Datori un mūsdienīgi sīkrīki

Lai darbinātu elektroierīces, ir jānodrošina to dokumentācijā norādītās strāvas padeves parametru nominālās vērtības. Protams, vairums mūsdienu elektroierīču darbojas ar 220 voltu maiņstrāvu, taču gadās, ka ir jānodrošina strāva ierīcēm citās valstīs, kur spriegums ir atšķirīgs, vai arī jābaro kaut kas no automašīnas borta tīkla. Šajā rakstā mēs apskatīsim, kā palielināt līdzstrāvas un maiņstrāvas spriegumu un kas tam ir nepieciešams.

Maiņstrāvas sprieguma palielināšana

Ir divi veidi, kā palielināt maiņspriegumu - izmantojiet transformatoru vai autotransformatoru. Galvenā atšķirība starp tiem ir tāda, ka, izmantojot transformatoru, starp primāro un sekundāro ķēdi ir galvaniskā izolācija, savukārt, izmantojot autotransformatoru, galvaniskās izolācijas nav.

Interesanti! Galvaniskā izolācija ir elektriskā kontakta neesamība starp primāro (ieejas) ķēdi un sekundāro (izejas) ķēdi.

Apskatīsim bieži uzdotos jautājumus. Ja atrodaties ārpus mūsu plašās dzimtenes robežām un tur esošie elektriskie tīkli atšķiras no mūsu 220 V, piemēram, 110 V, tad, lai paaugstinātu spriegumu no 110 līdz 220 voltiem, ir jāizmanto transformators, piemēram, ir parādīts zemāk esošajā attēlā:

Jāsaka, ka šādus transformatorus var izmantot “jebkurā virzienā”. Tas ir, ja jūsu transformatora tehniskajā dokumentācijā ir teikts, ka “primārā tinuma spriegums ir 220 V, sekundārais ir 110 V”, tas nenozīmē, ka to nevar savienot ar 110 V. Transformatori ir atgriezeniski, un, ja sekundārajam tinumam tiek pielikts tas pats 110 V, primārajam tinumam parādīsies 220 V vai cita palielināta vērtība, proporcionāla transformācijas koeficientam.

Nākamā problēma, ar ko saskaras daudzi cilvēki, ir tā, ka tas ir īpaši izplatīts privātmājās un garāžās. Problēma saistīta ar elektrolīniju slikto stāvokli un pārslodzi. Lai atrisinātu šo problēmu, varat izmantot LATR (laboratorijas autotransformators). Lielākā daļa mūsdienu modeļu var gan pazemināt, gan vienmērīgi palielināt tīkla parametrus.

Tās diagramma ir parādīta uz priekšējā paneļa, un mēs nekavēsimies pie darbības principa skaidrojumiem. LATR tiek pārdoti ar dažādu jaudu, attēlā redzamais ir aptuveni 250-500 VA (volt-ampēri). Praksē ir modeļi līdz pat vairākiem kilovatiem. Šī metode ir piemērota nominālā 220 voltu sprieguma padevei konkrētai elektroierīcei.

Ja jums ir nepieciešams lēti palielināt spriegumu visā mājā, jūsu izvēle ir releja stabilizators. Tie tiek pārdoti arī ar dažādu jaudu, un diapazons ir piemērots vairumam tipisku lietojumu (3-15 kW). Ierīces pamatā ir arī autotransformators. Mēs par to runājām rakstā, uz kuru mēs atsaucāmies.

Līdzstrāvas ķēdes

Visi zina, ka transformatori nedarbojas uz līdzstrāvu, tad kā šādos gadījumos var palielināt spriegumu? Vairumā gadījumu konstante tiek palielināta, izmantojot lauka efekta vai bipolāru tranzistoru un PWM kontrolieri. Citiem vārdiem sakot, to sauc par beztransformatora sprieguma pārveidotāju. Ja šie trīs galvenie elementi ir savienoti, kā parādīts attēlā zemāk, un tranzistora pamatnei tiek ievadīts PWM signāls, tad tā izejas spriegums palielināsies Ku reizes.

Ku=1/(1-D)

Apskatīsim arī tipiskas situācijas.

Pieņemsim, ka vēlaties apgaismot tastatūru, izmantojot nelielu LED lentes gabalu. Viedtālruņa lādētāja jauda (5-15 W) tam ir pilnīgi pietiekama, taču problēma ir tā, ka tā izejas spriegums ir 5 volti, un izplatītākie LED sloksņu veidi darbojas ar 12 V.

Tad kā palielināt lādētāja spriegumu? Vienkāršākais pastiprināšanas veids ir ar tādu ierīci kā “līdzstrāvas-līdzstrāvas pastiprināšanas pārveidotājs” vai “impulsa pastiprināšanas līdzstrāvas-līdzstrāvas pārveidotājs”.

Šādas ierīces ļauj palielināt spriegumu no 5 līdz 12 voltiem, un tiek pārdotas gan ar fiksētu vērtību, gan regulējamu, kas vairumā gadījumu ļaus palielināt no 12 līdz 24 un pat līdz 36 voltiem. Bet paturiet prātā, ka izejas strāvu ierobežo ķēdes vājākais elements, apspriežamajā situācijā - lādētāja strāva.

Izmantojot norādīto plati, izejas strāva būs mazāka par ieejas strāvu tik reižu, cik izejas spriegums ir palielinājies, neņemot vērā pārveidotāja efektivitāti (tā ir ap 80-95%).

Šādas ierīces ir veidotas, pamatojoties uz MT3608, LM2577, XL6009 mikroshēmām. Ar viņu palīdzību jūs varat izveidot ierīci regulatora releja pārbaudei nevis uz automašīnas ģeneratora, bet gan uz darbvirsmas, pielāgojot vērtības no 12 līdz 14 voltiem. Zemāk redzat šādas ierīces video testu.

Interesanti! DIY entuziasti bieži uzdod jautājumu "kā palielināt spriegumu no 3,7 V līdz 5 V, lai ar savām rokām izveidotu litija bateriju barošanas banku?" Atbilde ir vienkārša – izmantojiet pārveidotāja plati FP6291.

Uz šādām plāksnēm savienojuma kontaktu paliktņu mērķis ir norādīts, izmantojot sietspiedi, tāpēc jums nav nepieciešama diagramma.

Vēl viena situācija, kas bieži rodas, ir nepieciešamība pieslēgt 220 V ierīci automašīnas akumulatoram, un gadās, ka ārpus pilsētas patiešām ir nepieciešams iegūt 220 V. Ja jums nav benzīna ģeneratora, izmantojiet automašīnas akumulatoru un invertoru, lai palielinātu spriegumu no 12 līdz 220 voltiem. 1 kW modeli var iegādāties par 35 USD – tas ir lēts un pārbaudīts veids, kā savienot 220 V urbi, slīpmašīnu, katlu vai ledusskapi ar 12 V akumulatoru.

Ja esat kravas automašīnas vadītājs, iepriekš minētais invertors jums nebūs piemērots, jo jūsu borta tīkls, visticamāk, ir 24 volti. Ja jums ir nepieciešams palielināt spriegumu no 24 V līdz 220 V, pievērsiet tam uzmanību, iegādājoties invertoru.

Lai gan ir vērts atzīmēt, ka ir universāli pārveidotāji, kas var darboties gan ar 12, gan 24 voltiem.

Gadījumos, kad nepieciešams iegūt augstu spriegumu, piemēram, palielināt to no 220 līdz 1000 V, varat izmantot īpašu reizinātāju. Tās tipiskā diagramma ir parādīta zemāk. Tas sastāv no diodēm un kondensatoriem. Jūs saņemsiet līdzstrāvas izvadi, paturiet to prātā. Šis ir Latura-Delona-Grenēra dubultnieks:

Un šādi izskatās asimetriskā reizinātāja (Cockroft-Walton) shēma.

Ar tās palīdzību jūs varat palielināt spriegumu par nepieciešamo reižu skaitu. Šī ierīce ir iebūvēta kaskādēs, kuru skaits nosaka, cik voltu jūs saņemat pie izejas. Nākamajā videoklipā ir aprakstīts, kā darbojas reizinātājs.

Papildus šīm shēmām ir arī daudzas citas; zemāk ir četrkāršākas ķēdes, 6 un 8 reizes reizinātāji, ko izmanto, lai palielinātu spriegumu:

Nobeigumā vēlos atgādināt par drošības pasākumiem. Pieslēdzot transformatorus, autotransformatorus, kā arī strādājot ar invertoriem un reizinātājiem, esiet uzmanīgi. Nepieskarieties spriegumaktīvajām daļām ar kailām rokām. Savienojumi jāveic bez strāvas padeves ierīcei, un tos nedrīkst izmantot mitrās vietās, kur var rasties ūdens vai šļakatas. Tāpat nepārsniegt ražotāja deklarēto transformatora, pārveidotāja vai barošanas avota strāvu, ja nevēlaties, lai tie izdegtu. Mēs ceram, ka sniegtie padomi palīdzēs palielināt spriegumu līdz vēlamajai vērtībai! Ja jums ir kādi jautājumi, uzdodiet tos komentāros zem raksta!

Jūs droši vien nezināt:

Patīk( 0 ) Man nepatīk( 0 )

Barošanas avota pārspīlēšana.

Autors nav atbildīgs par jebkādu komponentu kļūmēm, kas radušās virstaktēšanas rezultātā. Izmantojot šos materiālus jebkādiem nolūkiem, galalietotājs uzņemas visu atbildību. Vietnes materiāli tiek prezentēti "tādi, kādi ir".

Ievads.

Šo eksperimentu sāku ar frekvenci, jo barošanas blokā trūka jaudas.

Kad dators tika iegādāts, tā jauda bija diezgan pietiekama šai konfigurācijai:

AMD Duron 750Mhz / RAM DIMM 128 mb / PC Partner KT133 / HDD Samsung 20Gb / S3 Trio 3D/2X 8Mb AGP

Piemēram, divas diagrammas:

Biežums f šai shēmai izrādījās 57 kHz.


Un šai frekvencei f vienāds ar 40 kHz.

Prakse.

Frekvenci var mainīt, nomainot kondensatoru C vai/un rezistors R uz citu konfesiju.

Pareizi būtu uzstādīt kondensatoru ar mazāku kapacitāti, bet rezistoru aizstāt ar virknē savienotu pastāvīgo rezistoru un mainīga tipa SP5 ar elastīgiem vadiem.

Pēc tam, samazinot tā pretestību, izmēra spriegumu, līdz spriegums sasniedz 5,0 voltus. Pēc tam pielodējiet nemainīgu rezistoru mainīgā vietā, noapaļojot vērtību uz augšu.

Es izvēlējos bīstamāku ceļu - krasi mainīju frekvenci, ielodējot mazākas ietilpības kondensatorā.

Man ir bijusi:

R 1 = 12 kOm
C 1 = 1,5 nF

Pēc formulas mēs iegūstam

f=61,1 kHz

Pēc kondensatora nomaiņas

R 2 = 12 kOm
C 2 = 1,0 nF

f =91,6 kHz

Pēc formulas:

frekvence palielinājās par 50%, un jauda attiecīgi palielinājās.

Ja mēs nemainām R, tad formula vienkāršo:

Vai arī, ja mēs nemainām C, tad formula ir:

Izsekojiet kondensatoru un rezistoru, kas savienoti ar mikroshēmas 5. un 6. tapām. un nomainiet kondensatoru pret kondensatoru ar mazāku jaudu.


Rezultāts

Pēc barošanas avota pārspīlēšanas spriegums kļuva tieši 5,00 (multimetrs dažreiz var parādīt 5,01, kas, visticamāk, ir kļūda), gandrīz nereaģējot uz veicamajiem uzdevumiem - ar lielu slodzi uz +12 voltu kopni (vienlaicīga divi kompaktdiski un divas skrūves) - spriegums uz kopnes ir + 5 V, var īslaicīgi pazemināties līdz 4,98.

Galvenie tranzistori sāka vairāk uzkarst. Tie. Ja iepriekš radiators bija nedaudz silts, tad tagad ir ļoti silts, bet ne karsts. Radiators ar taisngriežu pustiltiem vairs nesildīja. Transformators arī nesasilst. No 18.09.2004 līdz šai dienai (01.15.05) par barošanu nav jautājumu. Pašlaik ir šāda konfigurācija:

Saites

  1. ĀRVALSTĪBĀ RAŽOTĀS PUSH-CYCLE UPS SHĒMĀS IZPLATĪTĀKO JAUDAS TRANSIZTORU PARAMETRI.
  2. Kondensatori. (Piezīme: C = 0,77 ۰ Nom ۰SQRT(0,001 ۰f), kur Nom ir kondensatora nominālā kapacitāte.)

Rennija komentāri: Tas, ka palielinājāt frekvenci, noteiktā laika periodā palielinājāt zāģa zoba impulsu skaitu, kā rezultātā palielinājās jaudas nestabilitātes pārraudzības biežums, jo biežāk tiek uzraudzīti jaudas nestabilitātes impulsi, aizvēršanas un aizvēršanas impulsi. tranzistoru atvēršana pustilta slēdžā notiek ar dubultu frekvenci. Jūsu tranzistoriem ir īpašības, jo īpaši to ātrums: palielinot frekvenci, jūs esat samazinājis mirušās zonas izmēru. Tā kā jūs sakāt, ka tranzistori nesasilst, tas nozīmē, ka tie atrodas tajā frekvenču diapazonā, kas nozīmē, ka šeit viss ir kārtībā. Taču ir arī kļūmes. Vai jūsu priekšā ir elektriskās ķēdes shēma? Tagad es jums to paskaidrošu, izmantojot diagrammu. Tur ķēdē paskaties, kur atrodas atslēgas tranzistori, diodes ir savienotas ar kolektoru un emitētāju. Tie kalpo, lai izšķīdinātu atlikušo lādiņu tranzistoros un pārnestu lādiņu uz otru roku (kondensatorā). Tagad, ja šiem biedriem ir mazs pārslēgšanās ātrums, ir iespējamas caurplūdes strāvas - tas ir tiešs jūsu tranzistoru sadalījums. Varbūt tas izraisīs to sakaršanu. Tagad tālāk, tas tā nav, runa ir par to, ka pēc līdzstrāvas, kas gāja caur diodi. Tam ir inerce un, kad parādās apgrieztā strāva: kādu laiku tā pretestības vērtība netiek atjaunota un tāpēc tos raksturo nevis darbības biežums, bet parametru atjaunošanās laiks. Ja šis laiks ir ilgāks nekā iespējams, jūs pieredzēsit daļējas caurplūdes strāvas, tāpēc ir iespējami gan sprieguma, gan strāvas pārspriegumi. Vidusskolā tas nav tik biedējoši, bet enerģētikā tas ir vienkārši izdrādzis: maigi izsakoties. Tātad turpināsim. Sekundārajā shēmā šīs pārslēgšanas nav vēlamas, proti: Tur stabilizēšanai tiek izmantotas Šotkija diodes, tāpēc pie 12 voltiem tās tiek atbalstītas ar spriegumu -5 volti (apm. man ir silikona pie 12 voltiem), tātad pie 12 volti, ja tikai tos (Šotkija diodes) varētu izmantot ar spriegumu -5 volti. (Zemā reversā sprieguma dēļ Schottky diodes nav iespējams vienkārši ievietot 12 voltu kopnē, tāpēc tās tiek izkropļotas). Bet silīcija diodēm ir vairāk zudumu nekā Šotkija diodēm, un reakcija ir mazāka, ja vien tās nav viena no ātras atjaunošanas diodēm. Tātad, ja frekvence ir augsta, tad Šotkija diodēm ir gandrīz tāds pats efekts kā jaudas sadaļā + tinuma inerce pie -5 voltiem attiecībā pret +12 voltiem neļauj izmantot Šotkija diodes, tāpēc frekvences palielināšanās galu galā var izraisīt to neveiksmi. Es apsveru vispārējo gadījumu. Tātad ejam tālāk. Nākamais ir vēl viens joks, beidzot savienots tieši ar atgriezeniskās saites ķēdi. Kad veidojat negatīvas atsauksmes, jums ir tāda lieta kā šīs atgriezeniskās saites cilpas rezonanses frekvence. Ja jūs sasniegsit rezonansi, tad visa jūsu shēma tiks ieskrūvēta. Atvainojos par rupjo izteicienu. Jo šī PWM mikroshēma kontrolē visu un prasa tā darbību režīmā. Un visbeidzot "tumšais zirdziņš" ;) Vai jūs saprotat, ko es domāju? Tas ir transformators, tāpēc šai kucei ir arī rezonanses frekvence. Tā ka šis sūds nav standartizēta detaļa, transformatora tinumu ražojums katrā gadījumā tiek ražots individuāli - šī vienkāršā iemesla dēļ jūs nezināt tā īpašības. Ko darīt, ja jūs ieviestu savu frekvenci rezonansē? Jūs sadedzināt savu transu un varat droši izmest strāvas padevi. Ārēji diviem absolūti identiskiem transformatoriem var būt pilnīgi atšķirīgi parametri. Nu fakts ir tāds, ka, izvēloties nepareizu frekvenci, jūs varētu viegli izdegt barošanas bloku. Kā jūs varat palielināt barošanas avota jaudu visos citos apstākļos? Mēs palielinām barošanas avota jaudu. Pirmkārt, mums ir jāsaprot, kas ir spēks. Formula ir ārkārtīgi vienkārša - strāva pret spriegumu. Spriegums strāvas sekcijā ir 310 volti nemainīgs. Tātad mēs nekādā veidā nevaram ietekmēt spriegumu. Mums ir tikai viens trans. Mēs varam tikai palielināt strāvu. Strāvas daudzumu mums diktē divas lietas - tranzistori pustiltiņā un buferkondensatori. Vadi ir lielāki, tranzistori ir jaudīgāki, tāpēc jāpalielina kapacitāte un jāmaina tranzistori uz tādiem, kuriem kolektora-emitera ķēdē ir lielāka strāva vai vienkārši kolektora strāva, ja neiebilstat var tur iespraust 1000 uF un nenoslogot sevi ar aprēķiniem. Tātad šajā shēmā mēs darījām visu, ko varējām, šeit principā neko vairāk nevar izdarīt, izņemot, iespējams, ņemot vērā šo jauno tranzistoru bāzes spriegumu un strāvu. Ja transformators ir mazs, tas nepalīdzēs. Jums arī jāregulē tādas stulbas kā spriegums un strāva, pie kuras jūsu tranzistori atvērsies un aizvērsies. Tagad šķiet, ka viss ir šeit. Ejam uz sekundāro ķēdi.Tagad mums ir liela strāva pie izejas tinumiem....... Nedaudz jāpalabo mūsu filtrēšanas, stabilizācijas un taisnošanas ķēdes. Šim nolūkam mēs atkarībā no mūsu barošanas avota ieviešanas vispirms nomainām diožu komplektus, lai mēs varētu nodrošināt savas strāvas plūsmu. Principā visu pārējo var atstāt kā ir. Tas arī viss, šķiet, nu, šobrīd vajadzētu būt drošības rezervei. Lieta ir tāda, ka tehnika ir impulsīva – tā ir tās sliktā puse. Šeit gandrīz viss ir balstīts uz frekvences reakciju un fāzes reakciju, uz t reakciju.: tas arī viss


Kā pats izveidot pilnvērtīgu barošanas bloku ar regulējamu sprieguma diapazonu 2,5–24 volti ir ļoti vienkārši, to var atkārtot ikviens bez amatieru radio pieredzes.

Taisīsim no veca datora barošanas avota, TX vai ATX, vienalga, par laimi, PC ēras gados katrā mājā jau ir sakrājies pietiekams daudzums vecas datortehnikas un barošanas bloks, iespējams, ir arī tur, tāpēc pašizgatavoto izstrādājumu izmaksas būs niecīgas, un dažiem meistariem tās būs nulle rubļu .

Es saņēmu šo AT bloku modificēšanai.


Jo jaudīgāku izmanto barošanas bloku, jo labāks rezultāts, mans donors ir tikai 250W ar 10 ampēriem uz +12v autobusu, bet patiesībā ar tikai 4 A slodzi vairs netiek galā, izejas spriegums krītas pilnībā.

Paskaties, kas rakstīts uz lietas.


Tāpēc pārbaudiet paši, kādu strāvu plānojat saņemt no regulētās barošanas avota, šo donora potenciālu un nekavējoties ielieciet to.

Standarta datora barošanas avota modificēšanai ir daudz iespēju, taču tās visas ir balstītas uz IC mikroshēmas - TL494CN (tā analogi DBL494, KA7500, IR3M02, A494, MV3759, M1114EU, MPC494C utt.) vadu izmaiņām.


Att. Nr. 0 TL494CN mikroshēmas un analogu kontaktdakša.

Apskatīsim vairākas iespējas datora barošanas ķēžu izpilde, iespējams, kāda no tām būs jūsu un tikt galā ar elektroinstalāciju kļūs daudz vieglāk.

Shēma Nr.1.

Sāksim strādāt.
Vispirms ir jāizjauc barošanas avota korpuss, jāatskrūvē četras skrūves, jānoņem vāks un jāskatās iekšā.


Meklējam mikroshēmu uz plates no augstāk esošā saraksta, ja tāda nav, tad vari meklēt internetā modifikācijas iespēju savam IC.

Manā gadījumā uz tāfeles tika atrasta KA7500 mikroshēma, kas nozīmē, ka varam sākt pētīt elektroinstalāciju un nevajadzīgo detaļu atrašanās vietu, kuras ir jānoņem.


Lai atvieglotu darbību, vispirms pilnībā atskrūvējiet visu dēli un izņemiet to no korpusa.


Fotoattēlā strāvas savienotājs ir 220 V.

Atvienosim strāvu un ventilatoru, pielodēsim vai izgriezīsim izejas vadus, lai tie netraucē saprast ķēdi, atstājam tikai nepieciešamos, vienu dzeltenu (+12v), melnu (parasti) un zaļu* (sākt ON), ja tāds ir.


Manai AT ierīcei nav zaļa vada, tāpēc tas sākas uzreiz, kad tiek pievienots kontaktligzdai. Ja iekārta ir ATX, tad tai jābūt ar zaļu vadu, tam jābūt pielodētam pie “kopējā”, un, ja vēlaties uz korpusa izveidot atsevišķu barošanas pogu, tad vienkārši ievietojiet slēdzi šī vada spraugā. .


Tagad jāskatās cik volti maksā lielie izejas kondensatori, ja saka mazāk par 30v, tad jānomaina pret līdzīgiem, tikai ar darba spriegumu vismaz 30 volti.


Fotoattēlā ir melni kondensatori kā zilā nomaiņas iespēja.

Tas tiek darīts, jo mūsu pārveidotais bloks ražos nevis +12 voltus, bet līdz +24 voltus, un bez nomaiņas kondensatori vienkārši uzsprāgs pirmajā testā pie 24v, pēc dažām darbības minūtēm. Izvēloties jaunu elektrolītu, nav vēlams samazināt jaudu, vienmēr ieteicams to palielināt.

Darba svarīgākā daļa.
Mēs noņemsim visas nevajadzīgās daļas IC494 siksnā un pielodēsim citas nominālās daļas, lai rezultāts būtu šāds (attēls Nr. 1).


Rīsi. Nr.1 IC 494 mikroshēmas elektroinstalācijas maiņa (pārskatīšanas shēma).

Mums būs vajadzīgas tikai šīs mikroshēmas Nr.1, 2, 3, 4, 15 un 16 kājas, pārējām nepievērsiet uzmanību.


Rīsi. Nr.2 Uzlabojuma variants, pamatojoties uz shēmas Nr.1 ​​piemēru

Simbolu skaidrojums.


Jums vajadzētu darīt kaut ko līdzīgu šim, atrodam mikroshēmas kāju Nr.1 ​​(kur punkts atrodas uz korpusa) un izpētām, kas tai pieslēgts, visas ķēdes ir jāizņem un jāatvieno. Atkarībā no tā, kā tiks izvietotas sliedes un pielodētas detaļas jūsu konkrētajā dēļa modifikācijā, tiek izvēlēts optimālais modifikācijas variants, tas var būt daļas atlodēšana un vienas kājas pacelšana (ķēdes pārraušana), vai arī to būs vieglāk sagriezt. trase ar nazi. Pieņemot lēmumu par rīcības plānu, mēs sākam pārbūves procesu saskaņā ar pārskatīšanas shēmu.




Fotoattēls parāda rezistoru nomaiņu ar nepieciešamo vērtību.


Fotoattēlā - paceļot nevajadzīgo detaļu kājas, mēs saraujam ķēdes.

Daži rezistori, kas jau ir pielodēti elektroinstalācijas shēmā, var būt piemēroti bez to nomaiņas, piemēram, mums ir jāliek rezistori pie R=2,7k, kas savienots ar "kopējo", bet ir jau R=3k savienots ar "kopējo". ”, tas mums der diezgan labi un atstājam tur nemainītu (piemērs zīm. Nr.2, zaļie rezistori nemainās).






Uz attēla- izgriezt celiņus un pievienot jaunus džemperus, pierakstīt vecās vērtības ar marķieri, iespējams, vajadzēs visu atjaunot.

Tādējādi mēs pārskatām un pārtaisām visas shēmas sešās mikroshēmas kājās.

Šis bija grūtākais pārstrādāšanas punkts.

Izgatavojam sprieguma un strāvas regulatorus.


Ņemam mainīgos rezistorus 22k (sprieguma regulators) un 330Ohm (strāvas regulators), pielodējam pie tiem divus 15cm vadus, pārējos galus pielodējam pie plates pēc shēmas (zīm. Nr.1). Uzstādiet uz priekšējā paneļa.

Sprieguma un strāvas kontrole.
Lai kontrolētu, mums ir nepieciešams voltmetrs (0-30v) un ampērmetrs (0-6A).


Šīs ierīces var iegādāties Ķīnas tiešsaistes veikalos par vislabāko cenu, mans voltmetrs man maksāja tikai 60 rubļus ar piegādi. (Voltmetrs:)


Es izmantoju savu ampērmetru, no vecajiem PSRS krājumiem.

SVARĪGS- ierīces iekšpusē atrodas Strāvas rezistors (Strāvas sensors), kas mums ir nepieciešams saskaņā ar diagrammu (Att. Nr. 1), tāpēc, ja izmantojat ampērmetru, tad jums nav jāinstalē papildu Strāvas rezistors; jāinstalē bez ampērmetra. Parasti taisa paštaisītu RC, ap 2 vatu MLT pretestību apvij vadu D = 0,5-0,6 mm, pagrieziet griezties visā garumā, pielodējiet galus uz pretestības spailēm, tas arī viss.

Katrs pats izgatavos ierīces korpusu.
Jūs varat atstāt to pilnībā metālisku, izgriežot caurumus regulatoriem un vadības ierīcēm. Es izmantoju lamināta lūžņus, tos ir vieglāk urbt un griezt.

Mūsdienu biznesa pamats ir lielas peļņas gūšana ar salīdzinoši zemām investīcijām. Lai gan šis ceļš ir postošs mūsu pašu iekšējai attīstībai un nozarei, bizness ir bizness. Šeit vai nu ieviesiet pasākumus, lai novērstu lētu lietu iekļūšanu, vai arī pelniet ar to naudu. Piemēram, ja jums ir nepieciešams lēts barošanas avots, tad jums nav jāizgudro un jāprojektē, nogalinot naudu - jums vienkārši jāaplūko parastā ķīniešu atkritumu tirgus un jāmēģina uz tā pamata izveidot nepieciešamo. Tirgus vairāk nekā jebkad ir pārpludināts ar veciem un jauniem dažādu jaudu datoru barošanas blokiem. Šim barošanas blokam ir viss nepieciešamais - dažādi spriegumi (+12 V, +5 V, +3,3 V, -12 V, -5 V), šo spriegumu aizsardzība no pārsprieguma un pārstrāvas. Tajā pašā laikā ATX vai TX tipa datoru barošanas avoti ir viegli un maza izmēra. Protams, barošanas avoti pārslēdzas, bet augstfrekvences traucējumu praktiski nav. Šajā gadījumā jūs varat iet standarta pārbaudītā veidā un uzstādīt parastu transformatoru ar vairākiem krāniem un virkni diožu tiltu un kontrolēt to ar lieljaudas mainīgo rezistoru. No uzticamības viedokļa transformatoru bloki ir daudz uzticamāki nekā komutācijas bloki, jo komutācijas barošanas blokos ir vairākas desmit reizes vairāk detaļu nekā PSRS tipa transformatora barošanas blokā un, ja katrs elements ir nedaudz mazāks par vienību. uzticamība, tad kopējā uzticamība ir visu elementu reizinājums, un rezultātā komutācijas barošanas avoti ir daudz mazāk uzticami nekā transformatora avoti vairākus desmitus reižu. Šķiet, ja tas tā ir, tad nav jēgas trakot un vajadzētu atteikties no komutācijas barošanas avotiem. Bet šeit svarīgāks faktors par uzticamību, mūsu realitātē, ir ražošanas elastība, un impulsa blokus var diezgan viegli pārveidot un pārbūvēt, lai tie atbilstu absolūti jebkurai iekārtai, atkarībā no ražošanas prasībām. Otrs faktors ir tirdzniecība Zaptsackā. Pie pietiekama konkurences līmeņa ražotājs cenšas preces pārdot par pašizmaksu, vienlaikus precīzi aprēķinot garantijas laiku, lai jau nākamajā nedēļā pēc garantijas beigām iekārta sabojātos un klients pirktu rezerves daļas par paaugstinātām cenām. . Dažkārt sanāk, ka vieglāk ir iegādāties jaunu iekārtu, nekā salabot lietotu no ražotāja.

Mums ir diezgan normāli ieskrūvēt transu, nevis izdegušo barošanas bloku vai ar ēdamkaroti atbalstīt sarkano gāzes palaišanas pogu Defect krāsnīs, nevis pirkt jaunu daļu. Mūsu mentalitāti skaidri redz ķīnieši un viņi cenšas padarīt savas preces nelabojamas, bet mums, tāpat kā karā, izdodas salabot un uzlabot viņu neuzticamo aprīkojumu, un, ja jau viss ir “caurule”, tad vismaz noņemt daļu no jucekli un iemet to citās iekārtās.

Man vajadzēja barošanas bloku, lai pārbaudītu elektroniskās sastāvdaļas ar regulējamu spriegumu līdz 30 V. Bija transformators, bet regulēšana caur griezēju nav nopietna, un spriegums peldēs pie dažādām strāvām, bet bija vecs ATX barošanas avots no dators. Radās ideja pielāgot datora bloku regulētam barošanas avotam. Pārmeklējot tēmu googlē, atradu vairākas modifikācijas, taču tās visas ieteica radikāli izmest ārā visus aizsargus un filtrus, kā arī gribētos visu bloku saglabāt gadījumam, ja nāktos to izmantot paredzētajam mērķim. Tāpēc es sāku eksperimentēt. Mērķis ir izveidot regulējamu barošanas bloku ar sprieguma ierobežojumiem no 0 līdz 30 V, neizgriežot pildījumu.

1. daļa. Tā-tā.

Eksperimentu bloks bija diezgan vecs, vājš, bet pildīts ar daudziem filtriem. Ierīce bija pārklāta ar putekļiem, tāpēc pirms palaišanas es to atvēru un notīrīju. Detaļu izskats neradīja aizdomas. Kad viss ir apmierinošs, varat veikt testa darbību un izmērīt visus spriegumus.

12 V - dzeltens

5 V - sarkans

3,3 V - oranžs

5 V - balts

12 V - zils

0 - melns

Pie bloka ieejas ir drošinātājs, un tam blakus ir uzdrukāts bloka tips LC16161D.

ATX tipa blokam ir savienotājs savienošanai ar mātesplati. Vienkārši pievienojot ierīci strāvas kontaktligzdai, pati iekārta netiek ieslēgta. Mātesplate saīsina divus kontaktus uz savienotāja. Ja tie ir aizvērti, iekārta ieslēgsies un ventilators - strāvas indikators - sāks griezties. To vadu krāsa, kuriem nepieciešams īssavienojums, lai ieslēgtos, ir norādīta uz ierīces vāka, taču parasti tie ir “melni” un “zaļi”. Jums jāievieto džemperis un jāpievieno ierīce kontaktligzdai. Ja noņemsiet džemperi, ierīce izslēgsies.

TX ierīci ieslēdz ar pogu, kas atrodas uz kabeļa, kas iziet no barošanas avota.

Ir skaidrs, ka iekārta darbojas un pirms modifikācijas uzsākšanas ir jāatlodē pie ieejas esošais drošinātājs un tā vietā jāielodē ligzda ar kvēlspuldzi. Jo jaudīgāka ir lampa, jo mazāk sprieguma kritīsies pāri testu laikā. Lampa pasargās barošanas bloku no visām pārslodzēm un bojājumiem un neļaus elementiem izdegt. Tajā pašā laikā impulsa bloki ir praktiski nejutīgi pret sprieguma kritumiem barošanas tīklā, t.i. Lai gan lampa spīdēs un patērēs kilovatus, izejas spriegumu ziņā no lampas netiks samazināts. Mana lampa ir 220 V, 300 W.

Bloki ir veidoti uz TL494 vadības mikroshēmas vai tā analoga KA7500. Bieži tiek izmantots arī mikrodators LM339. Šeit nāk visas zirglietas, un šeit būs jāveic galvenās izmaiņas.

Spriegums ir normāls, iekārta darbojas. Sāksim uzlabot sprieguma regulēšanas bloku. Bloks tiek impulsēts, un regulēšana notiek, regulējot ieejas tranzistoru atvēršanas ilgumu. Starp citu, es vienmēr domāju, ka lauka efekta tranzistori svārstās visu slodzi, bet patiesībā tiek izmantoti arī ātri pārslēdzami 13007 tipa bipolāri tranzistori, kas tiek uzstādīti arī enerģijas taupīšanas lampās. Strāvas padeves ķēdē jāatrod rezistors starp TL494 mikroshēmas 1 kāju un barošanas kopni +12 V. Šajā shēmā tas ir apzīmēts ar R34 = 39,2 kOhm. Blakus atrodas rezistors R33 = 9 kOhm, kas savieno +5 V kopni un TL494 mikroshēmas 1 kāju. Rezistora R33 nomaiņa ne pie kā nenoved. Ir nepieciešams nomainīt rezistoru R34 ar mainīgu rezistoru 40 kOhm, ir iespējams vairāk, bet sprieguma paaugstināšana uz +12 V autobusu izrādījās tikai līdz +15 V līmenim, tāpēc nav jēgas pārvērtēt pretestību rezistors. Ideja ir tāda, ka jo lielāka pretestība, jo augstāks ir izejas spriegums. Tajā pašā laikā spriegums nepalielināsies bezgalīgi. Spriegums starp +12 V un -12 V kopnēm svārstās no 5 līdz 28 V.

Nepieciešamo rezistoru var atrast, izsekojot sliedes gar dēli vai izmantojot ommetru.

Mēs iestatām mainīgo lodēto rezistoru uz minimālo pretestību un noteikti pievienojiet voltmetru. Bez voltmetra ir grūti noteikt sprieguma izmaiņas. Ieslēdzam iekārtu un voltmetrs uz +12 V kopnes rāda 2,5 V spriegumu, kamēr ventilators negriežas, un barošanas bloks nedaudz dzied augstā frekvencē, kas liecina par PWM darbību salīdzinoši zemā frekvencē. Mēs pagriežam mainīgo rezistoru un redzam sprieguma pieaugumu visās kopnēs. Ventilators ieslēdzas pie aptuveni +5 V.

Mēs izmērām visus spriegumus autobusos

12 V: +2,5 ... +13,5

5 V: +1,1 ... +5,7

3,3 V: +0,8 ... 3,5

12 V: -2,1 ... -13

5 V: -0,3 ... -5,7

Spriegumi ir normāli, izņemot -12 V sliedi, un tos var mainīt, lai iegūtu nepieciešamo spriegumu. Bet datoru bloki ir izgatavoti tā, lai negatīvo kopņu aizsardzība tiktu iedarbināta pie pietiekami zemām strāvām. Var paņemt 12 V automašīnas spuldzi un savienot to starp +12 V kopni un autobusu 0. Palielinoties spriegumam, spuldze spīdēs arvien spožāk. Tajā pašā laikā pakāpeniski iedegsies lampa, kas ieslēgta drošinātāja vietā. Ja ieslēdz spuldzīti starp -12 V kopni un 0 kopni, tad pie zema sprieguma iedegas spuldze, bet pie noteikta strāvas patēriņa iekārta nonāk aizsardzībā. Aizsardzību iedarbina aptuveni 0,3 A strāva. Strāvas aizsardzība tiek veikta uz pretestības diodes dalītāja; lai to maldinātu, ir jāatvieno diode starp -5 V kopni un viduspunktu, kas savieno -12 V autobuss uz rezistoru. Jūs varat nogriezt divas Zener diodes ZD1 un ZD2. Zenera diodes tiek izmantotas kā pārsprieguma aizsardzība, un tieši šeit caur Zener diodi iet arī strāvas aizsardzība. Vismaz mums izdevās iegūt 8 A no 12 V kopnes, taču tas ir pilns ar atgriezeniskās saites mikroshēmas bojājumu. Rezultātā Zener diožu nogriešana ir strupceļš, bet diode ir labi.

Lai pārbaudītu bloku, ir jāizmanto mainīga slodze. Visracionālākais ir spirāles gabals no sildītāja. Savītais nihroms ir viss, kas jums nepieciešams. Lai pārbaudītu, ieslēdziet nihromu caur ampērmetru starp -12 V un +12 V spailēm, noregulējiet spriegumu un izmēra strāvu.

Negatīvo spriegumu izejas diodes ir daudz mazākas nekā tās, ko izmanto pozitīvajiem spriegumiem. Attiecīgi arī slodze ir mazāka. Turklāt, ja pozitīvajos kanālos ir Šotkija diožu komplekti, tad negatīvajos kanālos tiek pielodēta parastā diode. Dažreiz tas tiek pielodēts pie plāksnes - piemēram, radiators, bet tas ir muļķības, un, lai palielinātu strāvu -12 V kanālā, ir jānomaina diode ar kaut ko stiprāku, bet tajā pašā laikā mani Šotki diožu komplekti izdegusi, bet parastās diodes smalki velk labi. Jāņem vērā, ka aizsardzība nedarbojas, ja slodze ir savienota starp dažādām kopnēm bez kopnes 0.

Pēdējais tests ir īssavienojuma aizsardzība. Saīsināsim bloku. Aizsardzība darbojas tikai uz +12 V kopnes, jo Zener diodes ir atspējojušas gandrīz visu aizsardzību. Visi pārējie autobusi ierīci uz īsu brīdi neizslēdz. Rezultātā no datora bloka ar viena elementa nomaiņu tika iegūts regulējams barošanas avots. Ātri un tāpēc ekonomiski izdevīgi. Pārbaužu laikā izrādījās, ka, ātri pagriežot regulēšanas pogu, PWM nav laika pielāgoties un izsit KA5H0165R atgriezeniskās saites mikrokontrolleri, un lampiņa iedegas ļoti spilgti, tad ieejas jaudas bipolārie tranzistori KSE13007 var izlidot. ja lampas vietā ir drošinātājs.

Īsāk sakot, viss darbojas, bet ir diezgan neuzticams. Šajā formā ir jāizmanto tikai regulētā +12 V sliede un nav interesanti lēnām griezt PWM.

2. daļa. Vairāk vai mazāk.

Otrais eksperiments bija senais TX barošanas avots. Šai iekārtai ir poga, lai to ieslēgtu – diezgan ērti. Mēs sākam izmaiņas, pārlodējot rezistoru starp +12 V un TL494 mikruhi pirmo kāju. Rezistors ir no +12 V, un 1 kāja ir iestatīta uz mainīgu pie 40 kOhm. Tas ļauj iegūt regulējamu spriegumu. Visas aizsardzības paliek.

Tālāk jums jāmaina negatīvo autobusu strāvas ierobežojumi. Es pielodēju rezistoru, kuru izņēmu no +12 V kopnes, un ar TL339 mikruhi kāju pielodēju to 0 un 11 autobusa spraugā. Tur jau bija viens rezistors. Strāvas ierobežojums mainījās, bet, pieslēdzot slodzi, spriegums uz -12 V kopnes, palielinoties strāvai, ievērojami kritās. Visticamāk, tas iztukšo visu negatīvā sprieguma līniju. Tad es nomainīju lodēto griezēju pret mainīgo rezistoru - lai izvēlētos strāvas sprūdus. Bet tas neizdevās labi - tas nedarbojas skaidri. Man būs jāmēģina noņemt šo papildu rezistoru.

Parametru mērījumi sniedza šādus rezultātus:

Sprieguma kopne, V

Spriegums bez slodzes, V

Slodzes spriegums 30 W, V

Strāva caur slodzi 30 W, A

Sāku pārlodēt ar taisngriežu diodēm. Ir divas diodes, un tās ir diezgan vājas.

Es paņēmu diodes no vecā bloka. Diožu komplekti S20C40C - Schottky, paredzēti 20 A strāvai un 40 V spriegumam, taču nekas labs no tā nesanāca. Vai arī bija tādi mezgli, bet viens izdega un vienkārši pielodēju divas stiprākas diodes.

Uzlīmēju uz tiem sagrieztus radiatorus un diodes. Diodes sāka ļoti sakarst un izslēdzās :), bet pat ar spēcīgākām diodēm spriegums uz -12 V kopnes negribēja nokrist līdz -15 V.

Pēc divu rezistoru un divu diožu pārlodēšanas bija iespējams pagriezt barošanas bloku un ieslēgt slodzi. Sākumā izmantoju slodzi spuldzes formā un atsevišķi mērīju spriegumu un strāvu.

Tad es pārstāju uztraukties, atradu mainīgu rezistoru, kas izgatavots no nihroma, Ts4353 multimetru - izmērīja spriegumu un digitālo - strāvu. Tas izrādījās labs tandēms. Palielinoties slodzei, spriegums nedaudz kritās, strāva palielinājās, bet es lādēju tikai līdz 6 A, un ieejas lampiņa kvēloja ar ceturtdaļu kvēlspuldzes. Kad tika sasniegts maksimālais spriegums, lampiņa pie ieejas iedegās uz pusi jaudas, un spriegums pie slodzes nedaudz samazinājās.

Kopumā pārstrādāšana bija veiksmīga. Tiesa, ja ieslēdz starp +12 V un -12 V autobusiem, tad aizsardzība nedarbojas, bet citādi viss skaidrs. Laimīgu pārveidošanu visiem.

Tomēr šīs izmaiņas nebija ilgas.

3. daļa. Veiksmīgi.

Vēl viena modifikācija bija barošanas bloks ar mikruhoy 339. Es neesmu cienītājs, ka visu atlodētu un pēc tam mēģinātu iedarbināt ierīci, tāpēc es to izdarīju soli pa solim:

Es pārbaudīju ierīces aktivizāciju un aizsardzību pret īssavienojumu +12 V kopnē;

Es izņēmu ieejas drošinātāju un nomainīju to ar ligzdu ar kvēlspuldzi - to ir droši ieslēgt, lai nesadedzinātu atslēgas. Es pārbaudīju iekārtu ieslēgšanos un īssavienojumu;

Es noņēmu 39k rezistoru starp 1 kāju 494 un +12 V kopni un nomainīju to ar 45k mainīgo rezistoru. Ieslēdza iekārtu - spriegums uz +12 V kopnes tiek regulēts robežās +2,7...+12,4 V, pārbaudīts, vai nav īssavienojuma;

Es noņēmu diodi no -12 V kopnes, tā atrodas aiz rezistora, ja iet no vada. Uz -5 V autobusa izsekošanas nebija. Dažreiz ir Zener diode, tās būtība ir tāda pati - izejas sprieguma ierobežošana. Lodēšana mikruhu 7905 nodrošina bloku aizsardzību. Es pārbaudīju iekārtu ieslēgšanos un īssavienojumu;

2.7k rezistoru no 1 kājas 494 uz zemējumu nomainīju pret 2k, tādi ir vairāki, bet tieši 2.7k izmaiņas dod iespēju mainīt izejas sprieguma limitu. Piemēram, izmantojot 2k rezistoru uz +12 V kopnes, radās iespēja noregulēt spriegumu līdz 20 V, attiecīgi palielinot no 2,7k līdz 4k, maksimālais spriegums kļuva +8 V. Pārbaudīju, vai iekārta ir ieslēgta un īssavienojums ķēde;

Nomainīti izejas kondensatori uz 12 V sliedēm ar maksimālo spriegumu 35 V un uz 5 V sliedēm ar 16 V;

Nomainīju +12 V kopnes sapāroto diodi, tur bija tdl020-05f ar spriegumu līdz 20 V bet strāva 5 A, sbl3040pt uzstādīju pie 40 A, nevajag atlodēt +5 V autobuss - atgriezeniskā saite pie 494. Pārbaudīju agregātu;

Izmērīju strāvu caur kvēlspuldzi pie ieejas - kad strāvas patēriņš slodzē sasniedza 3 A, lampiņa pie ieejas spoži spīdēja, bet strāva pie slodzes vairs neauga, spriegums kritās, strāva caur lampu bija 0,5 A, kas iekļaujas sākotnējā drošinātāja strāvā. Es noņēmu lampu un ievietoju atpakaļ oriģinālo 2 A drošinātāju;

Es pagriezu pūtēja ventilatoru, lai gaiss tiktu iepūsts ierīcē un radiators tiktu atdzesēts efektīvāk.

Divu rezistoru, trīs kondensatoru un diodes nomaiņas rezultātā bija iespējams datora barošanas bloku pārveidot par regulējamu laboratorijas barošanas avotu ar izejas strāvu lielāku par 10 A un spriegumu 20 V. Negatīvā puse ir trūkums. pašreizējā regulējuma, bet saglabājas aizsardzība pret īssavienojumiem. Personīgi man šādi nav jāregulē - iekārta jau ražo vairāk nekā 10 A.

Pāriesim pie praktiskā īstenošanas. Ir bloks, lai gan TX. Bet tam ir barošanas poga, kas ir ērta arī laboratorijas lietošanai. Ierīce spēj piegādāt 200 W ar deklarēto strāvu 12 V - 8 A un 5 V - 20 A.

Uz bloka rakstīts, ka nevar atvērt un amatieriem iekšā nekā nav. Tātad mēs esam kā profesionāļi. Uz bloka ir slēdzis 110/220 V. Protams, ka slēdzi noņemsim, jo ​​nevajag, bet pogu atstāsim - lai strādā.

Iekšējās ir vairāk nekā pieticīgas - nav ieejas droseles un ieejas kondensatoru lādiņš iet caur rezistoru, nevis caur termistoru, kā rezultātā rodas enerģijas zudumi, kas silda rezistoru.

Izmetam vadus līdz 110V slēdžam un visu, kas traucē atdalīt dēli no korpusa.

Mēs aizstājam rezistoru ar termistoru un lodēt induktorā. Tā vietā mēs noņemam ieejas drošinātāju un lodējam kvēlspuldzē.

Mēs pārbaudām ķēdes darbību - ieejas lampiņa iedegas ar strāvu aptuveni 0,2 A. Slodze ir 24 V 60 W lampa. 12 V lampiņa deg. Viss kārtībā un īssavienojuma tests darbojas.

Mēs atrodam rezistoru no kājas 1 494 līdz +12 V un paceļam kāju. Tā vietā mēs lodējam mainīgo rezistoru. Tagad būs sprieguma regulēšana pie slodzes.

Meklējam rezistorus no 1 kājas 494 līdz kopējam mīnusam. Šeit ir trīs no tiem. Visi ir diezgan augstas pretestības, es pielodēju zemākās pretestības rezistoru pie 10k un tā vietā pielodēju pie 2k. Tas palielināja regulēšanas robežu līdz 20 V. Tomēr pārbaudes laikā tas vēl nav redzams, tiek iedarbināta pārsprieguma aizsardzība.

Mēs atrodam diodi uz -12 V kopnes, kas atrodas aiz rezistora, un paceļam tās kāju. Tas atspējos pārsprieguma aizsardzību. Tagad visam vajadzētu būt kārtībā.

Tagad mēs mainām izejas kondensatoru uz +12 V kopnes līdz 25 V robežai. Un plus 8 A ir stiepšanās mazai taisngrieža diodei, tāpēc mēs mainām šo elementu uz kaut ko jaudīgāku. Un, protams, mēs to ieslēdzam un pārbaudām. Ja slodze ir pievienota, strāva un spriegums lampas klātbūtnē pie ieejas var būtiski nepalielināties. Tagad, ja slodze ir izslēgta, spriegums tiek regulēts līdz +20 V.

Ja viss jums ir piemērots, nomainiet lampu ar drošinātāju. Un mēs piešķiram blokam slodzi.

Lai vizuāli novērtētu spriegumu un strāvu, es izmantoju digitālo indikatoru no Aliexpress. Bija arī tāds moments - +12V autobusā spriegums sākās no 2,5V un tas nebija īpaši patīkami. Bet uz +5V autobusu no 0,4V. Tāpēc es apvienoju autobusus, izmantojot slēdzi. Indikatoram pašam ir 5 savienojuma vadi: 3 sprieguma mērīšanai un 2 strāvai. Indikatoru darbina 4,5 V spriegums. Gaidstāves barošanas avots ir tikai 5 V, un tl494 mikruha tiek darbināts ar to.

Esmu ļoti priecīgs, ka varēju pārtaisīt datora barošanas bloku. Laimīgu pārveidošanu visiem.

Raksts ir par komutācijas barošanas blokiem (turpmāk tekstā UPS), ko mūsdienās plaši izmanto visās mūsdienu radioelektroniskajās ierīcēs un paštaisītos izstrādājumos.
UPS darbības pamatprincips ir pārveidot maiņstrāvas tīkla spriegumu (50 Hz) mainīgā augstfrekvences taisnstūra spriegumā, kas tiek pārveidots līdz vajadzīgajām vērtībām, iztaisnots un filtrēts.
Pārveidošana tiek veikta, izmantojot jaudīgus tranzistorus, kas darbojas slēdža un impulsa transformatora režīmā, kopā veidojot RF pārveidotāja ķēdi. Attiecībā uz shēmas konstrukciju ir iespējamas divas pārveidotāja iespējas: pirmā tiek realizēta saskaņā ar impulsu pašoscilatora ķēdi un otra ir ar ārēju vadību (izmanto lielākajā daļā mūsdienu radioelektronisko ierīču).
Tā kā pārveidotāja frekvence parasti tiek izvēlēta vidēji no 20 līdz 50 kiloherciem, tad impulsu transformatora un līdz ar to arī visa barošanas avota izmēri ir pietiekami minimizēti, kas ir ļoti svarīgs faktors mūsdienu iekārtām.
Tālāk skatiet vienkāršotu impulsu pārveidotāja diagrammu ar ārēju vadību:

Pārveidotājs ir izgatavots uz tranzistora VT1 un transformatora T1. Tīkla spriegums caur tīkla filtru (SF) tiek piegādāts tīkla taisngriezim (RM), kur tas tiek iztaisnots, filtrēts ar filtra kondensatoru SF un caur transformatora T1 tinumu W1 tiek piegādāts tranzistora VT1 kolektoram. Kad tranzistora bāzes ķēdei tiek ievadīts taisnstūra impulss, tranzistors atveras un caur to plūst pieaugoša strāva Ik. Tāda pati strāva plūdīs caur transformatora T1 tinumu W1, kas izraisīs magnētiskās plūsmas palielināšanos transformatora kodolā, savukārt transformatora sekundārajā tinumā W2 tiek inducēts pašindukcijas emf. Galu galā diodes VD izejā parādīsies pozitīvs spriegums. Turklāt, ja palielināsim tranzistora VT1 pamatnei pievadītā impulsa ilgumu, sekundārajā ķēdē palielināsies spriegums, jo tiks atbrīvota vairāk enerģijas, un, samazinot ilgumu, spriegums attiecīgi samazināsies. Tādējādi, mainot impulsa ilgumu tranzistora bāzes ķēdē, mēs varam mainīt sekundārā tinuma T1 izejas spriegumus un tādējādi stabilizēt barošanas avota izejas spriegumus.
Vienīgais, kas tam ir nepieciešams, ir ķēde, kas ģenerēs sprūda impulsus un kontrolēs to ilgumu (platuma grādus). Kā šāda ķēde tiek izmantots PWM kontrolleris. PWM ir impulsa platuma modulācija. PWM kontrolleris ietver galveno impulsu ģeneratoru (kas nosaka pārveidotāja darbības frekvenci), aizsardzības un vadības ķēdes un loģisko ķēdi, kas kontrolē impulsa ilgumu.
Lai stabilizētu UPS izejas spriegumus, PWM kontrollera ķēdei “jāzina” izejas spriegumu lielums. Šiem nolūkiem tiek izmantota izsekošanas ķēde (vai atgriezeniskās saites ķēde), kas izgatavota uz optrona U1 un rezistora R2. Sprieguma palielināšanās transformatora T1 sekundārajā ķēdē palielinās LED starojuma intensitāti un līdz ar to samazinās fototranzistora (optrona U1 daļa) savienojuma pretestību. Tas savukārt izraisīs sprieguma krituma palielināšanos rezistorā R2, kas ir savienots virknē ar fototranzistoru, un sprieguma samazināšanos PWM kontrollera tapā 1. Sprieguma samazināšanās izraisa PWM kontrollerī iekļautās loģiskās ķēdes impulsa ilguma palielināšanos, līdz spriegums pie 1. kontakta atbilst norādītajiem parametriem. Kad spriegums samazinās, process tiek apgriezts.
UPS izmanto 2 izsekošanas shēmu ieviešanas principus - “tiešo” un “netiešo”. Iepriekš aprakstīto metodi sauc par “tiešo”, jo atgriezeniskās saites spriegums tiek noņemts tieši no sekundārā taisngrieža. Izmantojot “netiešo” izsekošanu, atgriezeniskās saites spriegums tiek noņemts no impulsa transformatora papildu tinuma:

Sprieguma samazināšanās vai palielināšana tinumā W2 izraisīs izmaiņas tinumā W3, kas arī tiek pievadīta caur rezistoru R2 uz PWM kontrollera tapu 1.
Es domāju, ka esam sakārtojuši izsekošanas ķēdi, tagad apsvērsim tādu situāciju kā īssavienojums (īssavienojums) UPS slodzē. Šajā gadījumā visa UPS sekundārajai ķēdei piegādātā enerģija tiks zaudēta, un izejas spriegums būs gandrīz nulle. Attiecīgi PWM kontrollera ķēde mēģinās palielināt impulsa ilgumu, lai paaugstinātu šī sprieguma līmeni līdz atbilstošai vērtībai. Tā rezultātā tranzistors VT1 paliks atvērts arvien ilgāk, un caur to plūstošā strāva palielināsies. Galu galā tas novedīs pie šī tranzistora atteices. UPS nodrošina pārveidotāja tranzistora aizsardzību pret strāvas pārslodzi šādās ārkārtas situācijās. Tas ir balstīts uz rezistoru Rprotect, kas virknē savienots ar ķēdi, caur kuru plūst kolektora strāva Ik. Palielinot strāvu Ik, kas plūst caur tranzistoru VT1, palielināsies sprieguma kritums šajā rezistorā, un līdz ar to samazināsies arī PWM kontrollera tapai 2 piegādātais spriegums. Kad šis spriegums nokrītas līdz noteiktam līmenim, kas atbilst tranzistora maksimāli pieļaujamajai strāvai, PWM kontrollera loģiskā ķēde pārtrauks ģenerēt impulsus pie 3. kontakta un barošanas avots pāries aizsardzības režīmā vai, citiem vārdiem sakot, pagriezīsies. izslēgts.
Tēmas noslēgumā vēlos sīkāk aprakstīt UPS priekšrocības. Kā jau minēts, impulsu pārveidotāja frekvence ir diezgan augsta, un līdz ar to tiek samazināti impulsu transformatora kopējie izmēri, kas nozīmē, lai cik paradoksāli tas neizklausītos, UPS izmaksas ir mazākas nekā tradicionālā barošanas avota, tā kā ir mazāks metāla patēriņš magnētiskajam serdenim un vara tinumiem, pat neskatoties uz to, ka UPS detaļu skaits palielinās. Vēl viena UPS priekšrocība ir sekundārā taisngrieža filtra kondensatora mazā kapacitāte salīdzinājumā ar parasto barošanas avotu. Kapacitātes samazināšana bija iespējama, palielinot frekvenci. Visbeidzot, komutācijas barošanas avota efektivitāte sasniedz 85%. Tas ir saistīts ar faktu, ka UPS patērē strāvu no elektrotīkla tikai tad, kad pārveidotāja tranzistors ir atvērts, kad tas ir aizvērts, enerģija tiek pārnesta uz slodzi sekundārās ķēdes filtra kondensatora izlādes dēļ.
Trūkumi ietver UPS ķēdes sarežģītību un paša UPS izstarotā impulsa trokšņa palielināšanos. Traucējumu pieaugums ir saistīts ar faktu, ka pārveidotāja tranzistors darbojas slēdža režīmā. Šajā režīmā tranzistors ir impulsa trokšņa avots, kas rodas tranzistora pārejošo procesu laikā. Tas ir trūkums jebkuram tranzistoram, kas darbojas komutācijas režīmā. Bet, ja tranzistors darbojas ar zemu spriegumu (piemēram, tranzistora loģika ar spriegumu 5 volti), tā nav problēma; mūsu gadījumā tranzistora kolektoram pievadītais spriegums ir aptuveni 315 volti. Lai cīnītos pret šiem traucējumiem, UPS izmanto sarežģītākas tīkla filtru shēmas nekā parastais barošanas avots.

Ja pamanāt kļūdu, atlasiet teksta daļu un nospiediet Ctrl+Enter
DALĪTIES:
Datori un mūsdienīgi sīkrīki