі қуат көздерінің негізгі проблемасы - олар төмен жиілікті кедергілерді жеңе алмайды. Нәтижесінде оларды орнатыңыз өлшеу құралдарыорынсыз.

VD1 диод блогы қалай жұмыс істейді?

Бұл блоктар үш құрылғыға дейін қолдау көрсетуге арналған. Олардың үш жақты реттегіштері бар. Байланыс кабельдері тек модульдік емес сымдармен орнатылады. Осылайша, ағымдағы түрлендіру тез жүреді. Көптеген модельдердегі түзеткіштер KKT2 сериясында орнатылған.

Олар энергияны конденсатордан орамға тасымалдай алатындығымен ерекшеленеді. Нәтижесінде сүзгілерден түсетін жүктеме ішінара жойылады. Мұндай құрылғылардың өнімділігі айтарлықтай жоғары. 50 градустан жоғары температурада оларды қолдануға болады.

БҰЛ МАТЕРИАЛДА АНИМАЦИЯЛЫҚ ҚОЛДАНБАЛАРДЫҢ КӨП САНЫ БАР!!!

Microsoft Internet Extlorer браузері үшін кейбір функцияларды уақытша өшіру керек, атап айтқанда:
- Яндекс, Google және т.б. біріктірілген жолақтарды өшіріңіз.
- күй жолағын өшіріңіз (белгіні алып тастаңыз):

Өшіру мекенжай жолағы:

Қаласаңыз, ҚҰРАЙДЫ ТҮЙМЕЛЕРДІ өшіруге болады, бірақ нәтижесінде экран аумағы жеткілікті

Әйтпесе, сізге басқа түзетулер енгізудің қажеті жоқ - материал материалға орнатылған түймелер арқылы басқарылады және сіз әрқашан жойылған панельдерді орнына қайтара аласыз.

ЭЛЕКТР ЭНЕРГИЯСЫН ҚҰРАНДЫРУ

Қуат көздерін ауыстырудың жұмыс принципін сипаттауды бастамас бұрын, жалпы физика курсынан кейбір мәліметтерді еске түсіру керек, атап айтқанда электр дегеніміз не, магнит өрісі дегеніміз не және олардың бір-біріне тәуелділігі.
Біз тереңге бармаймыз және әртүрлі нысандарда электр тогының пайда болу себептері туралы үнсіз қаламыз - бұл үшін сізге физика курсының 1/4 бөлігін ақымақтықпен қайта теру керек, сондықтан оқырман электр энергиясының не екенін біледі деп үміттенеміз. «МҮШЕ БОЛМАҢЫЗ - ӨЛТІРЕДІ» деген белгілердегі жазулардан емес! Дегенмен, алдымен оның не екенін еске түсірейік, бұл электр, дәлірек айтқанда, кернеу.

Ал, енді, таза теориялық тұрғыдан, біздің жүктемеміз өткізгіш деп есептейік, яғни. ең көп таралған сым бөлігі. Ол арқылы ток өткенде не болатыны келесі суретте анық көрсетілген:

Егер өткізгіште және оның айналасындағы магнит өрісінде бәрі түсінікті болса, онда өткізгішті сақинаға емес, бірнеше сақиналарға бүктеп алайық, сонда біздің индуктор белсендірек болады және одан әрі не болатынын көрейік.

Дәл осы жерде шай ішіп, миыңызға жаңа ғана үйренгеніңізді сіңіру керек. Егер ми шаршамаса немесе осы ақпарат бұрыннан белгілі, содан кейін әрі қарай қараңыз

Биполярлы транзисторлар, өрістік транзисторлар (MOSFETs) және IGBTs қуат көздерін коммутациялауда қуат транзисторлары ретінде пайдаланылады. Қандай қуатты транзисторды пайдалану керектігін тек құрылғы өндірушісі шешеді, өйткені олардың екеуінің де өз артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Дегенмен, биполярлық транзисторлардың қуатты қуат көздерінде іс жүзінде пайдаланылмайтынын ескермеу әділетсіздік болар еді. MOSFET транзисторлары 30 кГц-тен 100 кГц-ке дейінгі түрлендіру жиіліктерінде жақсы қолданылады, бірақ IGBT «төменгі жиіліктерді ұнатады - 30 кГц-тен жоғары пайдаланбаған дұрыс.
Биполярлық транзисторлар жақсы, өйткені олар тез жабылады, өйткені коллекторлық ток базалық токқа байланысты, бірақ ашық күйде олар айтарлықтай жоғары қарсылыққа ие, яғни оларда айтарлықтай үлкен кернеудің төмендеуі болады, бұл сөзсіз әкеледі транзистордың өзі қажетсіз қыздыру .
Далалықтардың ашық күйінде белсенді кедергісі өте аз болады, бұл көп жылудың пайда болуына әкелмейді. Дегенмен, транзистор неғұрлым қуатты болса, соғұрлым оның қақпасының сыйымдылығы артады және оны зарядтау және разрядтау үшін жеткілікті үлкен токтар қажет. Қақпа сыйымдылығының транзистордың қуатына тәуелділігі пайдаланылған қуат көздеріне байланысты. өрістік эффект транзисторлары MOSFET технологиясы бойынша өндіріледі, оның мәні пайдалану болып табылады параллель байланысоқшауланған қақпасы бар және бір чипте жасалған бірнеше далалық транзисторлар. Ал транзистор неғұрлым қуатты болса, соғұрлым үлкен мөлшерпараллель транзисторлар пайдаланылады және қақпаның сыйымдылықтары жинақталады.
IGBT технологиясының көмегімен жасалған транзисторлар компромиссті табу әрекеті болып табылады, өйткені олар композиттік элементтер. Олар MOSFET-ті қайталауға тырысқанда кездейсоқ пайда болды деген қауесет бар, бірақ өрістік транзисторлардың орнына олар өрістік әсерлі емес және биполярлы емес болып шықты. Ішінде салынған өрістік транзистордың қақпасы басқару электроды ретінде әрекет етеді. жоғары қуат, ол өзінің көзі-ағызуымен параллель қосылған және берілген транзистордың бір кристалында жасалған қуатты биполярлы транзисторлардың базалық тогын басқарады. Бұл ашық күйде өте жоғары белсенді қарсылық емес, өте аз қақпаның сыйымдылығына әкеледі.
Қуат бөлігін қосуға арналған негізгі схемалар соншалықты көп емес:
АВТОГЕНЕРАТОР ЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ Блоктар. Оң байланыс пайдаланылады, әдетте индуктивті. Мұндай қуат көздерінің қарапайымдылығы оларға кейбір шектеулер қояды - мұндай қуат көздері тұрақты, өзгермейтін жүктемені «сүйеді», өйткені жүктеме кері байланыс параметрлеріне әсер етеді. Мұндай көздер бір циклді және итергіш түрлерде келеді.
МҮМКІНДІК ҚОЗУ ПУЛЬСТЫ ҚҰРАТ КӨЗІ. Бұл қоректендіру көздері де бір циклді және итергіш болып бөлінеді. Біріншісі, олар өзгеретін жүктемелерге көбірек адал болса да, қажетті қуат резервін әлі де тұрақты түрде сақтай алмайды. Ал дыбыстық жабдық тұтынудың айтарлықтай үлкен таралуына ие - үзіліс режимінде күшейткіш бірнеше ватт тұтынады (соңғы кезеңнің тыныш тогы), ал дыбыс сигналының шыңында тұтыну ондаған, тіпті жүздеген ваттқа жетуі мүмкін.
Осылайша, аудио жабдығы үшін коммутациялық қуат көзінің жалғыз, ең қолайлы нұсқасы - мәжбүрлі қозуы бар итеру-тарту тізбектерін пайдалану. Сондай-ақ, жоғары жиілікті түрлендіру кезінде сүзгілеуге мұқият назар аудару қажет екенін ұмытпаңыз екіншілік кернеу, өйткені дыбыс диапазонында қуат көзінің кедергісінің пайда болуы қуат күшейткіші үшін коммутациялық қуат көзін өндіруге бағытталған барлық әрекеттерді жоққа шығарады. Дәл сол себепті түрлендіру жиілігі дыбыс диапазонынан алысырақ жылжытылады. Ең танымал түрлендіру жиілігі бұрын шамамен 40 кГц болды, бірақ қазіргі заманғы элементтік база әлдеқайда жоғары жиіліктерде - 100 кГц-ке дейін түрлендіруге мүмкіндік береді.
Олар екеу негізгі түрлеріимпульстік көздерден алынған деректер – тұрақтандырылған және тұрақтанбаған.
Тұрақтандырылған қоректендіру көздері импульстік ені модуляциясын пайдаланады, оның мәні бастапқы орамға берілетін кернеудің ұзақтығын реттеу арқылы шығыс кернеуін қалыптастыру болып табылады, ал импульстердің жетіспеушілігін өтеу екінші қуатта қосылған LC тізбектері арқылы жүзеге асырылады. шығару. Тұрақтандырылған қуат көздерінің үлкен артықшылығы - 220 В желінің кіріс кернеуіне немесе қуат тұтынуына байланысты емес шығыс кернеуінің тұрақтылығы.
Тұрақтанбағандар тұрақты жиілік пен импульс ұзақтығы бар қуат бөлігін жай ғана басқарады және кәдімгі трансформатордан қайталама қоректендіру конденсаторларының көлемі мен әлдеқайда аз сыйымдылығымен ерекшеленеді. Шығу кернеуі тікелей 220 В желіге байланысты және қуат тұтынуына аздап тәуелді (бос режимде кернеу есептелгеннен сәл жоғары).
Коммутациялық қуат көздерінің ең танымал электр тізбектері:
Орташа нүктемен(ПУШ-ТАРТ). Олар әдетте төмен вольтты қуат көздерінде қолданылады, өйткені олардың элементтік базаға қойылатын талаптарда кейбір ерекшеліктері бар. Қуат диапазоны өте үлкен.
Жартылай көпірлер. Желілік коммутациялық қуат көздерінің ең танымал схемасы. Қуат диапазоны 3000 Вт дейін. Қуатты одан әрі арттыру мүмкін, бірақ құны көпір нұсқасының деңгейіне жетеді, сондықтан ол біршама үнемді емес.
Тротуарлар. Бұл схема төмен қуаттарда үнемді емес, өйткені оның құрамында қуат қосқыштарының саны екі есе көп. Сондықтан ол көбінесе 2000 Вт-тан жоғары қуаттарда қолданылады. Максималды қуат 10 000 Вт шегінде. Бұл схема дәнекерлеу машиналарын жасауда негізгі болып табылады.
Кімнің кім екенін және олар қалай жұмыс істейтінін егжей-тегжейлі қарастырайық.

ОРТА НҮКТЕГІМЕН

Көрсетілгендей, бұл қуат тізбегінің дизайны желілік қуат көздерін жасауда пайдалану үшін ұсынылмайды, бірақ ҰСЫНЫЛМАЙДЫ бұл мүмкін емес дегенді білдірмейді. Элементтік базаны таңдауға және қуат трансформаторын жасауға мұқият қарау керек, сондай-ақ баспа схемасын төсеу кезінде жеткілікті жоғары кернеулерді ескеру қажет.
Бұл қуат сатысы автомобильдің аудио жабдықтарында, сондай-ақ үздіксіз қуат көздерінде максималды танымалдылыққа ие болды. Дегенмен, бұл салада бұл схема кейбір қолайсыздықтардан зардап шегеді, атап айтқанда максималды қуаттың шектелуі. Мәселе элементтік негізде емес - бүгінгі күні ағынды көзі 50-100 А болатын MOSFET транзисторлары мүлдем жетіспейді, бұл трансформатордың жалпы қуатында бастапқы орам.
Мәселе мынада ... Дегенмен, үлкен сенімділік үшін біз жоғары жиілікті трансформаторлардың орама деректерін есептеуге арналған бағдарламаны қолданамыз.
M2000HM1-A өткізгіштігі бар K45x28x8 стандартты 5 сақинаны алайық, 54 кГц түрлендіру жиілігін және 24 В бастапқы ораманы (нәтижесінде әрқайсысы 12 В болатын екі жарты орам) орнатамыз 658 Вт қуатын дамыта алады, бірақ бастапқы орамда 5 айналым болуы керек, яғни. Жартылай орамға 2,5 айналым. Қалай болғанда да, бұл табиғи түрде жеткіліксіз... Дегенмен, егер сіз түрлендіру жиілігін 88 кГц-ке дейін көтерсеңіз, қуат өте тартымды болып көрінсе де, жартылай орамға тек 2 (!) айналым аласыз - 1000 Вт.
Сіз осындай нәтижелермен келісе аласыз және 2 айналымды бүкіл сақина бойына біркелкі тарата аласыз, егер сіз қатты тырыссаңыз, мүмкін, бірақ ферриттің сапасы көп нәрсені қаламайды, ал M2000HM1-A жиілікте. 60 кГц жоғары қазірдің өзінде біршама қызады, 90 кГц-де оны үрлеу қажет.
Сонымен, сіз не айтса да, бұл тұйық шеңбер болып шығады - көбірек қуат алу үшін өлшемдерді ұлғайту арқылы біз жиілікті арттыру арқылы бастапқы орамның бұрылыстарының санын азайтамыз, біз қайтадан бұрылыстардың санын азайтамыз; бастапқы орам, бірақ қосымша біз қосымша жылу аламыз.
Дәл осы себепті қос түрлендіргіштер 600 Вт-тан жоғары қуаттарды алу үшін қолданылады - бір басқару модулі екі қуат трансформаторы бар екі бірдей қуат модуліне басқару импульстарын береді. Екі трансформатордың шығыс кернеулері жинақталған. Дәл осылайша зауытта шығарылатын ауыр жүкті автомобиль күшейткіштері үшін қуат көзі ұйымдастырылады және бір қуат модулінен шамамен 500..700 Вт және одан көп шығарылмайды. Қорытындылаудың бірнеше жолы бар:
- айнымалы кернеудің қосындысы. Ток трансформаторлардың бастапқы орамдарына синхронды түрде беріледі, сондықтан шығыс кернеулері синхронды және тізбектей қосылуы мүмкін. Екі трансформатордан қайталама орамдарды параллель қосу ұсынылмайды - орамадағы немесе феррит сапасының шамалы айырмашылығы үлкен шығындарға және сенімділіктің төмендеуіне әкеледі.
- түзеткіштерден кейінгі жинақтау, яғни. тұрақты кернеу. Ең жақсы нұсқа - бір қуат модулі қуат күшейткіші үшін оң кернеуді шығарады, ал екіншісі - теріс.
- екі бірдей биполярлық кернеуді қосу арқылы екі деңгейлі қоректендірумен күшейткіштер үшін қоректендіру көзін генерациялау.

ЖАРТЫ көпір

Жартылай көпір тізбегінің көптеген артықшылықтары бар - ол қарапайым, сондықтан сенімді, қайталануы оңай, тапшы бөлшектерді қамтымайды және биполярлы және қуыс нүктелі транзисторларда да жүзеге асырылуы мүмкін. Онда IGBT транзисторлары да тамаша жұмыс істейді. Алайда оның әлсіз тұсы бар. Бұл өту конденсаторлары. Өйткені, жоғары қуаттарда олар арқылы айтарлықтай үлкен ток өтеді және дайын коммутациялық қуат көзінің сапасы осы нақты компоненттің сапасына тікелей байланысты.
Бірақ мәселе мынада, конденсаторлар үнемі қайта зарядталады, сондықтан оларда ең аз TERMINAL-PLATE кедергісі болуы керек, өйткені жоғары қарсылықпен бұл аймақта өте көп жылу пайда болады және соңында терминал жай күйіп кетеді. . Сондықтан пленкалық конденсаторларды өтпелі конденсаторлар ретінде пайдалану қажет, ал бір конденсатордың сыйымдылығы төтенше жағдайларда 4,7 мкФ сыйымдылыққа жетуі мүмкін, егер бір конденсатор пайдаланылса - бір конденсаторы бар контур да жиі қолданылады. бірполярлы қуат көзі бар UMZCH шығыс сатысының принципіне. Егер екі 4,7 мкФ конденсатор пайдаланылса (олардың қосылу нүктесі трансформатор орамасына қосылған, ал бос сымдар оң және теріс қуат шиналарына қосылған), онда бұл конфигурация қуат күшейткіштерін қуаттандыру үшін өте қолайлы - жалпы сыйымдылық айнымалы ток кернеуіТрансформация қосылып, нәтиже 4,7 мкФ + 4,7 мкФ = 9,4 мкФ тең болады. Дегенмен, бұл опция максималды жүктемемен ұзақ мерзімді үздіксіз пайдалануға арналмаған - жалпы сыйымдылықты бірнеше конденсаторға бөлу қажет.
Үлкен сыйымдылықтарды (түрлендірудің төмен жиілігін) алу қажет болса, сыйымдылығы аз бірнеше конденсаторларды қолданған дұрыс (мысалы, әрқайсысы параллель қосылған 1 мкФ 5 дана). Дегенмен көп саныПараллель қосылған конденсаторлар құрылғының өлшемдерін айтарлықтай арттырады, ал конденсаторлардың барлық гирляндтарының жалпы құны аз емес. Сондықтан, көбірек қуат алу қажет болса, көпір тізбегін пайдалану мағынасы бар.
Жартылай көпір нұсқасы үшін 3000 Вт-тан жоғары қуат қажет емес - өтпелі конденсаторлары бар тақталар тым үлкен болады. Электролиттік конденсаторларды өтпелі конденсаторлар ретінде пайдалану мағынасы бар, бірақ тек 1000 Вт-қа дейінгі қуаттарда, өйткені жоғары жиілікте электролиттер тиімді емес және қыза бастайды. Қағаз конденсаторларыОлар өте жақсы өтті, бірақ олардың өлшемдері...
Түсінікті болу үшін біз конденсатор реактивтілігінің жиілік пен сыйымдылыққа (Ом) тәуелділік кестесін береміз:

Конденсатордың сыйымдылығы	Түрлендіру жиілігі

Екі конденсаторды (біреуі плюс үшін, екіншісі минус үшін) пайдаланған кезде соңғы сыйымдылық осы конденсаторлардың сыйымдылықтарының қосындысына тең болатынын еске саламыз. Алынған қарсылық жылуды тудырмайды, өйткені ол реактивті, бірақ қуат көзінің тиімділігіне әсер етуі мүмкін максималды жүктемелер- қуат трансформаторының жалпы қуаты жеткілікті болғанына қарамастан шығыс кернеуі төмендей бастайды.

КӨПІР

Көпір тізбегі кез келген қуат үшін жарамды, бірақ жоғары қуаттарда ең тиімді (желілік қуат көздері үшін бұл 2000 Вт қуат). Схемада синхронды басқарылатын екі жұп күштік транзисторлар бар, бірақ жоғарғы жұптың эмитенттерін гальваникалық оқшаулау қажеттілігі кейбір қолайсыздықтарды тудырады. Дегенмен, бұл мәселе басқару трансформаторларын немесе мамандандырылған микросұлбаларды пайдаланған кезде толығымен шешіледі, мысалы, өрістік транзисторлар үшін сіз IR2110 - мамандандырылған әзірлемелерді толығымен пайдалана аласыз. ХалықаралықТүзеткіш.

Дегенмен, қуат бөлігі басқару модулімен басқарылмаса, мағынасы жоқ.
Қуат көздерін ауыстырып қосудың қуат бөлігін басқаруға қабілетті бірнеше мамандандырылған микросұлбалар бар, бірақ бұл саладағы ең табысты даму өткен ғасырда пайда болған TL494, соған қарамастан өзектілігін жоғалтқан жоқ, өйткені ол БАРЛЫҚ қажеттіні қамтиды. коммутациялық қоректендіру көздерінің қуат бөлігін басқаруға арналған компоненттер . Бұл микросұлбаның танымалдылығы, ең алдымен, электронды компоненттердің бірнеше ірі өндірушілерінің шығарылуымен дәлелденеді.
Бұл микросұлбаның жұмыс істеу принципін қарастырайық, оны толық жауапкершілікпен контроллер деп атауға болады, өйткені онда БАРЛЫҚ қажетті компоненттер бар.

II БӨЛІМ

Кернеуді реттеудің PWM әдісі нақты қандай?
Әдіс индуктивтіліктің бірдей инерциясына негізделген, яғни. оның токты бірден өткізе алмауы. Сондықтан импульстердің ұзақтығын реттеу арқылы соңғы тұрақты кернеуді өзгертуге болады. Сонымен қатар, қуат көздерін ауыстыру үшін оны бастапқы тізбектерде жасаған дұрыс және осылайша қуат көзін құруға ақша үнемдеу керек, өйткені бұл көз бірден екі рөл атқарады:
- кернеуді түрлендіру;
- шығыс кернеуін тұрақтандыру.
Сонымен қатар, салыстырғанда жылу әлдеқайда аз бөлінеді сызықтық тұрақтандырғыштұрақтанбаған коммутациялық қуат көзінің шығысында орнатылған.
Түсінікті болу үшін төмендегі суретті қарау керек:

Суретте импульстік тұрақтандырғыштың эквивалентті тізбегі көрсетілген, онда тікбұрышты импульстік генератор V1 қуат қосқышы, ал R1 жүктеме ретінде әрекет етеді. Суреттен көрініп тұрғандай, шығыс импульстерінің тұрақты амплитудасы 50 В болғанда, импульстердің ұзақтығын өзгерту арқылы электр қуатын беруді өзгертуге болады. жүктеме кернеуі, және өте аз жылу шығындарымен, тек қолданылатын қуат қосқышының параметрлеріне байланысты.

Біз қуат блогының жұмыс принциптерін, сондай-ақ басқару элементтерін анықтадық. Екі түйінді қосу және дайын коммутациялық қуат көзін алу ғана қалады.
TL494 контроллерінің жүктеме сыйымдылығы өте үлкен емес, дегенмен IRFZ44 типті бір жұп күштік транзисторларды басқару жеткілікті. Дегенмен, күшті транзисторлар үшін күштік транзисторлардың басқару электродтарында қажетті токты дамытуға қабілетті ток күшейткіштері қажет. Біз қуат көзінің өлшемін азайтуға және дыбыс диапазонынан кетуге тырысып жатқандықтан, MOSFET технологиясы арқылы жасалған өрістік транзисторлар қуат транзисторлары ретінде оңтайлы түрде пайдаланылады.

MOSFET өндірісіндегі құрылымдардың нұсқалары.

Бір жағынан, өрістік транзисторды басқару үшін үлкен токтар қажет емес - олар кернеумен ашылады. Дегенмен, балдың бұл бөшкесінде жақпа шыбын бар, бұл жағдайда, бұл қақпаның транзисторды басқару үшін токты тұтынбайтын үлкен белсенді қарсылыққа ие болғанымен, қақпаның сыйымдылығы бар. Оның заряды мен разряды үшін дәл үлкен токтар қажет, өйткені жоғары түрлендіру жиіліктерінде реактивтілік елемеуге болмайтын шектерге дейін төмендейді. Және MOSFET транзисторының қуаттылығы неғұрлым көп болса, оның қақпасының сыйымдылығы соғұрлым көп болады.
Мысалы, қақпаның сыйымдылығы 1400 пФ болатын IRF740 (400 В, 10А) және қақпаның сыйымдылығы 4200 пФ болатын IRFP460 (500 В, 20 А) алайық. Бірінші және екінші қақпа кернеуі ± 20 В-дан аспауы керек болғандықтан, біз басқару импульстері ретінде 15 В кернеуді аламыз және симуляторда R1 және R2 резисторларында 100 кГц генератор жиілігінде не болатынын көреміз. 1400 пФ және 4200 пФ конденсаторлармен тізбектей жалғанған.

Сынақ стенді.

Ток белсенді жүктеме арқылы өткенде, оның бойында кернеудің төмендеуі пайда болады және осы мәннен ағып жатқан токтың лездік мәндерін бағалауға болады.

R1 резисторы арқылы өту.

Суреттен көрініп тұрғандай, R1 резисторында басқару импульсі бірден пайда болған кезде, 10 Ом қарсылықпен шамамен 10,7 В төмендейді, бұл лездік ток мәні 1-ге жетеді дегенді білдіреді. A (!). Импульс R1 резисторында аяқталғаннан кейін бірдей 10,7 В төмендейді, сондықтан C1 конденсаторын разрядтау үшін шамамен 1 А ток қажет.
10 Ом резистор арқылы 4200 пФ сыйымдылықты зарядтау және разрядтау үшін 1,3 А қажет, өйткені 10 Ом резистор арқылы 13,4 В төмендейді.

Қорытынды өзін ұсынады - қақпа сыйымдылықтарын зарядтау және разрядтау үшін қуатты транзисторлардың қақпаларын басқаратын шлем жалпы тұтынудың өте аз болғанына қарамастан, жеткілікті үлкен токтарға төтеп беруі керек.
Өріс транзисторларының қақпаларындағы лездік ток мәндерін шектеу үшін әдетте 33-тен 100 Ом-ға дейінгі токты шектейтін резисторлар қолданылады. Бұл резисторлардың шамадан тыс төмендеуі ағып жатқан токтардың лездік мәнін арттырады, ал ұлғаюы желілік режимде күшті транзистордың жұмыс істеу ұзақтығын арттырады, бұл соңғысының негізсіз қызуына әкеледі.
Параллель қосылған резистор мен диодтан тұратын тізбек жиі қолданылады. Бұл трюк, ең алдымен, зарядтау кезінде басқару сатысын жеңілдету және қақпаның сыйымдылығының разрядын жылдамдату үшін қолданылады.

Бір циклді түрлендіргіштің фрагменті.

Осылайша, қуат трансформаторының орамындағы токтың бірден пайда болуына қол жеткізілмейді, бірақ біршама сызықты болады. Бұл қуат сатысының температурасын жоғарылатса да, трансформатор орамасына тікбұрышты кернеуді қолданғанда сөзсіз пайда болатын өздігінен индукциялық кернеуді айтарлықтай төмендетеді.

Бір жақты түрлендіргіштің жұмысындағы өзіндік индуктивтілік
(қызыл сызық – трансформатор орамындағы кернеу, көк – қоректену кернеуі, жасыл – басқару импульстері).

Сонымен, біз теориялық бөлікті сұрыптадық және кейбір қорытындылар жасай аламыз:
Коммутациялық қоректендіру көзін жасау үшін өзегі ферриттен жасалған трансформатор қажет;
Коммутациялық қуат көзінің шығыс кернеуін тұрақтандыру үшін TL494 контроллері сәтті жұмыс істей алатын PWM әдісі қажет;
Орташа нүктесі бар қуат бөлімі төмен вольтты коммутациялық қуат көздері үшін ең қолайлы;
Жартылай көпір схемасының қуат бөлігі төмен және орташа қуаттар үшін ыңғайлы, ал оның параметрлері мен сенімділігі көп жағдайда өтетін конденсаторлардың саны мен сапасына байланысты;
Көпір түріндегі қуат бөлімі жоғары қуаттар үшін тиімдірек;
Қуат бөлігінде MOSFET-ті пайдаланған кезде, қақпаның сыйымдылығы туралы ұмытпаңыз және осы сыйымдылыққа реттелген күштік транзисторлардың басқару элементтерін есептеңіз;

Жеке құрамдас бөліктерді сұрыптағандықтан, коммутациялық қуат көзінің соңғы нұсқасына көшейік. Барлық жартылай көпір көздерінің алгоритмі де, схемасы да дерлік бірдей болғандықтан, қандай элемент не үшін қажет екенін түсіндіру үшін біз қуаттылығы 400 Вт болатын, екі биполярлық шығыс кернеуі бар ең танымалды бөлеміз.

Кейбір жаңа мүмкіндіктерді атап өту керек:
R23, R25, R33, R34 резисторлары RC сүзгісін жасау үшін қызмет етеді, бұл импульстік көздердің шығысында электролиттік конденсаторларды пайдалану кезінде өте қажет. Ең дұрысы, әрине, LC сүзгілерін қолданған дұрыс, бірақ «тұтынушылар» онша күшті емес болғандықтан, сіз RC сүзгісімен толықтай шыға аласыз. Бұл резисторлардың кедергісін 15-тен 47 Ом-ға дейін пайдалануға болады. R23 жақсырақ қуат 1 Вт, қалғаны 0,5 Вт жеткілікті.
C25 және R28 - күштік трансформатор орамындағы өздігінен индукциялық шығарындыларды азайтатын снаббер. Олар 1000 пФ жоғары сыйымдылықта тиімдірек, бірақ бұл жағдайда резисторда тым көп жылу пайда болады. Қайталама қуат көзінің түзеткіш диодтарынан кейін дроссельдер болмаған жағдайда қажет (зауыттық жабдықтың басым көпшілігі). Егер дроссельдер қолданылса, снубберлердің тиімділігі соншалықты байқалмайды. Сондықтан біз оларды өте сирек орнатамыз және осыған байланысты қуат көздері нашар жұмыс істемейді.
Тақтада және схемада кейбір элементтер мәндері әртүрлі болса, бұл мәндер маңызды емес - екеуін де пайдалануға болады.
Егер тақтада схемада жоқ элементтер болса (әдетте бұл қуат көзінің конденсаторлары), онда сіз оларды орнатуға болмайды, бірақ олармен жақсырақ болар еді. Егер сіз орнатуды шешсеңіз, онда сіз 0,1...0,47 мкФ электролиттік конденсаторларды емес, олармен параллель қосылғандармен бірдей сыйымдылықтағы электролиттік конденсаторларды пайдалана аласыз.
Тақтада 2-ОПЦИЯ Радиаторлардың жанында периметрі бойынша бұрғыланған төртбұрышты бөлік бар және оған қуат көзін басқару түймелері (қосу-өшіру) орнатылған. Бұл тесікке қажеттілік 80 мм желдеткіштің радиаторға бекіту үшін биіктікке сәйкес келмейтініне байланысты. Сондықтан желдеткіш баспа платасының негізінің астына орнатылады.

ӨЗІМЕН ЖИНАУ НҰСҚАУЛАРЫ
ТҰРАҚТАНДЫРЫЛҒАН ПУЛЬСТЫҚ ҚҰРАТ ҚАБІЛЕУІ

Бастау үшін мұқият оқып шығу керек электр схемасы, дегенмен бұл әрқашан құрастыруды бастамас бұрын жасалуы керек. Бұл кернеу түрлендіргіші жартылай көпір тізбегінде жұмыс істейді. Оның басқалардан қалай ерекшеленетіні егжей-тегжейлі сипатталған.

Бірдеңе түсініксіз болса, сұраңыз, біз жауап беріп, мұрағатқа қосамыз.

Қосымша ақпарат көп емес:

ҮЙДЕ ЖАСАЛҒАН САҚТАНДЫРУЛАР
Күйіп кету тоғы, А	МЫС ДИАметрі СЫМДАР, мм

Түсті кодтаурезисторлар
Белгі түсі	Бірінші саны	Екінші саны	Үшінші саны	Көптеген тел	Толеранттылық +/- %
Күміс	-	-	-	10^-2	10
Алтын	-	-	-	10^-1	5
Қара	-	0	-	1	-
Қоңыр	1	1	1	10	1
Қызыл	2	2	2	10^2	2
Апельсин	3	3	3	10^3	-
Сары	4	4	4	10^4	-
Жасыл	5	5	5	10^5	0,5
Көк	6	6	6	10^6	0,25
күлгін	7	7	7	10^7	0,1
Сұр	8	8	8	10^8	0,05

ЖАҢАЛЫҚ КҮШЕЙТКІШ ҚУАТЫ ШЫҒЫС КЕРНЕЛЕУГЕ ЖӘНЕ ЖҮКТЕМЕ КЕРІСТІГІНЕ БАЙЛАНЫСТЫ
AMPLITUDE КӨРСЕТКІШТЕР ОСЦИЛОСКОП	Ағымдағы КӨРСЕТКІШТЕР ВОЛТМЕТР				AMPLITUDE КӨРСЕТКІШТЕР ОСЦИЛОСКОП	Ағымдағы КӨРСЕТКІШТЕР ВОЛТМЕТР
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50	0,71 1,41 2,12 2,83 3,54 4,24 4,95 5,66 6,36 7,07 7,78 8,49 9,19 9,9 10,61 11,32 12,02 12,73 13,44 14,14 15,56 16,97 18,39 19,8 21,22 22,63 24,05 25,46 26,87 28,29 29,7 31,12 32,53 33,95 35,36	0,13 0,5 1,12 2 3,13 4,49 6,13 8,01 10,11 12,5 15,13 18,02 21,11 24,5 28,14 32,04 36,12 40,51 45,16 49,98 61 72 85 98 113 128 145 162 180 200 221 242 265 288 313	0,06 0,25 0,56 1 1,57 2,25 3,06 4 5,06 6,25 7,57 9,01 10,56 12,25 14,07 16,02 18,06 20,26 22,58 24,99 30 36 42 49 56 64 72 81 90 100 110 121 132 144 156		52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150	36,78 38,19 39,6 41,02 42,43 43,85 45,26 46,68 48,09 49,5 50,92 52,33 53,75 55,16 56,58 57,99 59,41 60,82 62,23 63,65 65,06 66,48 67,89 69,31 70,72 74,26 77,79 81,33 84,87 88,4 91,94 95,47 99,01 102,55 106,08	338 365 392 421 450 481 512 545 578 613 648 685 722 761 800 841 882 925 968 1013 1058 1105 1152 1201 1250 1379 1513 1654 1801 1954 2113 2279 2451 2629 2813	169 182 196 210 225 240 256 272 289 306 324 342 361 380 400 420 441 462 484 506 529 552 576 600 625 689 756 827 900 977 1057 1139 1225 1315 1407
Әдетте АВ класының қуатты күшейткіштерінің шығысындағы амплитудасы қоректендіру кернеуінен 3...7 В аз, сондықтан қоректену кернеуі ±50 В болса, онда шығыс амплитудасы 43...47 В болады, яғни. Қуат күшейткіші 4 Ом жүктемеге 230...270 Вт бере алады.

Әрбір компьютердің ажырамас бөлігі болып табылады қуат блогы (PSU). Бұл компьютердің қалған бөлігі сияқты маңызды. Сонымен қатар, қуат көзін сатып алу өте сирек кездеседі, өйткені жақсы қуат көзі жүйелердің бірнеше буынына қуат бере алады. Осының барлығын ескере отырып, қуат көзін сатып алуға өте байыпты қарау керек, өйткені компьютердің тағдыры қуат көзінің жұмысына тікелей байланысты.

Электрмен жабдықтаудың негізгі мақсаты болып табыладықоректендіру кернеуінің генерациясы, ол барлық ДК блоктарының жұмыс істеуі үшін қажет. Негізгі құрамдас қоректену кернеулері:

• +3,3 В

Сондай-ақ қосымша кернеулер бар:

Іске асыру үшін гальваникалық оқшаулауҚажетті орамдары бар трансформаторды жасау жеткілікті. Бірақ компьютерді қуаттандыру үшін сізге айтарлықтай қажет қуат, әсіресе үшін заманауи компьютерлер. Үшін компьютердің қуат көзіғана емес трансформатор жасау керек еді үлкен өлшем, бірақ салмағы да көп болды. Дегенмен, трансформатордың қоректену тогының жиілігі артқан сайын, бірдей магнит ағынын жасау үшін, аз айналымдар және магниттік ядроның кішірек қимасы қажет. Түрлендіргіш негізінде салынған қоректендіру көздерінде трансформатордың кернеуінің жиілігі 1000 немесе одан да көп есе жоғары. Бұл ықшам және жеңіл қуат көздерін жасауға мүмкіндік береді.

Ең қарапайым импульстік қуат көзі

Қарапайым блок-схеманы қарастырыңыз коммутациялық қуат көзі, ол барлық коммутациялық қуат көздерінің негізінде жатыр.

.

Бірінші блок қондырғылар айнымалы ток желісінің кернеуін тұрақты токқа түрлендіру. Мұндай түрлендіргішайнымалы кернеуді түзететін диодтық көпірден және түзетілген кернеудің толқындарын тегістейтін конденсатордан тұрады. Бұл жағы да қамтиды қосымша элементтер: қосу сәтіндегі ток кернеуін тегістеу үшін импульстік генератордың толқындарынан және термисторлардан желілік кернеу сүзгілері. Дегенмен, шығындарды үнемдеу үшін бұл элементтерді алып тастауға болады.

Келесі блок - импульстік генератор, ол трансформатордың бастапқы орамасына қуат беретін белгілі бір жиіліктегі импульстарды тудырады. Әртүрлі қуат көздерінің генерациялау импульстерінің жиілігі әртүрлі және 30-дан 200 кГц-ке дейін. Трансформатор электрмен жабдықтаудың негізгі функцияларын орындайды: желіден гальваникалық оқшаулау және кернеуді қажетті мәндерге дейін төмендету.

Трансформатордан алынған айнымалы кернеу келесі блокпен тікелей кернеуге түрленеді. Блок кернеуді түзететін диодтардан және толқынды сүзгіден тұрады. Бұл блокта толқынды сүзгі бірінші блокқа қарағанда әлдеқайда күрделі және конденсаторлар тобынан және дроссельден тұрады. Ақшаны үнемдеу үшін өндірушілер шағын конденсаторларды, сондай-ақ индуктивтілігі төмен дроссельдерді орнатуға болады.

Бірінші импульстік қуат блогыұсынылған итергіш немесе бір циклді түрлендіргіш. Push-pull генерациялау процесінің екі бөліктен тұратынын білдіреді. Мұндай түрлендіргіште екі транзистор кезекпен ашылады және жабылады. Тиісінше, бір жақты түрлендіргіште бір транзистор ашылады және жабылады. Төменде итергіш және бір циклді түрлендіргіштердің сұлбалары берілген.

.

Тізбектің элементтерін толығырақ қарастырайық:

X2 - қосқышты қоректендіру тізбегі.

X1 - шығыс кернеуі жойылатын қосқыш.

R1 - пернелердегі бастапқы шағын ауытқуды орнататын қарсылық. Бұл түрлендіргіштегі тербеліс процесінің тұрақты басталуы үшін қажет.

R2 - транзисторлардағы негізгі токты шектейтін кедергі, бұл транзисторларды күйіп кетуден қорғау үшін қажет;

TP1 - трансформаторда орамдардың үш тобы бар. Бірінші шығыс орамасы шығыс кернеуін тудырады. Екінші орам транзисторлар үшін жүктеме ретінде қызмет етеді. Үшіншісі транзисторлар үшін басқару кернеуін жасайды.

Бірінші тізбекті қосудың бастапқы сәтінде транзистор сәл ашық, өйткені R1 резисторы арқылы негізге оң кернеу қолданылады. Аздап ашық транзистор арқылы ток өтеді, ол да трансформатордың II орамасы арқылы өтеді. Орам арқылы өтетін ток магнит өрісін тудырады. Магнит өрісі трансформатордың қалған орамдарында кернеу тудырады. Нәтижесінде III орамында оң кернеу пайда болады, ол транзисторды одан да көп ашады. Процесс транзистор қанықтыру режиміне өткенше жалғасады. Қанықтыру режимі транзисторға қолданылатын басқару тогы жоғарылағанда шығыс тогы өзгеріссіз қалуымен сипатталады.

Өйткені орамдардағы кернеу өзгеріс болған жағдайда ғана пайда болады магнит өрісі, оның ұлғаюы немесе азаюы, содан кейін транзистордың шығысындағы токтың ұлғаюының болмауы, демек, II және III орамаларында ЭҚК жоғалуына әкеледі. III орамдағы кернеудің жоғалуы транзистордың ашылу дәрежесінің төмендеуіне әкеледі. Ал транзистордың шығыс тогы азаяды, демек, магнит өрісі азаяды. Магнит өрісін азайту қарама-қарсы полярлық кернеуді тудырады. III орамындағы теріс кернеу транзисторды одан да көп жаба бастайды. Процесс магнит өрісі толығымен жойылғанша жалғасады. Магнит өрісі жоғалған кезде III орамдағы теріс кернеу де жоғалады. Процесс қайтадан қайталана бастайды.

Басатын түрлендіргіш бірдей принцип бойынша жұмыс істейді, бірақ айырмашылығы - екі транзистор бар және олар кезекпен ашылады және жабылады. Яғни, бірі ашық болса, екіншісі жабылады. Түрлендіргіштің тізбегі бар үлкен артықшылық, өйткені ол бүкіл гистерезис циклін пайдаланады магниттік өткізгіштрансформатор. Гистерезис контурының тек бір бөлігін ғана пайдалану немесе тек бір бағытта магниттеу түрлендіргіштің тиімділігін төмендететін және оның өнімділігін төмендететін көптеген жағымсыз әсерлерге әкеледі. Сондықтан фазалық ауыспалы трансформаторы бар түрлендіргіш тізбегі әдетте барлық жерде қолданылады. Қарапайымдылық, шағын өлшемдер және аз қуат қажет болатын тізбектерде бір циклді схема әлі де қолданылады.

Қуат факторын түзетусіз ATX пішін факторы қуат көздері

Жоғарыда талқыланған түрлендіргіштер, толық құрылғылар болғанымен, іс жүзінде пайдалану ыңғайсыз. Түрлендіргіш жиілігі, шығыс кернеуі және басқа да көптеген параметрлер «қалқымалы», өзгерістерге байланысты өзгереді: қоректендіру кернеуі, түрлендіргіштің шығыс жүктемесі және температурасы. Бірақ егер кілттер тұрақтандыруды және әртүрлілікті жүзеге асыра алатын контроллермен басқарылатын болса қосымша функциялар, содан кейін құрылғыларды қуаттандыру үшін схеманы пайдалануға болады. PWM контроллерін қолданатын қуат беру тізбегі өте қарапайым және жалпы алғанда, PWM контроллеріне салынған импульстік генератор болып табылады.

PWM – импульс енін модуляциялау. Ол импульстің ұзақтығын немесе жұмыс циклін өзгерту арқылы LPF (төмен өту сүзгісі) арқылы өтетін сигнал амплитудасын реттеуге мүмкіндік береді. PWM негізгі артықшылықтары болып табылады жоғары мәнҚуат күшейткішінің тиімділігі және үлкен мүмкіндіктерқолданбада.

Бұл қоректендіру тізбегі төмен қуатқа ие және кілт ретінде өрістік транзисторды пайдаланады, ол схеманы жеңілдетеді және басқаруға қажетті қосымша элементтерден құтылады. транзисторлық қосқыштар. IN жоғары қуатты қуат көздері PWM контроллерішығыс қосқышына арналған басқару элементтері («Драйвер») бар. IGBT транзисторлары жоғары қуатты қуат көздерінде шығыс қосқыштар ретінде пайдаланылады.

Бұл тізбектегі желі кернеуі тұрақты кернеуге түрленеді және трансформатордың бірінші орамасына ауыстырғыш арқылы беріледі. Екінші орам микросұлбаны қуаттандыруға және кері байланыс кернеуін құруға қызмет етеді. PWM контроллері 4 түйреуішке қосылған RC тізбегі арқылы орнатылатын жиілігі бар импульстарды жасайды. Импульстар коммутатордың кірісіне беріледі, ол оларды күшейтеді. Импульстердің ұзақтығы 2 аяқтағы кернеуге байланысты өзгереді.

Нақты ATX қоректендіру тізбегін қарастырайық. Оның басқа да көптеген элементтері бар, сонымен қатар қамтиды қосымша құрылғылар. Қуат беру тізбегі шартты түрде негізгі бөліктерге қызыл квадраттармен бөлінген.

Қуаты 150–300 Вт болатын ATX қоректендіру тізбегі

Контроллер чипін қуаттандыру үшін, сондай-ақ компьютер өшірілген кезде пайдаланатын күту режиміндегі +5 кернеуін генерациялау үшін тізбекте басқа түрлендіргіш бар. Диаграммада ол блок 2 деп белгіленген. Көріп отырғаныңыздай, ол бір циклді түрлендіргіштің схемасы бойынша жасалған. Екінші блокта қосымша элементтер де бар. Негізінде, бұл түрлендіргіш трансформаторы тудыратын кернеу асқындарын сіңіруге арналған тізбектер. Микросұлба 7805 - кернеу тұрақтандырғышы түрлендіргіштің түзетілген кернеуінен +5В күту кернеуін жасайды.

Көбінесе күту режиміндегі кернеу генерациялау блогында сапасыз немесе ақаулы компоненттер орнатылады, бұл түрлендіргіш жиілігінің дыбыс диапазонына дейін төмендеуіне әкеледі. Нәтижесінде қуат көзінен сықырлаған дыбыс естіледі.

Қуат көзі айнымалы ток желісінен қуат алатындықтан кернеу 220 В, ал түрлендіргішке қуат қажет тұрақты кернеу, кернеуді түрлендіру қажет. Бірінші блок айнымалы желі кернеуін түзетеді және сүзеді. Бұл блокта қуат көзінің өзі тудыратын кедергілерге қарсы сүзгі де бар.

Үшінші блок - TL494 PWM контроллері. Ол электрмен жабдықтаудың барлық негізгі функцияларын орындайды. Қуат көзін қысқа тұйықталудан қорғайды, шығыс кернеулерін тұрақтандырады және трансформаторға жүктелетін транзисторлық қосқыштарды басқару үшін PWM сигналын жасайды.

Төртінші блок екі трансформатордан және транзисторлық қосқыштардың екі тобынан тұрады. Бірінші трансформатор шығыс транзисторлар үшін басқару кернеуін жасайды. TL494 PWM контроллері төмен қуат сигналын тудыратындықтан, транзисторлардың бірінші тобы бұл сигналды күшейтеді және оны бірінші трансформаторға береді. Транзисторлардың екінші тобы немесе шығыстары негізгі қоректену кернеулерін тудыратын негізгі трансформаторға жүктеледі. Бұл күрделірек шығыс қосқышын басқару схемасы басқарудың күрделілігіне байланысты пайдаланылды биполярлы транзисторларжәне PWM контроллерін жоғары кернеуден қорғау.

Бесінші блок трансформатордың шығыс кернеуін түзететін Шоттки диодтарынан және төмен жиіліктегі сүзгіден (LPF) тұрады. Төмен өткізгіш сүзгі мыналардан тұрады электролиттік конденсаторларелеулі сыйымдылық пен дроссельдер. Төмен жиіліктегі сүзгінің шығысында оны жүктейтін резисторлар бар. Бұл резисторлар қуат көзінің қуаты өшірілгеннен кейін зарядталған күйде қалмауын қамтамасыз ету үшін қажет. Желілік кернеу түзеткішінің шығысында да резисторлар бар.

Блокта шеңберленбеген қалған элементтер тізбектер болып табылады және « қызмет көрсету сигналдары« Бұл тізбектер қуат көзін қысқа тұйықталудан қорғайды немесе шығыс кернеулерінің денсаулығын бақылайды.

Енді қалай болатынын көрейік баспа схемасы 200 Вт қуат көзіэлементтері орналасқан. Суретте көрсетілген:

Шығу кернеулерін сүзетін конденсаторлар.

Пайдаланбаған шығыс кернеу сүзгі конденсаторларының орны.

Шығу кернеулерін сүзетін индукторлар. Үлкенірек катушка сүзгі рөлін ғана емес, сонымен қатар ферромагниттік тұрақтандырғыш ретінде де әрекет етеді. Бұл әртүрлі шығыс кернеулерінің жүктемесі біркелкі болмаған кезде кернеудің теңгерімсіздігін аздап азайтуға мүмкіндік береді.

WT7520 PWM тұрақтандырғыш чипі.

+3,3В және +5В кернеулері үшін Шоттки диодтары орнатылған радиатор, ал кернеуі +12В үшін қарапайым диодтар бар. Айта кету керек, жиі, әсіресе ескі қуат көздерінде, бір радиаторға қосымша элементтер орналастырылады. Бұл +5В және +3,3В кернеуді тұрақтандыру элементтері. IN заманауи блоктарБұл радиаторға түзеткіш элемент ретінде пайдаланылатын барлық негізгі кернеулерге немесе өрістік транзисторларға арналған Шоттки диодтары ғана орналастырылған.

Барлық кернеулерді тудыратын негізгі трансформатор, сондай-ақ желіден гальваникалық оқшаулау.

Түрлендіргіштің шығыс транзисторлары үшін басқару кернеулерін генерациялайтын трансформатор.

Күту режиміндегі кернеуді генерациялайтын конвертер трансформаторы +5В.

Түрлендіргіштің шығыс транзисторлары орналасқан радиатор, сондай-ақ күту режиміндегі кернеуді тудыратын түрлендіргіштің транзисторы.

Желілік кернеу сүзгі конденсаторлары. Олардың екеуі болуы міндетті емес. Биполярлық кернеуді қалыптастыру және ортаңғы нүктені қалыптастыру үшін сыйымдылығы бірдей екі конденсатор орнатылған. Олар түзетілген желі кернеуін екіге бөледі, осылайша қосылатын әртүрлі полярлық екі кернеуді құрайды ортақ нүкте. Жалғыз қоректендіргіш тізбектерде бір ғана конденсатор бар.

Ток көзінен туындайтын гармоникаларға (кедергілерге) қарсы желі сүзгі элементтері.

Айнымалы ток кернеуін түзететін диодтық көпір диодтары.

Қуат көзі 350 Втбарабар реттелген. Біреу бірден байқайды үлкен өлшемді тақта, кеңейтілген радиаторлар және үлкенірек өлшемтүрлендіргіш трансформатор.

Шығу кернеуінің сүзгі конденсаторлары.

Шығу кернеуін түзететін диодтарды салқындататын радиатор.

Кернеулерді тұрақтандыратын PWM контроллері AT2005 (WT7520 аналогы).

Түрлендіргіштің негізгі трансформаторы.

Шығу транзисторлары үшін басқару кернеуін генерациялайтын трансформатор.

Күту режиміндегі кернеу түрлендіргіш трансформаторы.

Түрлендіргіштердің шығыс транзисторларын салқындататын радиатор.

Қуат көзінің кедергілеріне қарсы желілік кернеу сүзгісі.

Диодтық көпір диодтары.

Желілік кернеу сүзгі конденсаторлары.

Қарастырылған схема ұзақ уақыт бойы қоректендіру көздерінде қолданылған және қазір кейде табылған.

Қуат факторын түзетуі бар ATX пішіміндегі қуат көздері

Қарастырылған тізбектерде желілік жүктеме диодтық көпір арқылы желіге қосылған конденсатор болып табылады. Конденсатор тек ондағы кернеу желідегі кернеуден аз болса ғана зарядталады. Нәтижесінде ток табиғатта импульстік болады, оның көптеген кемшіліктері бар.

Біз бұл кемшіліктерді тізімдейміз:

1. токтар желіге жоғары гармоникаларды (кедергі) енгізеді;
2. ток тұтынудың үлкен амплитудасы;
3. тұтыну токындағы маңызды реактивті компонент;
4. электр желісінің кернеуі бүкіл кезең ішінде пайдаланылмайды;
5. Мұндай схемалардың тиімділігі аз маңызды.

Жаңа қуат көздеріжетілдірілген заманауи схемасы бар, оның тағы бір қосымша блогы бар - қуат факторын түзеткіш (PFC). Ол қуат факторын жақсартады. Немесе одан да көп қарапайым тілдежелілік кернеу көпірінің түзеткішінің кейбір кемшіліктерін жояды.

S=P+jQ

Жалпы қуат формуласы

Қуат коэффиценті (ҚҚ) жалпы қуаттың қанша бөлігінде белсенді компонент бар екенін және қанша бөлігі реактивті екенін сипаттайды. Негізінде, неге ескеру керек деп айтуға болады реактивті қуат, бұл ойдан шығарылған және ешқандай пайда әкелмейді.

Бізде 0,7 қуат коэффициенті және 300 Вт қуаты бар белгілі бір құрылғы, қуат көзі бар делік. Оны біздің қуат көзімізде бар екенін есептеулерден көруге болады толық қуат(реактивті және. қосындысы белсенді қуат) онда көрсетілгеннен артық. Және бұл қуат 220 В қуат көзінен қамтамасыз етілуі керек. Бұл қуат пайдалы болмаса да (тіпті электр есептегіш оны жазбайды), ол әлі де бар.

Яғни, ішкі элементтер мен желілік кабельдер 300 Вт емес, 430 Вт қуатқа есептелуі керек. Қуат коэффициенті 0,1 болатын жағдайды елестетіп көріңізші... Осыған байланысты GORSET қуат коэффициенті 0,6-дан төмен құрылғыларды пайдалануға тыйым салады, ал егер олар анықталса, иесіне айыппұл салынады.

Тиісінше, науқандар PFC бар жаңа қуат беру схемаларын әзірледі. Бастапқыда PFC ретінде кіріске қосылған жоғары индуктивті индуктор пайдаланылды. Мұндай қуат көзі жоғарылаған км-ге ие. Қажетті CM-ге жету үшін қуат көздерін үлкен дроссельмен жабдықтау қажет, өйткені қуат көзінің кіріс кедергісі түзеткіштің шығысында орнатылған конденсаторларға байланысты сиымдылық сипатқа ие. Дроссельді орнату қуат көзінің массасын айтарлықтай арттырады, ал КМ-ны 0,85-ке дейін арттырады, бұл соншалықты көп емес.

CM түзету үшін дроссельді қосу

Пассивті ПФҚ тиімділігі төмен болғандықтан, а жаңа схемаДроссельге жүктелген PWM тұрақтандырғышының негізінде жасалған PFC. Бұл схема қуат көзіне көптеген артықшылықтар береді:

• кеңейтілген жұмыс кернеуінің диапазоны;
• желілік кернеу сүзгісінің конденсаторының сыйымдылығын айтарлықтай азайту мүмкін болды;
• айтарлықтай өсті CM;
• қуат көзінің салмағын азайту;
• электрмен жабдықтаудың тиімділігін арттыру.

Бұл схеманың кемшіліктері де бар - бұл электрмен жабдықтау сенімділігінің төмендеуіжәне кейбіреулерімен дұрыс жұмыс істемеу үздіксіз қуат көздері I жұмыс режимдерін ауыстыру кезінде батарея / желі. Бұл тізбектің UPS-пен дұрыс жұмыс істемеуі тізбектегі желілік кернеу сүзгісінің сыйымдылығының айтарлықтай төмендеуінен туындайды. Кернеу қысқа уақытқа жоғалған кезде, PFC шығысындағы кернеуді ұстап тұру үшін қажет PFC тогы айтарлықтай артады, нәтижесінде UPS-тегі қысқа тұйықталудан (қысқа тұйықталудан) қорғау іске қосылады. .

Тізбекті қарасаңыз, бұл индукторға жүктелетін импульстік генератор. Желінің кернеуі диодтық көпір арқылы түзетіледі және L1 индукторы мен трансформатор T1 арқылы жүктелетін коммутаторға беріледі. Контроллерден кілтке кері байланысты қамтамасыз ету үшін трансформатор енгізілген. Индуктордағы кернеу D1 және D2 диодтары арқылы жойылады. Сонымен қатар, кернеу диодтардың көмегімен диод көпірінен немесе индуктордан кезекпен жойылады және Cs1 және Cs2 конденсаторларын зарядтайды. Q1 кілті ашылады және L1 дроссельде қажетті энергия мөлшері жинақталады. Жинақталған энергия мөлшері кілттің ашық күйінің ұзақтығымен реттеледі. Неғұрлым көп энергия жинақталса, индуктор соғұрлым көп кернеу шығарады. Кілтті өшіргеннен кейін жинақталған энергияны L1 индукторы D1 диод арқылы конденсаторларға шығарады.

Бұл операция PFC жоқ тізбектерден айырмашылығы желінің айнымалы кернеуінің бүкіл синусоидын пайдалануға, сондай-ақ түрлендіргішті беретін кернеуді тұрақтандыруға мүмкіндік береді.

IN заманауи схемаларқуат көздері жиі пайдаланылады қос арналы PWM контроллері. Бір микросұлба түрлендіргішті де, PFC-ні де басқарады. Нәтижесінде қоректендіру тізбегіндегі элементтердің саны айтарлықтай азаяды.

Диаграмманы қарастырайық қарапайым блок ML4819 екі арналы PWM контроллері арқылы 12 В қуат көзі. Қуат көзінің бір бөлігі тұрақты мәнді тудырады тұрақтандырылған кернеу+380 В. Басқа бөлігі - +12 В тұрақты тұрақтандырылған кернеуді тудыратын түрлендіргіш. PFC жоғарыда қарастырылған жағдайдағыдай Q1 ажыратқышынан, оған жүктелген кері байланыс трансформаторының L1 индукторынан тұрады. Диодтар D5, D6 заряд конденсаторлары C2, ° C3, ° C4. Түрлендіргіш T3 трансформаторына жүктелген Q2 және Q3 екі ажыратқыштан тұрады. Импульстік кернеу D13 диод жинағы арқылы түзетіледі және L2 индукторы мен C16, ° C18 конденсаторлары арқылы сүзіледі. U2 картриджінің көмегімен шығыс кернеуді басқару кернеуі жасалады.

Белсенді PFC бар қуат көзінің дизайнын қарастырайық:

1. Ток қорғанысын басқару тақтасы;
2. +12В және +5В кернеу сүзгісі рөлін және топты тұрақтандыру функциясын орындайтын дроссель;
3. Кернеу сүзгісінің дроссельі +3,3В;
4. Шығу кернеулерінің түзеткіш диодтары орналасқан радиатор;
5. Негізгі түрлендіргіш трансформатор;
6. Негізгі түрлендіргіштің пернелерін басқаратын трансформатор;
7. Көмекші түрлендіргіш трансформатор (күту кернеуін қалыптастыру);
8. Қуат факторын түзету контроллерінің тақтасы;
9. Радиатор, салқындатқыш диод көпірі және негізгі түрлендіргіш ажыратқыштар;
10. Кедергілерге қарсы желілік кернеу сүзгілері;
11. Қуат факторын түзетуші дроссель;
12. Желілік кернеу сүзгі конденсаторы.

Коннекторлардың конструкциялық ерекшеліктері және түрлері

қарастырайық қосқыштардың түрлері, ол қуат көзінде болуы мүмкін. Қуат көзінің артқы жағындақосу үшін қосқыш бар желілік кабель және қосқыш. Бұрын қуат сымының қосқышының жанында монитордың желілік кабелін қосуға арналған қосқыш бар болатын. Қажет болса, басқа элементтер болуы мүмкін:

• желі кернеуінің немесе қуат көзінің жұмыс күйінің көрсеткіштері
• желдеткіштің жұмыс режимін басқару түймелері
• 110/220В кіріс кернеуін ауыстыру түймесі
• Құрылғыға орнатылған USB порттары USB қуат көзіхаб
• басқа.

Қуат көзінен ауаны соратын желдеткіштер артқы қабырғаға көбірек орналастырылады. Желдеткіш үлкен және тыныш белсенді салқындату элементін орнатуға мүмкіндік беретін желдеткішті орнатуға арналған кең орынға байланысты қуат көзінің жоғарғы жағында көбірек орналастырылады. Кейбір қуат көздерінің үстіңгі жағында да, артында да екі желдеткіш орнатылған.

Алдыңғы қабырғадан шығады аналық платаның қуат қосқышы бар сым. Кейбір модульдік қуат көздерінде ол басқа сымдар сияқты қосқыш арқылы қосылады. Төмендегі суретте көрсетілген.

Әрбір кернеудің өз сым түсі бар екенін байқай аласыз:

• Сары түс - +12 В
• Қызыл түс - +5 В
• Қызғылт сары түс - +3,3 В
• Қара түс - жалпы немесе жер

Басқа кернеулер үшін сым түстері өндірушіден өндірушіге қарай өзгеруі мүмкін.

Коннекторлар суретте көрсетілмеген. қосымша тамақвидеокарталар, өйткені олар процессордың қосымша қуат қосқышына ұқсас. Сондай-ақ DelL, Apple және т.б фирмалық компьютерлерде кездесетін қосқыштардың басқа түрлері бар.

Қуат көздерінің электрлік параметрлері және сипаттамалары

Қуат көзінің көптеген электрлік параметрлері бар, олардың көпшілігі деректер парағында көрсетілмеген. Қуат көзінің бүйірлік жапсырмасында әдетте бірнеше негізгі параметрлер ғана белгіленеді - жұмыс кернеуі және қуат.

Қуат көзі

Қуат көбінесе жапсырмада үлкен шрифтпен көрсетіледі. Қуат көзінің қуаты оның қаншалықты жеткізе алатынын сипаттайды электр энергиясыоған қосылған құрылғылар ( аналық плата, бейне карта, қатты дискжәне т.б.).

Теориялық тұрғыдан алғанда, пайдаланылған компоненттерді тұтынуды қорытындылау және резерв үшін аздап көбірек қуат көзін таңдау жеткілікті. Үшін қуатты есептеуБұл ұсыныстар өте қолайлы бейне карта паспортында, бар болса, процессордың термиялық пакеті және т.б.

Бірақ шын мәнінде бәрі әлдеқайда күрделі, өйткені қуат көзі әртүрлі кернеулерді шығарады - 12V, 5V, −12V, 3,3V және т.б. Әрбір кернеу желісі өз қуатына арналған. Бұл қуат тұрақты және олардың қосындысы қуат көзінің қуатына тең деп ойлау қисынды болды. Бірақ қуат көзінде компьютер пайдаланатын барлық осы кернеулерді генерациялау үшін бір трансформатор бар (күту режиміндегі кернеу +5 В-тан басқа). Рас, бұл сирек, бірақ сіз әлі де екі бөлек трансформаторы бар қуат көзін таба аласыз, бірақ мұндай қуат көздері қымбат және көбінесе серверлерде қолданылады. Кәдімгі ATX қуат көздерінде бір трансформатор бар. Осыған байланысты әрбір кернеу желісінің қуаты қалқымалы болуы мүмкін: егер басқа желілер аз жүктелсе, ол артады, ал қалған желілер қатты жүктелсе, азаяды. Сондықтан ол жиі қуат көздерінде жазылады максималды қуатәрбір желі, және нәтижесінде, егер олар қорытындыланса, шығыс одан да көп қуат болады нақты қуатнәр беруші. Осылайша, өндіруші тұтынушыны шатастыруы мүмкін, мысалы, қуат көзі қамтамасыз ете алмайтын тым жоғары номиналды қуатты жариялау арқылы.

Назар аударыңыз, егер сіздің компьютеріңіз болса Қуат көзі жеткіліксіз, бұл құрылғылардың дұрыс жұмыс істемеуіне әкеледі ( Қатады, қайта жүктейді, бастарды шертеді қатты диск ), мүмкін емес жағдайға дейін компьютерді қосу. Ал егер ДК-де оған орнатылған компоненттердің қуатына арналмаған аналық плата орнатылған болса, онда көбінесе аналық плата қалыпты жұмыс істейді, бірақ уақыт өте келе қуат қосқыштары тұрақты қыздыру және тотығу салдарынан жанып кетеді.

Стандарттар мен сертификаттар

Электрмен жабдықтауды сатып алғанда, ең алдымен сертификаттардың бар-жоғын және оның заманауи халықаралық стандарттарға сәйкестігін қарау керек. Қуат көздерінде келесі стандарттарды жиі табуға болады:

Сондай-ақ ATX пішін факторының компьютерлік стандарттары бар, олар өлшемдерді, дизайнды және электрмен жабдықтаудың көптеген басқа параметрлерін, соның ішінде рұқсат етілген ауытқуларжүктеме астында стресс. Бүгінгі таңда ATX стандартының бірнеше нұсқасы бар:

1. ATX 1.3 стандарты
2. ATX 2.0 стандарты
3. ATX 2.2 стандарты
4. ATX 2.3 стандарты

ATX стандарттарының нұсқаларының арасындағы айырмашылық негізінен жаңа қосқыштарды енгізуге және электрмен жабдықтау желілеріне қойылатын жаңа талаптарға қатысты.

Қуат көзін таңдау бойынша ұсыныстар

Қашан пайда болады жаңа қуат көзін сатып алу қажет ATX, содан кейін алдымен осы қуат көзі орнатылатын компьютерді қуаттандыру үшін қажет қуатты анықтау керек. Оны анықтау үшін жүйеде қолданылатын компоненттердің қуатын қорытындылау жеткілікті, мысалы, арнайы калькуляторды пайдалану. Егер бұл мүмкін болмаса, онда бір ойын бейне картасы бар орташа компьютер үшін 500-600 ватт қуаты бар қуат көзі жеткілікті деген ережеден шыға аламыз.

Қуат көзінің параметрлерінің көпшілігін тек оны сынау арқылы білуге ​​болатынын ескере отырып, келесі қадам ықтимал үміткерлердің сынақтарымен және шолуларымен танысуды қатаң түрде ұсынады - қуат көзінің үлгілері, олар сіздің аймағыңызда қолжетімді және кем дегенде берілген қуат тұрғысынан қажеттіліктеріңізді қанағаттандырады. Егер бұл мүмкін болмаса, сәйкес қуат көзіне сәйкес таңдау керек заманауи стандарттар(Қалай Көбірек, соғұрлым жақсы) және қуат көзінде APFC тізбегі болғаны жөн. Қуат көзін сатып алғанда, оны мүмкіндігінше сатып алған жерде немесе үйге келгеннен кейін бірден қосу және қуат көзінен сықырлау, шуыл немесе басқа да бөгде шу шығармау үшін оның қалай жұмыс істейтінін бақылау маңызды.

Жалпы, қуатты, жақсы жасалған, жақсы бекітілген және нақты қуат көзін таңдау керек электрлік параметрлер, сондай-ақ пайдалану ыңғайлы және жұмыс кезінде тыныш болады, тіпті бар жоғары жүктемеоған. Және ешбір жағдайда қуат көзін сатып алғанда бірнеше доллар үнемдеуге болмайды. Бүкіл компьютердің тұрақтылығы, сенімділігі және ұзақ мерзімділігі негізінен осы құрылғының жұмысына байланысты екенін есте сақтаңыз.

пікір қалдыру

Толық пікірлер жазыңыз, «мақала үшін рахмет» сияқты жауаптар жарияланбайды!