|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Zasilacz laboratoryjny UPS. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilacze W artykule autor opowiada, jak z niesprawnego lub przestarzałego zasilacza awaryjnego zrobić zasilacz laboratoryjny niezbędny w amatorskiej praktyce radiowej. Głównym przeznaczeniem zasilaczy bezprzerwowych (UPS) jest krótkie zasilanie różnego sprzętu biurowego (przede wszystkim komputerów) w sytuacjach awaryjnych, gdy brakuje napięcia sieciowego. UPS składa się z baterii (zwykle 12 V), przetwornicy podwyższającej napięcie i jednostki sterującej. W trybie czuwania następuje doładowanie akumulatora, w trybie awaryjnym załączona jest przetwornica napięcia. Jak każdy sprzęt, zasilacze UPS ulegają awarii lub stają się przestarzałe. Dzięki temu można je wykorzystać jako podstawę do wykonania np. zasilacza laboratoryjnego (PSU). Najbardziej odpowiednie do tego mogą być zasilacze UPS, w których przetwornice napięcia pracują z niską częstotliwością (50...60 Hz) i zawierają potężny transformator podwyższający napięcie, który może również pracować jako transformator obniżający napięcie. Do produkcji zasilacza laboratoryjnego zastosowano UPS KIN-325A jako „dawcę”. Podczas opracowywania zadaniem było uzyskanie prostego schematu, przy jednoczesnym wykorzystaniu jak największej liczby elementów od „dawcy”. Oprócz transformatora i obudowy zastosowano mocne tranzystory polowe, diody prostownicze, poczwórny układ wzmacniacza operacyjnego, przekaźnik elektromagnetyczny, wszystkie diody LED, warystor, niektóre złącza, a także kondensatory tlenkowe i ceramiczne. Obwód zasilania pokazano na ryc. 1. Napięcie sieciowe poprzez wkładkę bezpiecznikową FU1 i wyłącznik sieciowy SA1 jest doprowadzane do uzwojenia pierwotnego transformatora T1 (oznaczenie - RT-425B). Dołączony równolegle do tego uzwojenia warystor RU1 wraz z wkładką topikową zabezpiecza zasilacz przed wzrostem napięcia sieciowego. Poprzez rezystor ograniczający prąd R1 i diodę VD1 zasilana jest dioda LED HL1, wskazująca obecność napięcia sieciowego.
Mocny prostownik na zespołach diodowych VD2-VD5 jest podłączony do uzwojenia II (z zaczepem pośrodku, napięcie znamionowe 16 V) transformatora T1. W zależności od położenia styków przekaźnika K1.1 prostownik pracuje jako prostownik pełnookresowy ze wspólnym wyjściem transformatorowym (pokazanym na rys. 1) i napięciu wyjściowym około 10 V lub jako mostek o napięciu wyjściowym ok. około 20 V. Napięcie wyjściowe tego prostownika jest dostarczane do elementu sterującego - tranzystora polowego VT1. Kondensatory C1 i C3 wygładzają tętnienia wyprostowanego napięcia, rezystor R2 jest czujnikiem prądu. Rezystor R17 zapewnia minimalne obciążenie regulatora napięcia przy braku zewnętrznego obciążenia. Prostownik małej mocy jest montowany na diodach VD6-VD9 i kondensatorach wygładzających C2 i C5. Jest zasilany przez równoległy regulator napięcia na chipie DA1, wzmacniacz operacyjny DA2, przekaźnik K1 i wentylator M1. Dioda HL2 sygnalizuje obecność napięcia na wyjściu tego prostownika. Regulowany regulator napięcia jest montowany na wzmacniaczu operacyjnym DA2.3 i tranzystorze VT1. Przykładowe napięcie do regulatora napięcia - rezystora R11 - pochodzi z wyjścia stabilizatora na chipie DA1. Napięcie wyjściowe zasilacza z rezystora trymera R12 jest podawane na wejście odwracające wzmacniacza operacyjnego DA2.3. Ten rezystor ustawia maksymalne napięcie wyjściowe. Regulowany ogranicznik prądu jest montowany na wzmacniaczu operacyjnym DA2.1 i DA2.2. Napięcie proporcjonalne do prądu wyjściowego z czujnika - rezystora R2 podawane jest na wzmacniacz napięciowy na wzmacniaczu operacyjnym DA2.1 a następnie na wzmacniacz operacyjny DA2.2, który porównuje je z przykładowym dostarczonym do jego nie -odwrócenie wejścia z wyjścia dzielnika rezystancyjnego R4R7R8. Rezystory R7 i R8 ustawiają próg ograniczenia prądu. Tranzystor VT2 steruje przekaźnikiem K1. Zadziała, gdy napięcie na bramce tego tranzystora przekroczy wartość progową (dla tranzystora wskazanego na schemacie napięcie progowe wynosi 2...4 V). Rezystor trymera R19 ustawia napięcie wyjściowe zasilacza, powyżej którego przekaźnik przełącza napięcie wyjściowe prostownika. Tranzystor VT3 wraz z termistorem RK1 steruje wentylatorem M1. Włącza się, gdy temperatura radiatora, na którym zainstalowany jest tranzystor VT1 i termistor, przekroczy określoną wartość. Temperaturę progową ustawia rezystor R15. Napięcie zasilania termistora jest stabilizowane przez stabilizator parametryczny VD11R16. Nadmierne napięcie zasilania przekaźnika K1 spada na rezystorze R13, a wentylator M1 spada na rezystorze R18. Jeżeli prąd obciążenia nie przekracza wartości progowej, napięcie na wejściu nieodwracającym wzmacniacza operacyjnego DA2.2 jest większe niż napięcie na wejściu odwracającym, na jego wyjściu występuje napięcie zbliżone do napięcia zasilania, więc dioda VD10 jest zwarta, a prąd nie płynie przez diodę HL3. W tym przypadku napięcie sterujące do bramki tranzystora polowego VT1 pochodzi z wyjścia wzmacniacza operacyjnego DA2.3 przez rezystor R14 i działa regulator napięcia. Jeśli napięcie wyjściowe stabilizatora jest mniejsze niż 4 V, tranzystor VT2 jest zamknięty, a przekaźnik K1 jest pozbawiony napięcia. W tym przypadku napięcie na drenie tranzystora VT1 wynosi 10 V. Gdy napięcie wyjściowe jest większe niż 4 V, tranzystor VT2 otwiera się i przekaźnik K1 jest aktywowany. W rezultacie napięcie na drenie tranzystora VT1 wzrasta do 20 V. To rozwiązanie techniczne poprawia wydajność urządzenia. Gdy prąd obciążenia przekroczy wartość progową, napięcie na wyjściu wzmacniacza operacyjnego DA2.2 spadnie, dioda VD10 otworzy się, a napięcie bramki tranzystora VT1 spadnie do wartości zapewniającej przepływ ustawionego prądu . W tym trybie prąd płynie przez diodę HL3 i sygnalizuje przejście do trybu ograniczenia prądu. Prąd ograniczający jest ustawiany przez rezystor R8 w zakresie 0 ... 0,5 A i R7 - w zakresie 0 ... 5 A. Kondensatory C4 i C6 zapewniają stabilność ogranicznika prądu. Zwiększenie ich pojemności zwiększa stabilność, ale zmniejsza prędkość ogranicznika prądu. W urządzeniu zastosowano rezystory stałe - C2-23, R1-4 lub importowane, strojenie - SP3-19, zmienne - SP4-1, SPO. Aby skala rezystorów zmiennych regulujących napięcie lub prąd była liniowa, muszą one należeć do grupy A. Termistor - MMT-1. Rezystor R2 jest wykonany z kawałka drutu PEV-2 o długości 0,4 150 mm. Oprócz funkcji czujnika prądu działa również jako bezpiecznik w przypadku awarii. Kondensatory tlenkowe są importowane, zamiast niepolarnych można zastosować ceramikę K10-17. Wentylator to wentylator komputerowy o poborze prądu 100...150 mA, jego szerokość musi być równa szerokości radiatora. Przekaźnik - dowolny, przeznaczony na prąd przełączany 10 A i napięcie znamionowe uzwojenia 12 ... 15 V. XS2, XS3 - gniazda lub listwy zaciskowe. Większość elementów umieszczona jest na dwóch płytkach drukowanych wykonanych z jednostronnie laminowanego włókna szklanego o grubości 1,5...2 mm. Na pierwszym (ryc. 2) montuje się prostowniki, montuje się tranzystory VT2, VT3 z elementami „otaczającymi” je i kilka innych szczegółów. Drukowane przewodniki łączące elementy mocnego prostownika są „wzmocnione” – przylutowuje się do nich kawałki ocynowanego drutu miedzianego o średnicy 1 mm. „Zwykłe” wyjścia transformatora T1 są okablowane, wyposażone w dwa gniazda. Jeśli planujesz ich użyć, odpowiadające im wtyczki są zamontowane na pierwszej płycie, które są lutowane z „natywnej” płyty UPS.
Na drugiej płytce (ryc. 3) zamontowane są wszystkie mikroukłady, diody LED, a także niektóre inne elementy. Na stronie wolnej od drukowanych przewodów naklejony jest przycisk włącznika SA1 (P2K lub podobny). Diody powinny wejść w "zwykłe" otwory na przedniej ściance obudowy, do włącznika przyklejony jest "zwykły" przycisk.
Pierwsza płytka montowana jest przy tylnej ściance obudowy, druga blisko frontu. Do zamocowania płyt użyto dwóch wkrętów oraz „zwykłych” plastikowych listew mocujących na górnej pokrywie obudowy. Żebrowany radiator o wymiarach zewnętrznych 30x60x90 mm (montowany między płytkami) mieści tranzystor VT1, termistor i wentylator. Rurka termokurczliwa jest nakładana na termistor, a następnie przyklejana do radiatora obok tranzystora. Ponieważ tranzystor polowy VT3 otwiera się i zamyka płynnie, gdy zmienia się temperatura termistora, wentylator zaczyna się obracać i zatrzymuje również płynnie. Dlatego tranzystor VT3 może zauważalnie się rozgrzać i nie można go zastąpić tranzystorem o małej mocy, na przykład 2N7000. Na płycie czołowej (rys. 4) w otworach zamontowane są rezystory nastawne oraz złącza XS2 i XS3, do których wlutowany jest rezystor R17 i kondensator C7. Wtyk blokowy XP1 i gniazdo XS1 są „natywne”, znajdują się na tylnej ściance w jej dolnej części. Do gniazda XS1 można podłączyć dowolne urządzenie pracujące jednocześnie z zasilaczem laboratoryjnym, np. oscyloskop.
Regulacja rozpoczyna się od ustawienia maksymalnego napięcia wyjściowego. Odbywa się to za pomocą rezystora R12, podczas gdy suwak rezystora R11 powinien znajdować się w górnym położeniu zgodnie ze schematem. Jeżeli nie planuje się wbudowania w zasilacz woltomierza, rezystor R11 zaopatrzony jest w pisak ze wskazówką, a jego skala jest wyskalowana. Gdy tranzystor VT2 jest otwarty, wybierając rezystor R13, napięcie nominalne jest ustawione na przekaźnik K1, a gdy VT3 jest otwarty, rezystor R18 jest ustawiony na 12 V na wentylatorze M1. Temperaturę załączenia wentylatora ustawia rezystor R15. Aby ustanowić ogranicznik prądu, amperomierz i rezystor zmienny obciążenia o rezystancji 10 ... 15 omów i mocy 50 W są połączone szeregowo z wyjściem zasilacza. Suwaki rezystorów R4 i R7 są ustawione w lewo zgodnie ze schematem, suwak R8 jest ustawiony w prawo. Rezystor obciążenia musi mieć maksymalną rezystancję. Przy napięciu wyjściowym około 10 V rezystor obciążenia ustawia prąd 5 A, a rezystor R5 ustawia napięcie 0,9 ... 1 V na wyjściu wzmacniacza operacyjnego DA2.1. Za pomocą rezystora obciążenia zwiększa się wyjściowy prąd obciążenia do 6 A i płynnym obracaniem suwaka rezystora R4 włącza się diodę HL3 (włączając tryb ograniczenia prądu), a następnie ustawia się prąd wyjściowy do 4 A przez rezystor R5. Gdy suwak rezystora R7 zostanie przesunięty w prawo (zgodnie z układem), prąd wyjściowy powinien spaść do zera. W tym przypadku rezystor R8 może regulować prąd wyjściowy w zakresie 0 ... 0,5 A. Jeśli nie planujesz wbudowywać amperomierza w zasilacz to skale tych rezystorów są wyskalowane. W tym celu (w trybie ograniczenia prądu) zmienia się napięcie wyjściowe i rezystancję obciążenia, ustawia się wymaganą wartość prądu, a na skali nakładane są znaki. W tym przypadku w zakresie 0 ... 0,5 A prąd jest ustawiany przez rezystor R8 (rezystor R7 musi znajdować się w pozycji „0”), aw zakresie 0 ... 5 A - przez rezystor R7 ( rezystor R8 - w pozycji „0”) . W trybie ograniczenia prądu można ładować akumulatory i akumulatory. W tym celu należy ustawić końcowe napięcie i prąd ładowania, a następnie podłączyć akumulator (akumulator). Dalszym ulepszeniem proponowanego zasilacza jest instalacja wbudowanego woltomierza cyfrowego, amperomierza lub zespolonego urządzenia pomiarowego. Autor: I. Nieczajew
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
▪ Inteligentny antybakteryjny podgrzewacz wody Xiaomi Mijia Smart Kitchen Treasure 7L S1 ▪ Platforma do gier wirtualnych Virtuix Omni ▪ Stres jednego partnera powoduje nadwagę drugiego
▪ sekcja witryny Oświetlenie. Wybór artykułu ▪ artykuł Ogród na balkonie. Wskazówki dla mistrza domu ▪ artykuł Dlaczego miasto Baden-Baden ma tak podwójną nazwę? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Kupena wielobarwny. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Czytanie w myślach z wymuszonym wyborem. Sekret ostrości
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