Bezpłatna biblioteka techniczna ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Zasilacz o mocy 1 kW dla ULF. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilacze W amatorskich czasopismach radiowych przełączanie obwodów zasilania o mocy większej niż 500 W nie jest powszechne. Dlatego opracowano zasilacz impulsowy stabilizowany o następujących parametrach:
Schemat ideowy zasilacza impulsowego (UPS) pokazano na ryc. jeden.
Układ oparty jest na układzie DAI TL494CN z rodziny kontrolerów z modulacją szerokości impulsu. Ten mikroukład jest używany w zasilaczach UPS komputerów i sprawdził się bardzo dobrze. Rozważ bardziej szczegółowo jego działanie w obwodzie konwertera. TL494CN zawiera wzmacniacz błędu, wbudowany oscylator zmienny, komparator regulacji czasu martwego, wyzwalacz sterujący, precyzyjne odniesienie 5 V i sterownik stopnia wyjściowego. Wzmacniacz błędu wyprowadza napięcie wspólne w zakresie 0,3...2 V. Komparator regulacji czasu martwego ma stałe przesunięcie, które ogranicza minimalny czas martwy do około 5% szerokości impulsu wyjściowego. Niezależne sterowniki wyjściowe na tranzystorach zapewniają możliwość obsługi stopnia wyjściowego w obwodzie wspólnego emitera. Prąd tranzystorów wyjściowych mikroukładu wynosi do 200 mA. TL494CN działa przy napięciu zasilania 7 ... 40 V. Na ryc. 2 przedstawia obwód przełączający mikroukładu i układ strukturalny jego obwodów wewnętrznych.
Po podaniu zasilania uruchamiany jest generator napięcia piłokształtnego 2 oraz źródło napięcia odniesienia 5. Napięcie piłokształtne z wyjścia generatora 2 (rys. 3a) podawane jest na wejścia odwracające komparatorów 3 i 4. Wejście nieodwracające komparatora 4 otrzymuje napięcie ze wzmacniacza błędu 1. Ponieważ na wyjściu w tej chwili nadal nie ma napięcia zasilającego, sygnał sprzężenia zwrotnego z dzielnika R2R4 do nieodwracającego wejścia wzmacniacza błędu wynosi zero. Na wejście odwracające tego wzmacniacza podawane jest napięcie dodatnie z dzielnika R5R7, do którego jest już podłączone napięcie odniesienia Uop z wyjścia ION. Napięcie wyjściowe wzmacniacza błędu 1 w początkowej chwili wynosi zero, ale w trakcie zwiększania napięcia w obwodzie sprzężenia zwrotnego z dzielnika R2R4 wzrasta. Wzrasta również napięcie na wyjściu wzmacniacza błędu. Dlatego napięcie wyjściowe komparatora 4 ma postać sekwencji impulsów o rosnącej szerokości (ryc. 3,6). Nieodwracające wejście komparatora 3, które zapewnia pauzę, jest podłączone do styku 4 mikroukładu. Ten pin jest zasilany z zewnętrznego obwodu RC C2R3 podłączonego do szyny napięcia odniesienia Uorr.Kiedy pojawi się napięcie odniesienia, jest ono przykładane do tego obwodu. Gdy kondensator C2 ładuje się, prąd płynący przez niego i rezystor R3 maleje: napięcie Uop na rezystorze R3 ma postać wykładnika malejącego (ryc. 3, c) Napięcie wyjściowe komparatora 3 jest sekwencją malejących impulsów na szerokość (ryc. 3, d) Ze schematu napięć wyjściowych komparatorów 3 i 4 (ryc. 3,6, d) widać, że są one wzajemnie przeciwne. Napięcia wyjściowe komparatorów 3 i 4 są podawane na element logiczny „2OR”. Dlatego szerokość impulsu na wyjściu elementu logicznego jest określona przez najszerszy impuls wejściowy. Napięcie wyjściowe elementu „2OR” pokazano na ryc. 3e, z którego wynika, że w chwili początkowej szerokość impulsów wyjściowych komparatora 3 przekracza szerokość impulsów wyjściowych komparatora 4, więc przełączenie komparatora 4 nie wpływa na szerokość impulsu wyjściowego element „2OR”. W przedziale czasu (t0; t1) (rys. 3a) decydującą rolę odgrywa napięcie wyjściowe komparatora 3. 3,f,g pokazuje impulsy wyjściowe na kolektorach tranzystorów VT1, VT2. Szerokość tych impulsów w przedziale (t0; t1) stopniowo wzrasta. W chwili t1 impuls wyjściowy komparatora 3 jest porównywany z impulsem wyjściowym komparatora 4. W tym przypadku sterowanie elementem logicznym „2OR” jest przenoszone z komparatora 3 do komparatora 4, ponieważ jego impulsy wyjściowe zaczynają przekraczać szerokość impulsów wyjściowych komparatora 3. Zatem w przedziale czasu (t0; t1) impulsy wyjściowe na kolektorach tranzystorów VT1, VT2 stopniowo rosną i zapewniają płynny start przetwornicy napięcia.
Przed każdym włączeniem UPS należy rozładować kondensator C2 (rys. 2), który zapewnia płynny start. Czas przejść do ogólnego schematu z ryc. 1 konwerter napięcia. Kondensator C3 pełni w nim funkcję kondensatora miękkiego rozruchu. Po odłączeniu zasilania kondensator szybko rozładowuje się przez rezystor R1, złącze baza-kolektor tranzystora VT1 i diodę VD1. Tranzystory VT1, VT2 pełnią funkcję ochrony wyzwalacza. Kiedy napięcie odblokowujące zostanie przyłożone do podstawy tranzystora VT2, otwiera się. W tym samym czasie tranzystor VT1 otwiera się, bocznikując kondensator C3, a tym samym blokując działanie przetwornicy napięcia. Napięcie z kolektora tranzystora VT1 przez obwód R4VD2 utrzymuje otwarty tranzystor VT2. Zabezpieczenie wyzwalacza wyłącza się dopiero po odłączeniu napięcia zasilającego. Potężne tranzystory polowe o dość dużej pojemności bramki-źródła są używane jako przełączniki mocy. Dlatego do sterowania tymi tranzystorami stosuje się dwa bloki kluczy na tranzystorach VT3, VT5, VT7 i VT4, VT6, VT8. Rozważ pracę jednego z nich. Gdy na styku 8 układu DAI występuje wysokie napięcie (tranzystor wewnątrz układu jest zamknięty), tranzystory polowe VT3 i VT7 otwierają się. Ten ostatni bocznikuje pojemność bramki tranzystora VT9, natychmiast go rozładowując. Tranzystor VT5 jest zamknięty. Gdy tylko niskie napięcie zostanie ustalone na styku 8 mikroukładu, tranzystory VT3 i VT7 zamkną się, a VT5 otworzy się, a do bramki tranzystora VT9 zostanie przyłożone napięcie odblokowujące. Rezystor R18 zapobiega awarii tranzystorów VT5, VT7, jeśli jeden z nich jest zamknięty, a drugi nie jest całkowicie otwarty. Oscylogramy napięć na bramkach tranzystorów VT9, VT10 pokazano na ryc. 3,3 i. Rezystory R9, R10 są zawarte w obwodzie bramki tranzystorów VT20, VT21, które wraz z pojemnościami bramek tworzą filtr dolnoprzepustowy, który zmniejsza poziom harmonicznych podczas otwierania klawiszy. Obwody R22, R23, C8, C9, VD5-VD8 służą również do redukcji harmonicznych podczas pracy przekształtnika. Uzwojenie pierwotne transformatora T1 jest zawarte w obwodach spustowych tranzystorów VT9, VT10. Napięcie sprzężenia zwrotnego jest usuwane z uzwojenia III transformatora w celu ustabilizowania napięcia przekształtnika. Przez dzielnik na rezystorach R7, R8 wchodzi do układu DA1. Rezystor R10 może regulować napięcie wyjściowe UPS w niewielkim zakresie. Elementy R6, C4 określają częstotliwość działania wewnętrznego generatora napięcia piłokształtnego mikroukładu DA1 (przy wartościach znamionowych wskazanych na schemacie częstotliwość ta jest bliska 50 kHz). Zmieniając rezystancję rezystora R6 i pojemność kondensatora C4, w razie potrzeby można zmienić częstotliwość konwertera napięcia. Część zasilająca obwodu jest zasilana przez filtr sieciowy C10, Cl1, L1, prostownik VD4 oraz kondensatory C12, C13. Rezystor R24 rozładowuje kondensator filtra w konwerterze wyłączającym. Chip DA1 i klucze na tranzystorach VT3-VT8 są zasilane stabilizowanym zasilaczem na elementach T2, VD3, C5-C7 i stabilizatorze DA2. Rezystor R25 służy do zmniejszenia prądu rozruchowego przez kondensatory filtrujące, gdy UPS jest podłączony do sieci. Prostownik napięcia wyjściowego konwertera jest wykonany zgodnie z obwodem mostkowym na diodach VD12-VD15. Płynny start przetwornicy napięcia umożliwia zastosowanie w obwodach wtórnych kondensatorów filtrujących o dość dużej pojemności, co jest niezbędne przy zasilaniu wzmacniacza mocy. Cewki indukcyjne L2, L3 wraz z kondensatorami filtrującymi wygładzają tętnienia napięcia wyjściowego UPS. Zabezpieczenie przetwornicy napięcia do przepływu odbywa się na tranzystorach VT11, VT12. Gdy prąd płynący przez rezystory R27-R30 wzrasta, tranzystory VT11, VT12 otwierają się, a diody LED w transoptorach Ul.l, U1.2 zapalają się. Tranzystory transoptora otwierają się i dostarczają napięcie wyzwalające do podstawy tranzystora VT2, co powoduje zadziałanie zabezpieczenia wyzwalającego. Kondensator C1 zapobiega zadziałaniu zabezpieczenia przed przypadkowym szumem impulsowym. Budowa i szczegóły Konstrukcyjnie UPS jest wykonany na jednostronnej płytce drukowanej (ryc. 4a, b).
Na płytce znajdują się wszystkie elementy układu oprócz SA1, FU1 i T2. Również rezystory R22, R23 i kondensatory C8, C9 są umieszczone na osobnej małej płytce. Są one połączone przewodami z płytą główną w punktach oznaczonych literami a, b, c. Rezystory R22, R23 bardzo się nagrzewają podczas pracy, dlatego płytkę z nimi należy ustawić tak, aby rezystory nie nagrzewały reszty obwodu. Diody VD12-VD15 są zamontowane na oddzielnym radiatorze igłowym 10x12 cm i połączone z płytą główną przewodem o średnicy co najmniej 1 mm. Po jednej stronie płytki drukowanej znajduje się grzejnik (rys. 4,6) o długości 170 cm i wysokości 10 cm. Wskazane jest użycie grzejnika igłowego, ale w razie potrzeby zrobi to każdy inny. Elementy płyty DA2, VD4, VT9, VT10 są przymocowane do tego grzejnika za pomocą uszczelek izolacyjnych. Po przeciwnej stronie chłodnicy zamontowany jest wentylator w taki sposób, aby przepływające z niego powietrze dobrze dmuchało na chłodnicę. Możesz użyć wentylatora z zasilacza komputerowego. Zasilanie jest do niego dostarczane przez rezystor o rezystancji 320 omów i mocy 7,5 W z wyjścia +50 V przetwornicy. Możesz użyć rezystora typu PEV i zamocować go w dowolnym miejscu w obudowie. Istnieje również możliwość nawinięcia dodatkowego uzwojenia w transformatorze T1 do zasilania wentylatora (rys. 1). Aby to zrobić, musisz nawinąć dwa zwoje drutu o średnicy 0,4 mm i podłączyć wentylator zgodnie z rys. 5.
Transformator T1 przekształtnika nawinięty jest na cztery pierścienie ferrytowe 2000NM złożone razem o wymiarach K45x28x12. Dane uzwojenia transformatora podano w tabeli.
Uzwojenia I i II transformatora są oddzielone od reszty uzwojeń dwiema lub trzema warstwami lakierowanej tkaniny. Transformator T2 jest używany w stanie gotowym na napięcie przemienne 16 V. Cewka L1 składa się z 2x20 zwojów nawiniętych na pierścieniu ferrytowym wykonanym z ferrytu 2000NM o wymiarach KZ1x18x7 w dwóch drutach o średnicy 1 mm. Cewki L2, L3 są nawinięte na kawałki ferrytu o średnicy 8...10 mm i długości około 25 mm drutem o średnicy 1,2 mm w jednej warstwie na całej długości ferrytu. W obwodzie konwertera pożądane jest stosowanie importowanych kondensatorów elektrolitycznych o znaku 105 °. W skrajnych przypadkach dopuszczalne jest użycie innych kondensatorów o odpowiedniej wielkości. Kondensator C12 składa się z trzech kondensatorów o pojemności 220 uFx400 V. Kondensatory nieelektrolityczne dowolnego typu, na przykład K73-17. Jako rezystor R25 zastosowano trzy rezystory typu SCK105 lub podobne, połączone równolegle, stosowane w zasilaczach komputerowych. Rezystory R22, R23 typu C5-5-10W, R27-R30 - C5-16V-5W. Pozostałe rezystory są dowolnego typu, na przykład MLT. Rezystor trymera R9 typu SPZ-19AV lub inny o małych rozmiarach. Pożądane jest stosowanie diod wysokiej częstotliwości, takich jak wskazano na schemacie (KD212 i KD2999), ponieważ importowane diody, które są obecnie szeroko stosowane, nie zawsze działają dobrze przy wysokich częstotliwościach, zwłaszcza powyżej 50 kHz. Mostki diodowe mogą być stosowane w dowolnym odpowiednim rozmiarze: VD3 - z prądem wyprostowanym co najmniej 500 mA; VD4 - o prądzie wyprostowanym co najmniej 8 A i napięciu co najmniej 400 V. Tranzystory BSS88 można zastąpić innymi podobnymi tranzystorami polowymi z izolowaną bramką i kanałem n (napięcie źródła drenu powyżej 50 V, prąd spustowy 0,15 ... 0,5 A). Mogą to być tranzystory BSS123, BS108, 2SK1336 itp. Zamiast potężnych tranzystorów polowych 2SK956 odpowiednie są tranzystory typu 2SK787, IRFPE50. Układ TL494CN można zastąpić układem TL494LN, który pozwoli na używanie konwertera napięcia w temperaturach otoczenia do -25 ° C, ponieważ TL494CN działa tylko w temperaturach powyżej 0 ° C. Zamiast tego możesz użyć analogowego KA7500V. Transoptor AOT101BS można zastąpić AOT101AC, PS2501-2. Jako chip DA2 można użyć KR142EN8E lub 7815. Jeśli chip 7815 jest używany w izolowanej obudowie, uszczelka izolacyjna nie jest wymagana podczas instalacji na grzejniku. Tranzystory KT502E, KT503E można zastąpić KT502G, KT503G i diodami KD510A - prawie dowolnymi diodami impulsowymi, na przykład KD503, KD522 itp. regulacja Przed pierwszym włączeniem konwertera w sieci konieczne jest odłączenie napięcia sieciowego z obwodów zasilających i doprowadzenie zasilania tylko do transformatora T2. Przede wszystkim upewnij się, że napięcie zasilania wynosi +15 V z wyjścia DA2. Następnie za pomocą oscyloskopu upewniają się, że na bramkach tranzystorów polowych VT9, VT10 występują impulsy i odpowiadają one oscylogramom z ryc. Gdy kondensator C3 jest zwarty, impulsy powinny zniknąć, a na bramkach VT9, VT10 należy ustawić napięcie zerowe. Ponadto, ustawiając suwak rezystora R9 w pozycji środkowej, napięcie zasilania jest przykładane do reszty obwodu. Za pomocą woltomierza skontroluj napięcie na styku 1 DA1, ustawiając wartość na 2,5 V, wybierając rezystancję rezystora R7. Rezystor trymera R9 może nieznacznie zmienić napięcie wyjściowe konwertera, jednak konieczne jest sterowanie impulsami na bramkach tranzystorów polowych VT9, VT10, aby ich czas trwania nie zbliżał się do skrajnych granic (zbyt krótki lub zbyt długi ), ale znajduje się w środkowej pozycji. W przeciwnym razie wraz ze wzrostem obciążenia lub zmianą napięcia zasilania pogorszy się stabilizacja napięcia wyjściowego. Aby nie przeciążać konwertera napięcia i nie spalić potężnych tranzystorów polowych, lepiej ustawić zabezpieczenie prądowe w następujący sposób. Zamiast rezystorów R27-R30 tymczasowo lutowane są rezystory o rezystancji 1 oma i mocy 2 watów. Do wyjścia przetwornika podłączone są obciążenie i amperomierz. Prąd obciążenia jest ustawiony na 1,3...1,4 A i dobierając rezystancje rezystorów R32, R33 aktywuje się zabezpieczenie prądowe. Następnie lutowane są rezystory R27-R30. Na tym kończy się ustawianie konwertera napięcia. Jeśli do zasilania wzmacniacza lub innego obciążenia wymagane jest inne napięcie, napięcie wyjściowe konwertera można zmienić, zmieniając liczbę zwojów uzwojeń IV i V transformatora T1. Należy pamiętać, że na jeden obrót uzwojenia wtórnego przypada około 7 V. Według materiałów czasopisma Radioamator; Publikacja: cxem.net Zobacz inne artykuły Sekcja Zasilacze. Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu. Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika: Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
Inne ciekawe wiadomości: ▪ Kompaktowe skanery Brother ADS-1100W i ADS-1600W ▪ Zegary atomowe ułatwią eksplorację kosmosu ▪ 100-rdzeniowy procesor EZchip TILE-Mx100 Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika
Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej: ▪ sekcja serwisu Baterie, ładowarki. Wybór artykułów ▪ artykuł z Młyna Pańskiego. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Boże drzewo. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Antena logarytmiczno-okresowa. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Zostaw swój komentarz do tego artykułu: Wszystkie języki tej strony Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn www.diagram.com.ua |