|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Zasilacz sieciowy, 50 watów. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilacze Głównym przeznaczeniem opisywanego tutaj urządzenia jest zasilanie komputera osobistego. Ale nie tylko. Nadaje się do zasilania wielu innych radioamatorów dużej mocy, na przykład UMZCH.
Zasada działania proponowanego zasilacza (rys. 1) jest taka sama jak zasilaczy do telewizorów kolorowych trzeciej generacji. Działa również w trybie zbliżonym do prądów nieciągłych i dlatego jest urządzeniem samooscylacyjnym. Ale jest też zasadnicza różnica: wykorzystuje „przełączanie emitera” potężnego tranzystora przełączającego, co pozwala na zastosowanie go w szerszym zakresie częstotliwości, a ponadto zmniejsza się prawdopodobieństwo awarii tranzystora wysokonapięciowego. Przeprowadzone eksperymenty potwierdziły, że tranzystor KT839A z tranzystorem przełączającym KT972A w swoim obwodzie emiterowym dobrze pracuje nawet przy częstotliwości 120 kHz. Kolejną zaletą zasilacza jest możliwość zastosowania go w szerokim zakresie prądu wyjściowego.
Urządzenie jest przetwornicą napięcia single-ended z odwrotnym przełączaniem diody prostowniczej. Napięcie wyjściowe kanałów jednostki jest stabilizowane poprzez zmianę czasu trwania stanu otwartego tranzystorów przełącznika elektronicznego. Główne elementy zasilacza: prostownik sieciowy z filtrem, przetwornica single-ended z filtrami wyjściowymi, regulator szerokości impulsu, wzmacniacz niedopasowania oraz pomocniczy regulator przełączający. Napięcie sieciowe przechodzi przez filtr szumów utworzony przez dławiki L1, L2 i kondensatory C1, C2, jest prostowane przez mostek diodowy VD1 ... VD4 i przez rezystor R1 wyprostowane napięcie jest dostarczane do kondensatora wygładzającego C7. Kondensatory C3...C6 osłabiają przenikanie zakłóceń do sieci, a rezystor R1 ogranicza udar prądu wejściowego w momencie włączenia zasilania. Przetwornica uruchamia się po około 0,1 s po podłączeniu urządzenia do sieci, co nieco ułatwia pracę prostownika. Głównymi elementami przetwornicy są transformator impulsowy T1, mocny przełącznik wysokiego napięcia oparty na tranzystorach KT839A (VT1) i KT972A (VT2), prostowniki i filtry wyjściowe. Tranzystor KT839A (o wysokim maksymalnym dopuszczalnym napięciu kolektor-emiter) otwiera się i zamyka, zamykając i otwierając obwód emitera za pomocą szybkiego tranzystora KT972A, co zapobiega wtórnemu przebiciu i skraca czas przełączania tranzystora emitera. To właśnie pozwala na zmianę napięcia wyjściowego w szerokim zakresie bez zmiany transformatora impulsowego. Rezystory R11 i R12, których całkowita rezystancja wynosi 0,5 oma, służą jako czujnik prądu przetwornicy. Kiedy tranzystor VT1 zamyka się, jego prąd kolektora przez diodę VD6, diodę Zenera VD5 i kondensator C8 jest zamykany na ujemnym zacisku mostka prostowniczego VD1 - VD4. Diody VD13-VD15 - prostowniki napięcia impulsowego uzwojeń wtórnych 3, 4 i 5 transformatora T1. Tętnienia napięcia wyjściowego prostowników są wygładzane przez kondensatory C13-C18 i filtry LC L5C21, L6C22. Rezystor R15 podłączony do wyjścia kanału +5 V zapobiega nadmiernemu wzrostowi napięcia na nim przy obciążeniu kanału +12 V. Dzięki temu rezystorowi napięcie na wyjściu kanału +5 V bez obciążenia nie przekracza 6 V, co jest bezpieczny dla chipów komputerowych, przy prądzie obciążenia kanału +12 V do 2,5 A. Napięcie kanału -12 V jest stabilizowane przez układ stabilizujący DA2. Wzmacniacz niedopasowania jest podłączony do wyjścia kanału +12 V. Źródłem napięcia odniesienia jest wyjście stabilizatora DA2. Tranzystor VT4 wzmacnia sygnał błędu. Obciążeniem tranzystora jest dioda LED transoptora U1, a dioda VD17 chroni jego złącze emiterowe. Gdy napięcie na wyjściu kanału +12 V jest większe niż 12 V, dioda LED transoptora włącza się i tym samym zwiększa prąd przepływający przez fototranzystor transoptora. Stan otwarty tranzystora VT1 przełącznika zależy od czasu ładowania kondensatora C11 (od około 4 do +1 V) przez prąd fototranzystora transoptora. Im większa wartość prądu fototranzystora optoronu, tym szybciej ładuje się kondensator. Od 11 i mniej czasu tranzystor VT1 jest w stanie otwartym. Po podłączeniu zasilacza do sieci kondensator C8 również zaczyna się ładować (poprzez rezystor R2 i diodę VD6). Gdy napięcie na nim osiągnie 4,5 V, prąd przepływa przez rezystor R6, diodę Zenera VD12, złącze emiterowe tranzystora VT2, rezystory R11, R12, a także przez rezystory R6, R5, złącze emiterowe tranzystora VT1, tranzystor VT2 i rezystory R11 , R12, przełącza tranzystory przełączające w aktywny tryb pracy. Dodatni sygnał sprzężenia zwrotnego między uzwojeniami I i II transformatora T1 przez diodę VD7, kondensator C10 i rezystory R5, R7 szybko otwiera tranzystory przełączające. Rozpoczyna się gromadzenie energii pola magnetycznego w obwodzie magnetycznym transformatora T1. Po pewnym czasie tranzystor VT3 otwiera i zamyka tranzystor VT2, a zatem tranzystor VT1. W tym przypadku tranzystor VT3 podsumowuje napięcia dostarczane do jego podstawy z czujnika prądu R11, R12 i kondensatora C12. W momencie rozruchu lub w przypadku przeciążenia przetwornicy, gdy spadek napięcia na rezystorach R11, R12 przekroczy 1 V, tranzystor VT3 otwiera się prądem przepływającym przez rezystor R10 i diodę VD11, dzięki czemu urządzenie wytrzymuje krótkotrwałe przeciążenia. Gdy którykolwiek z jego kanałów zostanie zwarty do wspólnego przewodu, zasilacz automatycznie przechodzi w tryb ograniczenia mocy bez awarii. W normalnym trybie pracy przetwornicy moment zamknięcia tranzystorów przełączających jest określony przez czas ładowania kondensatora C11. Po zamknięciu potężnych tranzystorów polaryzacja napięcia na uzwojeniach transformatora impulsowego jest odwracana, a diody VD13 ... VD15 są włączane w kierunku do przodu i ładują kondensatory filtrów LC prądem wyprostowanym. Gdy wartość tego prądu jest bliska zeru, w obwodzie oscylacyjnym tworzonym przez uzwojenie/transformator T1, jego pojemność pasożytniczą i kondensator C9 występują oscylacje elektryczne. Pierwszy z nich otwiera potężne tranzystory przełącznika - i opisany proces się powtarza. Podczas gdy tranzystory VT1 i VT2 są zamknięte, napięcie na dolnym zacisku uzwojenia II transformatora w stosunku do ujemnego zacisku kondensatora C7 jest ujemne i poprzez rezystor R8 i diodę VD8 niezawodnie utrzymuje tranzystor VT2 w stan zamknięty. Minimalne napięcie u podstawy tego tranzystora jest określone przez napięcie stabilizujące diody Zenera VD12 i napięcie na diodzie VD10. Kondensator C8 A jest również ładowany przez obwód R9VD11.Ponieważ katody diod VD8 i VD9 są połączone, napięcie na kondensatorze C12 nie może być mniejsze niż napięcie na bazie tranzystora VT2 (tj. około -4 V). Napięcie na wyjściu kanału +12 V jest stabilizowane metodą regulacji szerokości impulsu. To jednocześnie stabilizuje napięcie kanału +5 V. Ponieważ jednak transformator impulsowy, diody i niektóre inne elementy urządzenia nie są bynajmniej idealne, stabilność napięcia na wyjściu tego kanału nie jest wysoka. Dlatego zastosowano pomocniczy regulator przełączający, który spełnia dwie funkcje: dostarcza do kanału +5 V część prądu obciążenia w celu zwiększenia stabilności napięcia na nim oraz ładuje kanał +12 V, jeśli nie jest obciążony. Stabilizator pomocniczy obejmuje stabilizator mikroukładu DA1, dławiki L3, L4, kondensator C19, diodę VD16, rezystor R14.W nim mikroukład DA1 służy jako przełącznik elektroniczny, źródło napięcia odniesienia i wzmacniacz sygnału błędu. Cewka indukcyjna L4 i dioda VD16 są niezbędnymi atrybutami regulatora przełączającego. Wzbudzenie mikroukładu DA1 zapewnia cewka indukcyjna L3 i kondensator C19, a rezystor R14, który zmniejsza współczynnik jakości obwodu L3C19, zapobiega występowaniu oscylacji o wysokiej częstotliwości. Wszystkie elementy zasilacza zmontowane są na płytce drukowanej o wymiarach 205x105 mm (rys. 2) wykonanej z jednostronnej folii z włókna szklanego o grubości 1 mm.
Główne parametry rezystorów i kondensatorów podano na schemacie obwodu urządzenia. Tranzystor KT839A (VT1) można zastąpić KT838A, KT872A, KT846A, KT81148 i KT972A - KT972B. Zamiast tranzystorów KT645B (VT3) i KT342BM (VT4) mogą działać podobne tranzystory o współczynniku przenoszenia prądu podstawowego co najmniej 50. Transoptor AOT101AC (U1) zastąpimy AOT101BS, AOT127A lub AOT128A. Diody KD212A (U06, VD7) można zastąpić KD226 lub KD411 z dowolnym indeksem literowym, a KD2999V (VD13, VD14) - innymi o podobnych właściwościach, na przykład serii KD2995, KD2997, KD2999, KD213. Zamiast diod VD1-VD4 mostka prostowniczego odpowiednie są KD226G lub, w skrajnych przypadkach, seria KD243 dla napięcia wstecznego co najmniej 400 V. Przez diodę Zenera D814B (VD5) przepływa znaczny prąd, co należy wziąć pod uwagę przy jej wymianie - dopuszczalny prąd musi wynosić co najmniej 40 mA. Znaczące prądy przepływają również przez kondensatory C16-C18, dlatego pożądane jest, aby były to serie K50-29, K50-24. Napięcie znamionowe kondensatorów C1-C6 (KD-2, K78-2, K73-16 itp.) Musi wynosić co najmniej 400 V, muszą one umożliwiać pracę ze składową zmienną co najmniej 350 V przy częstotliwości 50 Hz . Kondensator C9 - K78-2 na napięcie znamionowe 1600 V. Pozostałe części nie są krytyczne do wymiany. Tranzystor VT1 jest zainstalowany na radiatorze o powierzchni około 200 cm2, diody VD13 i VD14 - na radiatorach o powierzchni odpowiednio 45 i 35 cm, a stabilizator DA2 - na radiatorze z powierzchnia 70 cm2. Transformator T1 jest wykonany na obwodzie magnetycznym. W 12x15 z ferrytu 2000NM, ze szczeliną niemagnetyczną 0,5 mm. Uzwojenie I zawiera 160 zwojów drutu PEV-2 0,47, złożonego na pół. Uzwojenie II - 4 zwoje tego samego drutu, ale złożone trzykrotnie. Aby poprawić sprzężenie magnetyczne, uzwojenia III i IV są wykonane z taśmy miedzianej o grubości 0,2, szerokości 27 mm i zawierają po 3 zwoje. Taśmę miedzianą można zastąpić drutem PEV-1 0,8 złożonym na trzy części. Uzwojenie V zawiera 8 zwojów drutu PEV-1 0,4, złożonego czterokrotnie. Cewki indukcyjne L1 i L2 są uzwojone na wspólnym obwodzie magnetycznym o wymiarach K20x10x5 wykonanym z ferrytu 2000NM i zawierają 35 zwojów drutu PEV-1 po 0,4 każdy. Obwody magnetyczne dławików L5 i L6 to kawałki pręta ferrytowego M400NN o średnicy 8 i długości 20 mm; każdy z nich zawiera 15 tur. Dławik L4 wykonany w zbrojonym obwodzie magnetycznym BZO z ferrytu 2000NM (ze szczeliną niemagnetyczną 0,5 mm) zawiera 35 zwojów drutu PEV-1 0,8. Bezbłędnie zamontowany zasilacz z reguły zaczyna działać bez wcześniejszej regulacji. Ale jako polisa ubezpieczeniowa pożądane jest wykonanie pierwszego połączenia z siecią za pomocą żarówki o mocy 15 ... 25 W, zaprojektowanej na napięcie 220 V. Jak tylko konwerter się uruchomi, rezystor zmienny R18 musi być ustawiony na wyjściu odpowiadającego mu kanału +12 V. Jeżeli wymagania dotyczące napięcia zasilania toru +5 V są zaostrzone (lub wymagany jest większy prąd wyjściowy), wzmacniacz niedopasowania należy podłączyć do wyjścia toru +5 V. np. do bieguna dodatniego kondensatora C16, a także zmniejszyć rezystancję rezystora R17 do 5 omów, a rezystora R17 do 16 kOhm. Stabilizator DA300, dławiki L17 i L1,5, rezystor R1, kondensator C3 i dioda VD4 są wykluczone. Jednak po takiej zmianie napięcie na wyjściu kanału +14 V również wzrośnie wraz ze wzrostem prądu kanału +19 V, więc napięcie tego kanału będzie musiało zostać dodatkowo ustabilizowane (na przykład za pomocą mikroukładu KR16EN12B ). Niepożądanemu wzrostowi napięcia na wyjściu kanału +5 V można zapobiec, podłączając drugą diodę LED transoptora U17 równolegle z kondensatorem C1 przez diodę Zenera KS156A i rezystor o rezystancji 180 ... 200 omów. W takim przypadku należy połączyć wnioski 6 i 7, a także wnioski 5 i 8 transoptora. To nie tylko ochroni zasilacz przed przekroczeniem napięcia wyjściowego, ale także zwiększy niezawodność jego działania, ponieważ w tym przypadku obwód sprzężenia zwrotnego zostanie zduplikowany. Opisane urządzenie ma zastosowanie do zasilania wielu innych amatorskich konstrukcji radiowych, na przykład wzmacniaczy mocy AF. Wystarczy, biorąc pod uwagę cechy konkretnego urządzenia radiotechnicznego, przebudować część wtórną zasilacza, a 1,5-krotną zmianę napięcia wyjściowego uzyskuje się poprzez regulację poziomu sygnału sprzężenia zwrotnego uzwojenia transformatora T1. Konkretny przykład. Do zasilania wzmacniacza mocy opartego na chipie K174UN19 wymagane jest bipolarne źródło napięcia ±15 V. W takim przypadku część wtórną opisywanego zasilacza można zmontować zgodnie ze schematem pokazanym na rys. 3.
Uzwojenia III i IV transformatora T1 zawierają 7 zwojów taśmy miedzianej o grubości 0,1 i szerokości 27 mm lub drutu PEV-1 0,8, złożonego trzykrotnie. Uzwojenie obu uzwojeń odbywa się jednocześnie. Wnioski 6 i 7, a także 5 i 8 transoptora U1 muszą być połączone. literatura
Autor: D.Bezik
Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024 Sterowanie obiektami za pomocą prądów powietrza
04.05.2024 Psy rasowe chorują nie częściej niż psy rasowe
03.05.2024
▪ Platforma Maxim hSensor do rozwoju ubieralnych urządzeń elektronicznych ▪ MSP430 z Full-Speed USB 2.0 ▪ Elektronika wojskowa z oznaczeniem DNA
▪ sekcja serwisu Obliczenia radia amatorskiego. Wybór artykułu ▪ artykuł Łajdak. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Czym jest chlor? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Snowberry biały. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Wzmacniacze antenowe SWA. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony