ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Bekalan kuasa pensuisan flyback Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Power Supplies Artikel ini menerangkan bekalan kuasa pensuisan yang dikawal oleh litar mikro khusus. Peranti ini menggunakan pengubah nadi standard daripada unit televisyen. Nampaknya bekalan kuasa (PS), yang merupakan elemen penting bagi semua peranti radio-elektronik, sepatutnya paling tidak terdedah kepada perubahan pantas - lagipun, ia telah wujud selama lebih daripada setengah abad. Tetapi pembangunan penyelesaian litar moden tidak memintas kawasan elektronik radio yang paling luas ini. Pada mulanya, bekalan kuasa bateri tradisional digantikan dengan bekalan kuasa lampu utama dengan penapis LC, dan kemudian oleh transistor dan penstabil peraturan linear bersepadu. Perjuangan untuk kecekapan dan peningkatan parameter berat dan saiz menyumbang kepada pembangunan dan pelaksanaan bekalan kuasa berdenyut (PS). Bersama-sama dengan SMPS separuh dan jambatan penuh, sumber flyback telah meluas, kerana tanpa mengambil langkah khas, bahaya arus melalui dalam SMPS jambatan (disebabkan oleh bekalan voltan pembukaan ke salah satu lengan, apabila, disebabkan oleh sifat inersianya, lengan yang satu lagi belum ditutup sepenuhnya) sentiasa membawa kepada operasi elemen pensuisan dalam mod litar pintas dan kegagalan transistor voltan tinggi kuasa tinggi yang mahal. Langkah-langkah khas ini merumitkan SMPS jambatan dengan ketara, dan oleh itu SMPS flyback telah menjadi lebih meluas dalam perkakas rumah, di mana transistor pensuisan dalam kitaran pertama memastikan pengumpulan tenaga elektromagnet dalam belitan dan litar magnet pengubah penyimpanan, dan dalam kedua - penghantarannya kepada beban. Untuk yakin dengan kerumitan relatif SMPS tersebut, lihat sahaja gambar rajah modul kuasa MP-403 ZUSTST, TV 4USTST atau imbasan dan kaset kuasa KRP-501 TV 5USTST. Dan hanya perkembangan terkini pakar dari Siemens dan pengeluar domestik, yang mencipta litar mikro untuk mengawal flyback SMPS TDA4605 (analog domestik KR1033EU5 - apa yang dipanggil pengawal PWM), telah memudahkan tugas membangunkan SMPS yang sangat dipercayai dan menjimatkan untuk radio. amatur. Walaupun buku rujukan [1], yang mengandungi maklumat tentang pengawal PWM, tidak bebas daripada beberapa ralat, perlu diingatkan bahawa ia amat bernilai untuk pereka bentuk dan pembangun SMPS. Manual [2] menerangkan pengendalian SMPS dalam TV generasi ke-6 menggunakan litar mikro KR1033EU5 domestik, tetapi tiada maklumat rujukan (nilai voltan, osilogram isyarat) yang mencirikan operasinya. Malangnya, tiada sumber yang disebutkan menyediakan parameter penggulungan pengubah storan. Walau bagaimanapun, dengan menggunakan ciri rujukan yang ada, untuk tujuan radio amatur adalah sentiasa mungkin untuk menyesuaikan pengubah nadi sedia ada untuk mencipta SMPS moden yang diperlukan. Bahan artikel yang diterbitkan akan membantu menyelesaikan masalah ini; ia juga mungkin berguna untuk amatur radio yang terlibat dalam pemodenan dan pembaikan peralatan video domestik dan import. Fungsi perkhidmatan yang dilakukan oleh litar mikro adalah sangat luas:
Tujuan fungsi pin litar mikro diberikan dalam Jadual. 1. Jadual 1
Основные характеристики
Penguat kawalan adalah elemen utama litar mikro. Menerima isyarat daripada penggulungan tambahan pengubah dan membandingkannya dengan voltan rujukan dalaman, ia menghasilkan denyutan pensuisan pelbagai tempoh, yang ditentukan oleh nilai arus beban dan voltan sesalur yang diperbetulkan. Tempoh denyutan diubah sedemikian rupa untuk mengekalkan voltan malar pada output SMPS. Elemen utama SMPS ialah pengubah nadi simpanan, yang, pada dasarnya, boleh menjadi apa sahaja. Pelbagai peraturan voltan keluaran yang disediakan oleh litar mikro, serta set besar belitan keluaran pengubah, memudahkan tugas mencipta bekalan kuasa dengan parameter yang diperlukan. Adalah dinasihatkan, sebagai contoh, untuk mempertimbangkan penggunaan pengubah nadi TPI-8-1, yang diterangkan sebelum ini dalam halaman majalah Radio [3]. Litar SMPS, dicipta berdasarkan bahan daripada [1,2] dan disesuaikan dengan penggunaan pengubah yang ditentukan, ditunjukkan dalam Rajah. 1 (belitan pengubah yang tidak digunakan tidak ditunjukkan; pin 4 dan 10 hilang pada mulanya). Peranti mengandungi penapis penindasan hingar yang menghalang gangguan frekuensi tinggi daripada memasuki rangkaian bekalan kuasa (L1, C1-C3); perintang pengehad arus yang mengehadkan lonjakan semasa apabila SMPS dihidupkan (R1); penerus jambatan voltan utama (VD1); pembahagi voltan dalam litar maklum balas penguat kawalan litar mikro, yang membentuk tahap penstabilan voltan keluaran SMPS (R2, R6, R7, VD2); penapis dalam litar bekalan kuasa SMPS, yang mengurangkan tahap riak voltan input (C4); pembahagi voltan untuk memantau perubahan dalam voltan sesalur dan mematikan SMPS sekiranya berlaku turun naik yang tidak boleh diterima (R3, R4); bekas voltan gigi gergaji untuk mensimulasikan perubahan arus dalam belitan simpanan pengubah nadi (R5, C5); pembentuk nadi dalam litar isyarat maklum balas (VD3, C6); menyepadukan kapasitor dalam litar kawalan untuk permulaan "lembut" SMPS (C7); kapasitor penapis dalam litar kuasa litar mikro (C8); perintang pengehad arus dalam mod permulaan litar mikro sebelum ia mencapai mod pengendalian (R8); penerus voltan yang membekalkan litar mikro daripada belitan komunikasi (II) pengubah dalam mod pengendalian (VD4); litar bekalan nadi untuk mengawal transistor pensuisan (R9-R11, VD5); litar untuk mengehadkan lonjakan voltan puncak pada longkang transistor (VD6, R12, C10); litar redaman untuk menghapuskan getaran parasit (C11, R13); penapis penindasan bunyi dalam litar untuk menentukan permulaan kitaran pembentukan nadi pensuisan (peralihan denyut voltan keluaran melalui sifar) dan litar maklum balas penguat kawalan (R14, C9, R15, C12); penerus dan penapis voltan keluaran (VD7, C13); perintang pengehad arus dalam litar voltan keluaran (R16). Keputusan ujian peranti dengan belitan keluaran yang berbeza dan penarafan unsur yang digunakan, ditunjukkan dalam rajah, untuk mendapatkan voltan keluaran 12 V pada arus beban 1,25 A diberikan dalam jadual. 2. Jadual 2
Untuk memilih belitan output, gunakan jadual. 3, mengandungi parameter wayar penggulungan tembaga, yang paling kerap digunakan dalam transformer nadi. Penggulungan III, direka untuk voltan 24 V semasa penggunaan "standard", mengandungi 16 lilitan tiga konduktor PEVTL-0,35 yang disambungkan selari. Jumlah keratan rentas mereka adalah kira-kira 0,3 mm2dan bersamaan dengan konduktor dengan diameter 0,62 mm. Untuk ketumpatan arus 4,25 A/mm2, sepadan dengan peningkatan suhu pengubah sebanyak 30 °C, arus yang dibenarkan dalam penggulungan ialah 1,28 A, yang memenuhi sepenuhnya keperluan (menggunakan kalkulator, mudah untuk meneruskan julat konduktor ke arah peningkatan dan mengurangkan diameter). Jika anda menggunakan belitan V dan VI (pin 14, 18 dan 16, 20, masing-masing [3]), menyambungkannya secara selari, anda boleh mendapatkan arus sehingga 3,5 A pada output SMPS. Jadual 3
Seperti dalam modul kuasa MP-403, penggulungan storan adalah penggulungan I (pin 1, 19). Perhatian khusus harus diberikan kepada sambungan yang betul (berfasa) terminal (biasanya dalam rajah permulaan belitan sentiasa ditunjukkan dengan titik). Nombor pin belitan komunikasi tambahan dan bekalan kuasa litar mikro ditunjukkan dalam Rajah 1. Perlu diingat bahawa arus operasi dalam belitan komunikasi bergantung pada jumlah kuasa beban dan tidak semestinya mencapai nilai maksimum 1,5 A. Apabila menilai voltan operasi belitan, perlu diingat: hubungan berkadar antara bilangan lilitan dan voltan diperhatikan hanya untuk belitan sekunder dan tidak menggunakan belitan primer, kerana ia beroperasi dalam separuh kitaran (kitaran) voltan nadi yang berbeza, dan nisbah antara voltan operasinya akan bergantung pada kitaran tugas. daripada denyutan pensuisan. Beban setara semasa persediaan ialah tiga perintang PEVT-25 yang disambungkan selari dengan rintangan 30 Ohm setiap satu. Sebelum menggunakan voltan sesalur, adalah perlu untuk memasukkan ammeter 1 A dalam litar terbuka antara titik A dan B (Rajah 0,5). Ia digunakan di sini bukan sahaja sebagai alat pengukur yang menunjukkan tindak balas peranti terhadap perubahan dalam penarafan elemen (peningkatan dalam penggunaan semasa akan menunjukkan peningkatan arus beban atau voltan pada belitan sekunder), tetapi juga sebagai penunjuk yang boleh dipercayai bagi keadaan aktif SMPS yang beroperasi secara senyap. Ini akan mengelakkan kejutan tidak sengaja semasa persediaan. Ia juga berguna untuk memeriksa kebolehkhidmatan transistor pensuisan dengan memasang litar pengukur mudah mengikut rajah dalam Rajah. 2 (ia juga menunjukkan pinout transistor kesan medan KP707V2, KP812B1 dan analog asingnya IRFBC30, IRFBC40, BUZ90A, 2SK1221, dll.). Dengan meningkatkan voltan gerbang transistor dalam kenaikan 0,1 V, kami memastikan bahawa bermula dari voltan ambang (1...5 V bergantung pada jenis dan parameter transistor), arus dalam litar longkang lancar meningkat dan mencapai 500 μA selepas kira-kira 0,5 B selepas dibuka. Adalah lebih baik untuk menggunakan bekalan kuasa dengan pratetap perlindungan semasa pada 1 mA. Ini akan menghalang kerosakan pada transistor walaupun sekiranya berlaku ralat sambungan disebabkan pinout yang tidak diketahui. Selepas menjalankan langkah persediaan yang ditetapkan, perintang penalaan R7 harus ditetapkan ke kedudukan tengah dan disambungkan ke rangkaian SMPS. Semasa persediaan, adalah lebih baik untuk meletakkan peranti pada desktop dengan elemennya menghadap ke bawah: maka papan litar bercetak akan melindungi daripada kecederaan semasa kemungkinan letupan kapasitor oksida akibat voltan berlebihan akibat sambungan yang salah pada belitan. Jika voltan dalam belitan sekunder tidak mencukupi untuk SMPS memasuki mod operasi, bunyi klik ciri pengubah akan didengar bersama dengan nada tinggi ("klik"), disebabkan oleh pengaktifan berkala mod permulaan sebagai voltan. pada kapasitor C8 meningkat kepada nilai ambang. Dalam proses penubuhan SMPS, pertama sekali, adalah perlu untuk memeriksa pengaruh kedudukan sentuhan bergerak perintang pemangkasan R7 pada parameter denyutan keluaran. Anda harus berhati-hati dalam memilih parameter elemen litar penjanaan voltan gigi gergaji (R5, C5), yang menentukan tempoh maksimum keadaan terbuka transistor pensuisan. Voltan pada kapasitor C5 dalam litar mikro dibandingkan dengan voltan pada input penguat kawalan, dan nadi pensuisan berhenti apabila ia bertepatan. Jika unsur-unsur ini dipilih secara salah, apabila SMPS diputuskan sambungan daripada rangkaian, penurunan voltan pada output penapis kuasa utama akan dikompensasikan oleh peningkatan dalam tempoh denyutan pensuisan dan lebihan nilai yang dibenarkan bagi mengalirkan arus transistor, yang akan menyebabkan kerosakannya. Semasa proses persediaan, elemen pensuisan yang boleh dipercayai (suis togol, suis, dan bukan palam dan soket kuasa) harus digunakan untuk menyambung SMPS ke rangkaian, kerana lantunan kenalan yang terhasil boleh menyebabkan kegagalan transistor pensuisan. Selepas pemasangan selesai, peranti harus kembali ke mod operasi dengan yakin, seperti yang dibuktikan oleh operasi senyap SMPS dan bacaan ammeter kawalan dalam julat 100...350 mA, bergantung pada beban. Jika ini tidak berlaku, ini bermakna peranti mempunyai bahagian yang rosak atau ralat pemasangan telah dibuat. Selepas beberapa puluh saat pertama operasi, SMPS harus diputuskan dari rangkaian dan keadaan terma transistor, pengubah, diod perlu diperiksa, kemudian ulangi perkara yang sama selepas beberapa puluh minit operasi. Jika tiada terlalu panas, adalah perlu untuk melaraskan voltan keluaran dan memantau bentuk isyarat mengikut Rajah 3. Analisis operasi peranti menunjukkan bahawa apabila menggunakan pengubah nadi siap pakai, adalah lebih baik untuk meninggalkan penggulungan storan tidak berubah, dan pilih penggulungan komunikasi untuk voltan 8...9 V semasa penggunaan "standard", i.e. untuk pengubah TPI-8-1 belitan komunikasi diperlukan , mengandungi enam lilitan (belitan dengan nombor pin 14 - 18). Ia mungkin ternyata bahawa pengubah yang dipilih tidak menyediakan parameter SMPS yang diperlukan, akibatnya belitan sekunder perlu diganti. Teknologi tegar untuk pembuatan pengubah nadi (pengedaran belitan dalam susunan yang ditetapkan dengan ketat, mengekalkan jurang antara tepi penggulungan dan bahagian luar bingkai, memilih diameter wayar bergantung pada arus operasi, mengedarkan " yang tidak lengkap " nyahcas” lapisan merentasi keseluruhan lebar belitan untuk mencipta medan magnet seragam di dalam isipadu arus operasi pengubah) memerlukan penjagaan khas semasa pembuatan dan ketepatan dalam pemasangan. Tetapi membongkar pengubah yang dilekatkan dengan gam epoksi adalah mustahil tanpa menggunakan peralatan pengilangan (selepas memotong pengubah dengan pemotong pengilangan, perlu memulihkan jurang kerja pada batang tengah dengan mengurangkannya mengikut ketebalan potongan) . Oleh itu, satu-satunya jalan keluar dalam keadaan ini adalah dengan menyahpateri perisai elektrostatik (pelindung gangguan) daripada kerajang tembaga, keluarkan belitan yang tidak perlu dan putar belitan yang diperlukan di tempatnya menggunakan kaedah "ulang-alik", dan bukannya wayar berdiameter besar. , adalah lebih baik untuk menggunakan beberapa konduktor selari dengan diameter lebih kecil dengan jumlah keratan rentas yang setara. Peranti menggunakan bahagian yang tidak terhad. Kapasitor C1 K73-17, C2, C3, C10, SP - K73-9, semuanya untuk voltan terkadar 630 V, C4 - K50-32. Jika beban SMPS melebihi 50 W, anda mesti menyambung satu lagi yang serupa secara selari dengan kapasitor C4 atau gunakan K50-35B dengan kapasiti 220 μF (atau 330 μF) untuk voltan 350 V. Kapasitor C6 - K53-30 atau yang lain . Kapasitor oksida C8, C13 K50-35. Selebihnya adalah mana-mana seramik dengan voltan terkadar 63... 100 V. Semua perintang tetap adalah MLT, kecuali R16 C5-16MV. Perintang pemangkas R7 - SPZ-386. Kami akan menggantikan jambatan diod dengan KTs405B, KTs405V atau diod individu dengan voltan terbalik yang dibenarkan sekurang-kurangnya 400 V dan arus operasi 1 A. Diod VD6 dan VD7 adalah diod nadi dengan frekuensi terkadar sekurang-kurangnya 35 kHz, dan pertama daripada mereka mempunyai voltan undian sekurang-kurangnya 600 V dan arus 1 A, yang kedua - 100V dan 5 A (untuk bekalan kuasa voltan rendah). Daripada induktor industri untuk penapis talian L1, kita boleh menggunakan yang buatan sendiri: kita menggunakan cincin ferit 1500NM-2000NM dengan diameter luar kira-kira 20 mm dengan belitan beberapa dozen lilitan dua konduktor MGTF-0,35 yang dililit padanya. Semua elemen SMPS dipasang pada papan litar bercetak yang diperbuat daripada lamina gentian kaca bersalut foil satu sisi dengan ketebalan 1,5 mm (Rajah 4). Pelompat dipateri ke dalam lubang A dan B papan selepas pemasangan peranti selesai. Kapasitor C4 dipasang selari dengan papan menggunakan pengapit wayar yang dipasang pada ceruk di bahagian akhir kes itu; Hujung pengapit dimeteraikan ke dalam lubang yang sepadan. Untuk memastikan sentuhan elektrik yang boleh dipercayai, terminal negatif kapasitor disambungkan ke papan melalui mesin basuh dengan kelopak dan kacang pada bahagian berulir perumahan. Kapasitor SI dan perintang R13 disambungkan dengan pemasangan berengsel, terminal kedua kapasitor dengan tab pelekap dipateri disambungkan terus ke plat logam badan transistor yang dipasang pada sink haba. Ini akan mengurangkan dengan ketara tahap gangguan terpancar. Untuk tujuan yang sama, SMPS diletakkan dalam bekas logam dengan lubang pengudaraan untuk penyejukan. Peranti disambungkan ke rangkaian menggunakan wayar pelekap fleksibel: suis dan fius dipateri ke dalam celah satu konduktor dengan arus operasi dua kali ganda arus operasi diukur dengan ammeter semasa persediaan (seperti yang dinyatakan sebelum ini, ia bergantung pada beban). Penggulungan sekunder disambungkan dengan konduktor bertebat fleksibel bergantung pada nilai voltan yang diperlukan pada output SMPS. Transistor VT1 dialihkan ke tepi papan supaya ia boleh dipasang melalui plat mika terus ke badan logam peranti atau ke sink haba dengan kawasan penyejukan berkesan 100...200 cm2. Perlu diingat bahawa SMPS disambungkan secara galvani ke rangkaian: jika dikendalikan dengan tidak berhati-hati, ini boleh menyebabkan kejutan elektrik. Mengikut peraturan keselamatan elektrik, semasa pemasangan SMPS adalah perlu untuk menyambung ke rangkaian melalui pengubah pengasingan dengan kuasa sekurang-kurangnya 300 W. Kesusasteraan
Pengarang: V. Kosenko, S. Kosenko, V. Fedorov, Voronezh Lihat artikel lain bahagian Power Supplies. Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini. Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu: Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan
15.04.2024 Petgugu Global kotoran kucing
15.04.2024 Daya tarikan lelaki penyayang
14.04.2024
Berita menarik lain: ▪ Bas elektrik China BYD - 325 km dengan sekali caj ▪ Paparan biodegradasi untuk elektronik hijau ▪ Masa kanak-kanak untuk testosteron ▪ Kapal kontena menggunakan metanol Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu
Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma: ▪ bahagian tapak Dan kemudian seorang pencipta (TRIZ) muncul. Pemilihan artikel ▪ artikel oleh Heinrich Heine. Kata-kata mutiara yang terkenal ▪ pasal pomelo. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi ▪ pasal mustard. Resipi dan petua mudah ▪ pasal Kotak tak habis-habis. Fokus rahsia
Tinggalkan komen anda pada artikel ini: Semua bahasa halaman ini Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web www.diagram.com.ua |