3.4. Принципиальная схема. Импульсные блоки питания для IBM PC
3.4. Принципиальная схема
Импульсные источники питания данного класса имеют несколько различных модификаций схемотехнической реализации отдельных вспомогательных узлов. Принципиальных различий в их рабочих характеристиках нет, а разнообразие объясняется множеством производителей блоков питания. Поэтому при описании узлов и каскадов источников питания и особенностей их функционирования будут также приведены и графические иллюстрации вариантов их исполнения. Для подробного обсуждения принципа построения и функционирования блока питания компьютеров типа AT/XT в качестве базовой выбрана модель, принципиальная схема которой показана на рис. 3.2.
Рис. 3.2. Принципиальная схема импульсного блока питания
На принципиальной схеме не показан сетевой выключатель, так как он относится к системному модулю компьютера. В самом блоке питания по входу первичной электрической сети установлен предохранитель – необходимый элемент системы защиты.
Терморезистор TR1, также подключенный по входу первичной цепи, имеет отрицательный коэффициент сопротивления. Этот элемент имеет максимальное значения сопротивления в холодном состоянии, то есть в момент включения источника. Основным назначением терморезистора TR1 является ограничение пускового тока, протекающего по входной цепи блока питания. При включении источника питания возникает скачок тока, так как конденсаторы сглаживающего фильтра C10 и C11 в начальный момент времени не заряжены и их сопротивление крайне мало.
После терморезистора и предохранителя в первичную цепь источника питания включен сетевой фильтр. В конструкции фильтра использованы элементы, которые должны обеспечивать значительный уровень затухания помех, проникающих в источник питания и исходящих из него. В отсутствие сетевого фильтра блок питания можно применять только в идеальных условиях, при полном отсутствии приборов, способствующих возникновению помех. Но даже в этом случае целесообразность его установки вполне оправдана, так как фильтр значительно ограничивает уровень паразитных колебаний, проникающих в сеть от самого источника с импульсным преобразователем. Конструкцию входного фильтра рассчитывают из условий, обеспечивающих работу блока питания при кратковременных бросках и провалах сетевого напряжения.
Помехоподавляющий фильтр представляет собой звено П-типа, состоящее из конденсаторов C1 – C4 и дросселя T, две обмотки которого намотаны в одном направлении на общий сердечник из материала с высоким значением магнитной проницаемости. Обмотки имеют одинаковое количество витков. Конденсаторы C3 и C4 включены последовательно, точка их соединения подключается к корпусной клемме блока питания.
Емкостное сопротивление конденсаторов C1 и C2 фильтра на частоте питающей сети достаточно большое и составляет примерно 145 кОм. Такое сопротивление не оказывает заметного влияния на помехи с частотой, близкой к частоте промышленной сети. Импульсные же помехи, имеющие спектр от десятков килогерц до нескольких мегагерц, замыкаются через малое сопротивление этих конденсаторов, и поэтому происходит значительное снижение их уровня. Полностью нейтрализовать помеху, проникающую из сети, одними конденсаторами не удается, и для более глубокой фильтрации применяется индуктивный элемент – дроссель Т1.
С помощью селектора уровня входного напряжения S1 выполняется переключение входной цепи блока питания для работы от сетевого напряжения с номинальными уровнями 220 или 115 В. Переключатель имеет только два состояния: замкнутое и разомкнутое. Разомкнутое состояние переключателя устанавливается, когда напряжение сети равно 220 В. Контакты переключателя замыкаются для подключения блока питания к сети с пониженным напряжением. Естественно, что при сохранении энергетического баланса, ток потребления и соответственно нагрузка на входные цепи источника питания при пониженном входном напряжении увеличивается в два раза по сравнению с режимом работы от 220 В. Действие переключателя достаточно подробно рассмотрено в главе 2 при описании аналогичного узла источника питания для компьютеров ATX форм-фактора. Следует еще раз отметить, что коммутация переключателя S1 при его замыкании переводит схему выпрямителя на работу в режиме удвоителя напряжения.
Диодный мост выпрямителя нагружен на два электролитических конденсатора C10 и C11, включенных последовательно, а таже на силовой каскад импульсного преобразователя. Конденсаторы входят в состав фильтра, сглаживающего выпрямленное пульсирующее напряжение. Параллельно каждому из конденсаторов С10 и С11 сглаживающего фильтра включены высокоомные резисторы соответственно R17 и R18, создающие цепь разряда конденсаторов при отключении источника питания от сети. Резисторы выбраны с такими номиналами сопротивления, чтобы не оказывать влияния на работу ВЧ преобразователя.
Вся остальная электрическая схема блока питания предназначена непосредственно для генерации, усиления импульсных сигналов и их преобразования во вторичные напряжения, поступающие на элементы нагрузки. Этапы функционирования импульсного преобразователя приведены ниже в последовательности, соответствующей изложению материала в главе 2.
Но прежде чем перейти к детальному разбору функционирования отдельных каскадов, следует дать общую схему развития процессов, происходящих в блоке питания непосредственно после его включения в сеть. Именно начальный этап включения блоков питания для компьютеров AT/XT коренным образом отличается от более поздних модификаций, используемых в ATX системах.
В блоке питания, схема которого представлена на рис. 3.2, нет узла, аналогичного вспомогательному автогенератору ATX преобразователя, от которого блок управления получает первичное питание для запуска генератора импульсных последовательностей. Поэтому одним из основных вопросов при подключении к питающей сети такого источника является обеспечение начального запуска и первичная запитка узла управления. Решение этой проблемы заключается в особой конструкции силового каскада преобразователя и, в частности, в способе подключения трансформатора внешнего возбуждения T2 к базовой цепи транзистора Q5. Вторичная цепь T2 имеет три обмотки. Две из них традиционно подключены к базовым цепям силовых транзисторов Q5 и Q6, а третья – к эмиттеру транзистора Q5 и через конденсатор C15 с первичной обмоткой импульсного трансформатора T4. Базовая цепь каждого силового транзистора соединена со своим коллектором через резистор с большим сопротивлением. Таким образом, через резисторы R27 и R29 на базы транзисторов Q5 и Q6 подается положительное смещение. Благодаря этим двум особенностям происходит полное открывание одного из силовых транзисторов Q5 или Q6, в результате которого на вторичных обмотках появляется импульс напряжения. Этим импульсным напряжением заряжаются емкости конденсаторов C18 и C17, образующие сглаживающий фильтр. Положительная обкладка конденсатора C17 подключена к выводу питания IC1/12 микросхемы ШИМ регулятора. Уровня напряжения на конденсаторах C17 и C18 и энергии их заряда оказывается достаточно для запуска микросхемы IC1 и получения на выходах IC1/8,11 последовательностей импульсов. Через каскады промежуточного усилителя, выполненного на транзисторах Q3 и Q4, импульсы управления подаются в базовые цепи силовых транзисторов Q5 и Q6. Возникает устойчивый колебательный процесс переключения силовых транзисторов, происходящий под управлением импульсов, формируемых схемой управления. Когда импульсные колебания принимают установившийся характер, напряжения на вторичных обмотках нарастают до номинальных уровней, и происходит формирование сигнала «питание в норме». Далее начинает действовать система слежения за выходным уровнем напряжения канала +5 В и регулирования поступления энергии во вторичные цепи. Если нагрузка каналов находится в определенных пределах, источник питания обеспечивает энергетическую поддержку вторичных цепей. При резком и неконтролируемом отклонении уровня нагрузки, приводящего к КЗ по одному из каналов, включается система блокировки схемы управления и отключения силового каскада.Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРесПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ИМПУЛЬСНОГО БЛОКА ПИТАНИЯ СТАТЬЯ ПОДГОТОВЛЕНА НА ОСНОВЕ КНИГИ А. В. ГОЛОВКОВА и В. Б ЛЮБИЦКОГО «БЛОКИ ПИТАНИЯ ДЛЯ СИСТЕМНЫХ МОДУЛЕЙ ТИПА IBM PC-XT/AT» ИЗДАТЕЛЬСТВА «ЛАД и Н» ПРИМЕР ПОСТРОЕНИЯ ОДНОГО ИЗ ИМПУЛЬСНЫХ БЛОКОВ ПИТАНИЯ Подводя итог всему сказанному, для полноты картины приведем в качества примера полное описание
принципиальной схемы для одного из 200-ваттных импульсных блоков питания (производство Тайвань PS6220C)
(рис. 56).
Рисунок 56. Схема электрическая принципиальная импульсного блока питания ИБП PS-6220C На выходе выпрямителя BR1 включены сглаживающие емкости фильтра С1, С2. Терморезистор THR
ограничивает начальный бросок зарядного тока этих конденсаторов. Переключатель 115V/230V SW обеспечивает
возможность питания импульсного блока питания как от сети 220-240В, так и от сети 110/127 В. Транзисторы, используемый в компьютерных импульсных блоках питания
Адрес администрации сайта: [email protected]
|
РадиоКот :: Блок питания
РадиоКот >Обучалка >Аналоговая техника >Собираем первые устройства >Блок питания
Да, да, я уже понял, что тебе не терпится — ты уже начитался теории, прочитал, что такое электрический ток, что такое сопротивление, узнал кто такой товарищ Ом и еще много чего. И теперь ты хочешь резонно спросить — «И чего? Толк то в этом во всем какой? Куда это все приложить то можно?». А возможно ты ничего этого и не читал, потому как это страшно скучно, но приложить руки к чему-то электронному все-таки хочется. Спешу тебя обрадовать — сейчас мы как раз и займемся тем, что приложим все это как следует и спаяем первую реальную конструкцию, которая очень тебе пригодится в дальнейшем.
Делать мы будем блок питания для питания различных электронных устройств, которые мы соберем в дальнейшем. Ведь если мы сначала соберем, например, радиоприемник — он все равно работать не будет, пока мы не дадим ему питания. Так что, перефразируя известную пословицу — «блок питания — всему голова».
Итак, приступим. Прежде всего зададимся начальными параметрами — напряжением, которое будет выдавать наш блок питания и максимальный ток, который он способен будет отдать в нагрузку. То бишь, насколько мощную нагрузку можно будет к нему подключить — сможем ли мы подключить к нему только один радиоприемник или же сможем подключить десять? Не спрашивайте меня зачем включать десять радиоприемников одновременно — не знаю, я просто для примера сказал.
Для начала, давайте подумаем над выходным напряжением. Предположим, что у нас есть два радиоприемника, один из которых работает от 9 вольт, а второй от 12 вольт. Не будем же мы делать два разных блока питания для этих устройств. Отсюда вывод — нужно сделать выходное напряжение регулируемым, чтобы его можно было настраивать на разные значения и питать самые разнообразные устройства.
Наш блок питания будет иметь диапазон регулировки выходного напряжения от 1,5 до 14 вольт — вполне достаточно на первое время. Ну а ток нагрузки мы с вами примем равным 1 амперу.
Схема нашего блока питания:
Проще не бывает, не правда ли? Итак, какие же детальки нам понадобятся, чтобы спаять эту схемку? Прежде всего, нам потребуется трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 13-16 вольт и током нагрузки не менее 1 ампера. Он обозначен на схеме как Т1. Также нам понадобится диодный мостик VD1 — КЦ405Б или любой другой с максимальным током 1 ампер. Идем дальше — С1 — электролитический конденсатор, которым мы будет фильтровать и сглаживать выпрямленное диодным мостом напряжение, его параметры указаны на схеме. D1 — стабилитрон — он заведует стабилизацией напряжения — ведь мы же не хотим, чтобы напряжение на выходе блока питания колебалось вместе с сетевым напряжением. Стабилитрон мы возьмем Д814Д или любой другой с напряжением стабилизации 14 вольт. Еще нам понадобятся постоянный резистор R1 и переменный резистор R2, которым мы будем регулировать выходное напряжение. А так же два транзистора — КТ315 с любой буковкой в названии и КТ817 тоже с любой буковкой. Для удобства, я загнал все нужные элементы в табличку, которую можно распечатать и вместе с этим листочком отправится в магазин на закупку.
Обозначение на схеме |
Номинал |
Примечание |
Т1 |
Любой с напряжением вторичной обмотки 12-13 вольт и током 1 ампер |
|
VD1 |
КЦ405Б |
Диодный мост. Максимальный выпрямленный ток не менее 1 ампера |
С1 |
2000 мкФх25 вольт |
Электролитический конденсатор |
R1 |
470 Ом |
Постоянный резистор, мощность 0,125-0,25 Вт |
R2 |
10 кОм |
Переменный резистор |
R3 |
1 кОм |
Постоянный резистор, мощность 0,125-0,25 Вт |
D1 |
Д814Д |
Стабилитрон. Напряжение стабилизации 14В |
VT1 |
КТ315 |
Транзистор. С любым буквенным индексом |
VT2 |
КТ817 |
Транзистор. С любым буквенным индексом |
Паять все это можно как на плате, так и навесным монтажем — благо элементов в схеме совсем немного. Транзистор VT2 необходимо обязательно установить на радиатор. Оптимальную площадь радиатора можно выбрать экспериментально, но она должна быть не меньше 50 кв. см. При правильном монтаже схема совершенно не нуждается в настройке и начинает работать сразу. Подключаем тестер или вольтметр к выходу блока питания и устанавливаем резистором R2 необходимое нам напряжение.
Вот в общем то и все. Вопросы есть? Ну например — «А почему резистор R1 — 100 Ом?» или, «почему два транзистора — неужели нельзя обойтись одним?». Нет? Ну ладно, как хотите, но если все таки появятся, прочтите следующую часть этой статьи, где рассказывается о том, как рассчитывался этот блок питания и как рассчитать свой собственный.
—Часть 2—>>
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Двухполярный блок питания
Двухполярный блок питания часто используется для питания операционных усилителей и выходных каскадов мощных усилителей низкой частоты (audio). Так же двухполярное напряжение используется в компьютерных блоках питания.
Схема двухполярного блока питания
На данном рисунке изображена простейшая схема двухполярного блока питания. Допустим, вторичная обмотка трансформатора выдаёт переменное напряжение 12.6 вольт. Конденсатор C1 заряжается положительным напряжением через диод VD1 во время положительного полупериода, а конденсатор C2 заряжается отрицательным напряжением через диод VD2 во время отрицательного полупериода. Каждый из конденсаторов будет заряжаться до напряжения 17.8 вольт (12.6 * 1.41). Полярности обоих конденсаторов противоположны относительно «земли» (общего вывода).
В данном блоке питания сохраняются проблемы однополупериодных выпрямителей. Т.е. ёмкость конденсаторов должна быть довольно приличной.
На следующем рисунке показана схема двухполярного блока питания, использующего диодный мост и удвоенную вторичную обмотку трансформатора с отводом от середины как общий вывод.
В данной схеме используется двухполупериодное выпрямление при котором можно использовать конденсаторы фильтра меньшей емкости при том же токе нагрузки. Но, чтобы получить то же напряжение, что и в предыдущей схеме, нам необходимо иметь обмотку на двойное напряжение, т.е. 12.6 х 2 = 25.2 вольта, с отводом от середины.
Стабилизированный двухполярный блок питания
Наибольшую ценность представляют стабилизированные двухполярные блоки питания. Именно они применяются в audio усилителях. Такие блоки состоят из двух стабилизированных блоков. Один из них стабилизирует положительное напряжение, а второй — отрицательное относительно общего вывода. Схема такого блока показана на следующем рисунке.
При использовании стабилизаторов 7805 и 7905 такой блок будет выдавать стабилизированное двухполярное напряжение ±5В.
Схема простейшего блок питания постоянного тока, как сделать постоянный ток из переменного.
Вашему вниманию предлагается электрическая схема простейшего блока питания с постоянным током на выходе. Эта схема является самой обычной и элементарной. Она состоит из понижающего трансформатора, диодного моста и конденсатора. Каждый из этих электрических элементов выполняет свою определенную функцию в задаче получения постоянного тока с пониженным напряжением. Давайте же разберем подробнее, как именно работает данная электрическая схема постоянного тока.
Итак, всё начинается с входного трансформатора. Он имеет две обмотки, намотанные на магнитный металлический сердечник. Его первичная обмотка рассчитана на переменное сетевое напряжение, на которую подается 220 вольт. Напомню, что в обычной электрической сети течёт переменный ток (если включена нагрузка), частота которого равна 50 герцам. Это значит, что за одну секунду в сети 50 раз меняется плюс на минус и наоборот. То есть, сначала на одном проводе находится плюс, а на другом минус, потом они плавно (по синусойде) меняются местами, и так 50 раз за секунду. Такой ток нельзя подавать на устройства, которые питаются от постоянного тока, от переменного они в лучшем случае просто не будут работать, а в худшем просто выйдут из строя, попросту сгорят.
В схеме постоянного тока трансформатор является понижающим элементом. Он уменьшает сетевое напряжение до нужного (обычно это 5, 9, 12, 24 вольта). А его понижающие (или повышающие) свойство обязано именно переменному току. Именно переменный ток легко можно преобразовывать за счет различного количества витков на трансформаторе. Итак, мы подали на вход трансформатора 220 вольт, а на его выходе (вторичной обмотки) получили пониженное напряжение (столько, сколько нам было нужно). А теперь уже пониженное напряжение нуждается в преобразовании его в постоянный ток. Эту часть схемы постоянного тока (которая его делает) называется диодным мостом.
Именно диодный мост, стоящий в нашей электрической схеме после трансформатора, делает из переменного напряжения постоянное. Диодный мост состоит из 4 диодов, либо же из сборки в одном корпусе. Если переменное напряжение периодически меняла свою полярность на противоположную, то именно диодный мост делает так, что эта полярность уже не меняется. После моста с диодами электрический ток имеет вид пульсирующих плавно нарастающих и затухающих импульсов. Это уже постоянный ток, но всё же он импульсный, а нам нужен ровный, без скачков. И для этого в схеме постоянного тока стоит третий функциональный элемент, который называется конденсатором. Именно он гасит эти самые электрические скачки напряжения. После конденсатора, на выходе электрической схемы простейшего блока питания уже имеется постоянный ток, в нём всё равно присутствуют небольшие скачки, но они уже не критичны для устройств, которые будут питаться от него.
Для большинства электрических устройств, питающихся от постоянного тока, подобный блок питания является классикой. Если же прибору нужен, всё же, более стабильный постоянный ток, то для этой цели в нашу схему добавляются различные стабилизаторы, задача которых донести постоянный ток до нужного качества (минимальные скачки и пульсации). Что касается конкретных элементов в этой схеме постоянного тока. Естественно, различные устройства имеют различную мощность. Прежде чем делать схему блока питания постоянного тока сначала нужно четко знать, какую номинальную и максимальную силу тока он может обеспечить. Если мы знаем мощность нашей нагрузки (потребляемый ток нашего устройства, что будет подключаться к блоку питания постоянного тока), то добавив запас в 25-50% мы смело можем делать свой БП.
Зная нужную мощность мы сначала подбираем силовой трансформатор, у которого вторичная обмотка имеет достаточный диаметр (для обеспечения нужного тока). Далее выбираем диодный мост, полупроводники которого также рассчитаны на силу тока большую, чем будет проходить через них (номинальный ток), и если ток достаточно велик, то необходимо подумать об охлаждении диодов. Ну и последний функциональный элемент схемы постоянного тока, это ёмкость. Тут обычно ставиться электролитический конденсатор с напряжением чуть большим, чем напряжение питания. Для большинства обычных блоков питания емкость конденсатора колеблется от 10-ов до 1000-сяч микрофарад.
P.S. Сборка подобной схемы постоянного тока не составит большого труда. Тут больше важна подходящая элементная база, то есть в собранном блоке питания должны функциональные элементы соответствовать своей мощности и номиналу. Если всё сделано правильно, а допустим при больших токах на диодном мосте не предусмотрен радиатор для охлаждения, то спустя некоторое время схем перестанет работать, так как выйдет из строя мост (в результате теплового пробоя). Так что подбирайте элементы правильно.
Схема универсального блока питания для ремонта ТВ » Паятель.Ру
Идеальный способ упрощения поиска неисправностей в схеме телевизора — подключение внешнего источника питания с необходимым набором выходных напряжений. Но вот схем подобных блоков в доступной мне радиолюбительской литературе я не припомню. Одна из проблем заключается в весьма большом разнообразии требуемых наборов стабилизированных выходных напряжений для питания различных моделей телевизоров. Количество разных напряжений одновременно снимаемых с блоков питания современной телевизионной аппаратуры, очень часто доходит до 5…6.
Нужный блок питания с необходимым набором выходных напряжений можно изготовить самостоятельно. При этом не потребуется покупать каких-либо особо дорогих или дефицитных деталей.
Сначала у меня возникла идея сконструировать импульсный блок питания. Но вскоре пришлось от неё отказаться, так как требовалось получить несколько источников постоянного напряжения с независимой регулировкой. Импульсный блок с групповой стабилизацией явно для этого не годится. А делать несколько независимых импульсных источников — получится слишком сложная и дорогая схема.
К тому же импульсные стабилизаторы не слишком любят работать в режиме холостого хода — может выйти из строя ключевой транзистор, в при ремонте телевизоров такой режим работы весьма вероятен, можно, например, просто забыть отключить неиспользованный в данный момент стабилизатор.
Конечно КПД линейного стабилизатора напряжения (СН) очень сильно зависит от входного напряжения, уменьшаясь с его повышением, и обычно не превышает 60…80%, да и масса его в десятки раз больше, чем у импульсного. Но в данном случае эти стабилизаторы планируется использовать только относительно кратковременно и исключительно для ремонта и регулировки телеаппаратуры в стационарных условиях.
Да и надёжность грамотно спроектированного и изготовленного линейного стабилизатора в большинстве случаев заметно выше импульсного СН. особенно при перенапряжениях в электросети, что а условиях нашей страны, к сожалению, совсем уж не редкость.
Особо ценным достоинством этого стабилизатора. по моему мнению, является полное отсутствие импульсных помех при его работе. Это значительно облегчает локализацию источника помех в схеме работающего телевизора. Если помехи исчезают при подключении внешнего источника питания вместо родного — значит проблема связана только со штатным БП.
Если не пропадают — виноват какой-то другой узел телевизора, чаще всего неисправность выходного каскада строчной развёртки, искрение в каком-нибудь разъёме, пробой между витками катушек отклоняющей системы (обычно в строчной катушке) или нарушения в местах паек сильно греющихся деталей
Данный аппарат изготовлен в виде полностью функционально законченных узлов, что позволяет в дальнейшем очень легко производить модернизацию по мере возникновения необходимости. К тому же собирать есть аппарат можно по-блочно. В первую очередь изготавливаются те узлы, которые нужны на данный момент. Начинать работу в любом случае следует с изготовления блока А1 (рис.1).
Существует множество моделей телевизионных приёмников, блок литания которых вырабатывает всего лишь по два выходных напряжения, например. 115 В и 16 В. Для получения же всех остальных необходимых напряжений в них используются вторичные обмотки строчного трансформатора. Для питания таких телевизоров достаточно собрать блоки А1. А5 (частично) и А2.
Все стабилизаторы оснащены схемами ограничения тока короткого замыкания со светодиодной индикацией. Электрические и тепловые режимы всех радиодеталей при любом возможном сетевом напряжении не выходят за допустимые пределы даже при коротком замыкании выхода. Эти очевидные меры позволяют добиться длительной и безотказной работы прибора, в том числе и при повышенной температура окружающей среды.
Для налаживания блоков аппарата и проверки исправности устанавливаемых в схему радиодеталей достаточно иметь простой цифровой мультиметр. По возможности, перед началом работы следует проверить точность его показаний образцовым прибором. Для проверки стабилизаторов на наличие самовозбуждения полезно иметь любой простой аналоговый осциллограф.
Мною для этих целей использовался довольно древний прибор Н-313. Для устранения влияния его входной ёмкости на результат измерений к щупу был временно припаян резистор МЛТ-0,5 номиналом 100 кОм. То, что точность измерений при этом существенно пострадает в данном случае абсолютно не важно — нам ведь нужно только проверить стабилизаторы на самовозбуждение.
Блок сетевого трансформатора.
Трансформатор питания аппарата совместно с выпрямителями, фильтрующими и помехо-подавляющими конденсаторами выполнен в виде самостоятельного блока (блок А1) Его принципиальная схема показана на рис. 2. Все выпрямители выполнены по классической мостовой схеме и особенностей не имеют.
Рис.2
Выключатели S1…S7 служат для отключения не задействованных в данный момент вторичных обмоток. Они могут быть любыми малогабаритными, на ток не менее 5 А. Выключатель S5 должен выдерживать ток не менее 10А. Предохранители FU1…FU9 любые малогабаритные на ток срабатывания, указанный в принципиальной схеме.
Силовой трансформатор изготовлен на базе до сих пор широко распространённого серийного трансформатора ТС-180-2 (или ТС-180-2В) от унифицированных лампоео-лолупроводниковых чёрно-белых телевизоров. Его сердечник разбирается, вторичные обмотки сматываются с обеих катушек (часть этого провода в дальнейшем можно будет использовать для намотки новых вторичных обмоток).
Простой высоковольтный блок питания — Блоки питания — Источники питания
Схем и конструкций высоковольтных, регулируемых блоков питания в интернете не так уж и много, а простых и нормально работающих вообще трудно найти.
Давно была задумка собрать простой и из доступных деталей, высоковольтный регулируемый блок питания, для работы с ламповыми схемами. К импульсным БП душа не лежит, так как в планах приёмо-усилительные конструкции на лампах, и для этой цели желательно иметь обычный линейный БП.
После долгих поисков и практических опытов, предлагаю Вашему вниманию высоковольтный блок питания их доступных деталей, который нормально и надёжно работает.
Выходное напряжение данного блока питания регулируется от 9-10 до 250 вольт, ток нагрузки до 0,2 А, что более чем достаточно для конструкций, содержащих от одной до нескольких радиоламп. То есть пока мне этого вполне достаточно, а если потребуется больше, то потом сделаю БП по другому варианту.
Блок питания не боится коротких замыканий на выходе, ток короткого замыкания блока питания составляет 0,25 — 0,3 А.
На выходе блока питания так же имеется переменное выходное напряжение 6,3 вольта, служащее для питания накальных цепей радиоламп.
Как уже говорилось, блок питания собран из доступных радиодеталей. В качестве регулирующего и стабилизирующего элемента, в блоке питания применён распространённый, трёх выводной стабилизатор из серии LM317.
Эти стабилизаторы вполне могут работать и на высоких напряжениях, так как они не имеют земляного вывода и видят только разницу напряжений между входом и выходом, которая по паспортным данным не должна превышать напряжения 40 вольт.
Если соблюдать это условие, то выходное напряжение блока питания может быть гораздо выше паспортных данных этого стабилизатора (1,2-37 вольт). Поддерживает это условие дополнительный высоковольтный полевый транзистор, типа IRF840.
Блок питания собран в корпусе от компьютерного БП, схема блока питания изображена ниже на рисунке.
Здесь транзистор VT1 следит за тем, чтобы напряжение между входом и выходом стабилизатора LM317 не превышало 18-20 вольт (можно выбирать до 30-ти вольт), которое обеспечивается стабилитронами VD3, VD4.
Однако, если не принять специальных мер, микросхема может быть повреждена при коротком замыкании выхода. Поэтому на выход микросхемы включена RC цепочка (C3, R7) которая улучшает переходную характеристику и шунтирует вывод ADJ, а R3, D5 защищают вывод ADJ микросхемы во время короткого замыкания. Ток короткого замыкания ограничивает резистор R2, от него так же зависит и ток нагрузки (ток стабилизации) блока питания.
Если ток нагрузки БП планируется не выше 100 мА, то выходной транзистор можно оставить один, а если ток нагрузки желателен 150-200 мА и выше, то соответственно выходному транзистору в параллель (на схеме изображен пунктиром), подключается ещё такой же подобный транзистор (или несколько), так как ток короткого замыкания схемы выше тока стабилизации процентов на 50, и при КЗ на выходном транзисторе будет рассеиваться порядочная мощность и транзистор может быть быстро выведен из строя. Чтобы этого не случилось, ток короткого замыкания должен быть в области безопасной работы выходного транзистора (транзисторов).
Ток стабилизации, а также ток короткого замыкания в схеме зависит, как от резистора R2, так и от стабилитронов VD3, VD4.
Например, если в схеме поставить стабилитроны на 15 вольт (то есть их общее напряжение стабилизации 30 вольт), то для тока нагрузки в 100 мА, сопротивление резистора R2 должно быть в районе 200-220 Ом, и соответственно при коротком замыкании, да и при потреблении нагрузкой 100 мА, на нём будет рассеиваться мощность в несколько Ватт, и нужно будет ставить в схему цементный резистор мощностью 5 Вт. Поэтому я поставил стабилитроны с напряжением стабилизации 18-20 вольт, при этом резистор R2 можно ставить меньшего сопротивления и соответственно меньшей мощности, то есть 43-47 Ом (МЛТ-2).
Да, ещё должен сказать об особенности этой схемы блока питания. При максимальном выходном напряжении блока питания 250 вольт, переменный резистор R6 имеет общую величину (вместе с резистором R5) 25 кОм, и на нём рассеивается мощность больше 2-х Ватт. То есть переменный резистор должен иметь мощность не менее 2-х Ватт, а ещё лучше 4-5 Вт.
Я сначала поставил переменный резистор СПО-0,5 (есть кучка из старых запасов), который после включения БП почти сразу приказал «долго жить». Потом нашёл в загашниках резистор СПО-2 (на мощность 2 Ватт) на 22 кОм. Он в принципе уже держался нормально (был тёпленький), но максимальное выходное напряжение БП было около 230 Вольт. Не хватало для регулирования нескольких кОм. Можно было конечно включить последовательно с ним дополнительный резистор на 2-3 кОм, при этом минимальное выходное напряжение БП повысится, но я пошёл другим путём.
В загашниках так же имелись ещё переменные резисторы типов СП-1 (1 Ватт). Я взял такой резистор на 47 кОм и параллельно ему подключил постоянный резистор МЛТ-1 на 51 кОм. Общее сопротивление получилось около 25 кОм, напряжение БП регулируется от 9 до 250-260 вольт. Резисторы не греются, нелинейность регулировки практически не заметна. Так что такой вариант тоже вполне имеет право на жизнь.
Если найдёте подобные резисторы, то оптимальный вариант будет переменник на 47-68 кОм, и параллельно ему подобрать постоянный резистор так, чтобы общее сопротивление было 24-26 кОм.
Чтобы блок питания работал надёжно, себе я сразу поставил на выход два полевых транзистора, стабилитроны получились на 19 вольт, резистор R2 47 Ом. Ток нагрузки блока питания получился 150-160 мА, причём при его изменении от нуля до максимума выходное напряжение практически не изменяется. Для меня этого вполне пока хватит.
Силовой трансформатор подошел по габаритам и удачно поместился в корпус компьютерного блока питания.
Использовался так же и штатный радиатор от компьютерного БП и часть печатной платы, на которой он был установлен. Старые детали соответственно все были выпаяны, на радиаторе размещены два полевых транзистора и регулятор LM317 соответственно через тепло-проводящие прокладки.
Монтаж выполнен навесным способом, и часть деталей ещё размещены на небольшой дополнительной плате, установленной рядом с радиатором. Так как деталей не много, печатку поэтому не делал.
Вольтметр поставил стрелочный малогабаритный, шкала его была на 3 В, и с дополнительным резистором шкала стала на 300 Вольт.
Вы соответственно из индикаторов можете ставить себе всё, что посчитаете нужным. Это просто мой выбор, и я его Вам ни в коем случае не навязываю.
Амперметр (миллиамперметр) ставить не стал, так как в таком БП в нём нет необходимости.
Трансформатор, как я уже сказал, у меня подобран по размеру корпуса, выходное напряжение его вторичной обмотки где-то около 230 Вольт (холостой ход).
Соответственно, если применить более мощный трансформатор с напряжением вторичной обмотки 250-280 Вольт, то выходное напряжение блока питания можно повысить до 300-350 Вольт, конденсатор фильтра С1 должен быть тогда на рабочее напряжение не ниже 450 Вольт.
Необходимо будет ещё увеличить сопротивление переменного резистора R6 (33-47 кОм), так как максимальный предел регулирования напряжения зависит от его величины. Естественно можно повысить и ток нагрузки, установив параллельно выходным транзисторам ещё один, и подобрав величину резистора R2.
Штатный вентилятор я оставил в корпусе, подключив его через выпрямитель к обмотке 6,3 Вольт. Закрутился он у меня практически в полную силу, и с порядочным шумом. Пришлось последовательно с выпрямителем поставить резистор на 120 Ом, крутиться он стал медленней и шум стал почти не слышен. Так и оставил, и ещё подключил сюда же и светодиод для индикации включения БП.
Выключатель питания остался штатный, который размещён на задней стенке БП. Может это и не совсем удобно, и нужно было его вынести на переднюю панель, но пока устраивает.
В принципе всё, что планировал Вам рассказать. Удачи Вам в конструировании.
AT и ATX Схемы компьютерных комплектующих для ПК
AT и ATX Схема компьютерных комплектующих для ПК AT и ATX
На этой странице я собрал схемы коммутационных блоков для компьютеров (SMPS) ATX v 1.0, ATX v 2.0 и некоторых AT, которые я нашел в Интернете.
Я не автор. Автор отмечается обычно прямо на схеме.
Схема питания полумоста ATX (AT) на TL494, KA7500
Микросхемы TL494 и KA7500 эквивалентны.Буквы 494 могут отличаться. В этих источниках используются биполярные переходные транзисторы (BJT) типа NPN.
Схема питания полумоста ATX PC с SG6105.
Схема коммутационных блоков ATX с SG6105.
В этих источниках питания используются биполярные переходные транзисторы (BJT) типа NPN.
Схема блоков питания полумостовых ATX для ПК с KA3511
Поставляет ATX с интегральной схемой KA3511.В этих источниках питания используются биполярные переходные транзисторы (BJT) типа NPN.
Схема блоков питания полумостовых ATX для ПК с DR B2003
SMPS для ПК ATX с DR B2003, помеченным как 2003.
В этих источниках питания используются биполярные переходные транзисторы (BJT) типа NPN.
Схемы комплектующих других полумостовых компьютеров.
Коммутационные блоки ATX с DR B2002 (с маркировкой 2002), AT2005 (2005) и их эквивалентами LPG899 и WT7520.В этих источниках питания используются биполярные переходные транзисторы (BJT) типа NPN.
Схемы питания ATX прямой топологии с UC3842, 3843, 3844, 3845 и др.
Поставляет ATX с использованием прямой топологии с одним или двумя коммутаторами (полууправляемый мост). Транзисторы — это полевые МОП-транзисторы.
Управляющие ИС — это UC3842, 3843, 3844, 3845 или другие ИС, которые представляют собой комбинацию для источника питания и активного управления PFC.
как ML4824, FAN480X и ML4800.
DPS-260-2A, ML4824, акт. PFC | ATX — два коммутатора вперед, PFC | два переключателя вперед + PFC, FAN480X | два переключателя вперед + PFC с ML4800 |
неполный IP-P350AJ2-0, UC3843, 350 Вт | UTIEK ATX12V-13 600T, UC3843 | ATX CWT PUh500W два коммутатора вперед, UC3845 | Sunny technologies co.ATX230, 230 Вт, одиночный переключатель, UC3843 |
ATX с PTP-2068, одиночный коммутатор , UC3843 | ATX 350T — 350 Вт, UC3842 | Солнечные технологии ATX-230 2SK2545, UC3843 | ATX с STW12NK90Z, UC3843 |
API3PCD2-Y01, два переключателя вперед, пропущенные значения |
дом
Проектирование цифровых источников питания с помощью конечного автомата
Цифровые источники питания обеспечивают множество интересных функций.С помощью программируемого контура регулирования можно добиться лучшего поведения контура для различных условий эксплуатации. Цифровое сопряжение источника питания со всей системой позволяет точно контролировать напряжения и токи. Кроме того, цифровые источники питания предлагают высокую гибкость. Различные параметры можно изменять довольно быстро. Это упрощает процесс проектирования схем и ускоряет разработку производных систем.
Тем не менее, многие эксперты по источникам питания сопротивляются переходу на цифровые.Разработчики блоков питания обычно не являются опытными разработчиками программного обеспечения. Обычно в проект цифрового источника питания в команду разработчиков добавляют программиста. Опыт показывает, что совместная разработка источника питания экспертом по источникам питания и экспертом по программному обеспечению может привести к некоторым сложностям.
Связь между ними может привести к недопониманию и, как следствие, задержкам проекта.
Графические пользовательские интерфейсы (GUI) — одно из решений этой дилеммы.Это упрощает программирование цифрового источника питания. Такие графические интерфейсы доступны от многих различных поставщиков ИС цифровых контроллеров. Обычно они разработаны таким образом, чтобы специалист по источникам питания мог работать с ними интуитивно. На рисунке 1 показан такой графический интерфейс пользователя. С помощью мыши можно выбрать различные параметры источника питания, а на разных функциональных диаграммах на экране можно выполнить разные настройки.
Рисунок 1. Графический пользовательский интерфейс цифрового источника питания.
Многие цифровые блоки питания имеют существенный недостаток. Графический пользовательский интерфейс часто генерирует код, который затем компилируется для работы в ядре микроконтроллера или DSP. Дизайнер несет полную ответственность за надежное функционирование сгенерированного кода. Могут возникнуть ошибки, которые должны быть обнаружены тестовыми векторами в рамках процесса квалификации. При каждом небольшом изменении графического интерфейса пользователя этот процесс квалификации необходимо повторять.
Гораздо удобнее выбрать микросхему цифрового контроллера питания, основанную на конечном автомате. ADP1055 от Analog Devices, например, является таким устройством. На рисунке 2 показана блок-схема схемы. Цифровая логика действует как конечный автомат. Изменения в поведении источника питания могут быть заданы в графическом интерфейсе пользователя, как показано на рисунке 1. Эти изменения не будут генерировать новый код для микроконтроллера; они только устанавливают разные состояния регистров в конечном автомате.Благодаря этому процессу, функция цифрового источника питания по-прежнему определяется спецификацией микросхемы цифрового контроллера источника питания, и никакое программное обеспечение или код не требуют проверки.
Рисунок 2. Блок-схема ADP1055, основанного на конечном автомате.
Комбинация графического пользовательского интерфейса и конечного автомата упрощает первые шаги в области цифровых источников питания. Этот подход особенно привлекателен для организаций, в которых нет специального инженера-программиста, который мог бы поддержать специалиста по управлению питанием.Кроме того, это привлекательно в тех областях, где квалификация программного кода требует значительных усилий. Примером такой области является автомобилестроение.
Сегодня существует множество различных контроллеров источников питания, основанных на конечном автомате. ADP1055, показанный на рисунке 2, предназначен для гальванически развязанных источников питания для различных топологий. Однако его также можно использовать в приложениях точки нагрузки (POL) с технологией чередования.
Для получения дополнительной информации о любом из вышеупомянутых продуктов посетите www.analog.com/DAC.
Схема подключения блока питания к плате распределения питания
Проблема
Схема подключения блока питания к ПК-серверу 704
Решение проблемы
1 | J1, питание для нижней задней панели жесткого диска SCSI |
2 | J2, питание для верхней задней панели жесткого диска SCSI |
3 | J3, +5.Питание 1 В постоянного тока и +12 В постоянного тока для системных периферийных устройств |
4 | Питание J4, +5,1 В и +12 В постоянного тока для периферийных устройств системы |
5 | Питание J5, +5,1 В и +12 В постоянного тока для дисководов |
6 | J6, питание к J9 на системной плате |
7 | J12 и 13, разъемы вентилятора |
8 | J10, разъем I2 C |
9 | J11, питание управляющий сигнал для системы J11 на системной плате |
10 | J7, питание на J10 на системной плате |
11, 12, 13 | J9A, J9B, J9C, разъемы питания постоянного тока от источника |
Положение штифта | Des Критерии |
1,6 | Земля |
7 | +3.3 В постоянного тока |
8 | +12 В постоянного тока |
9 | -12 В постоянного тока |
10 | -5 В постоянного тока |
11, 12 | +5,1 В постоянного тока |
17 | Земля |
18, 19 | +3,3 В постоянного тока |
20, 21 | +12 В постоянного тока |
22, 24 | +5.1 В постоянного тока |
11, 12, 13 J8A, J8B, J8C, Управление питанием и сигналы состояния от источника питания
Положение штыря | Описание | ||
1 | Удаленный датчик +5 В постоянного тока (+) | ||
2 | +12 В пост. 5 | Разделение нагрузки +5 В постоянного тока | |
6 | Разделение нагрузки +12 В постоянного тока | ||
7 | +3.Распределение нагрузки 3 В постоянного тока | ||
8 | PON | ||
9 | Vbias | ||
10 | +5 В в режиме ожидания | ||
11 | НЕИСПРАВНОСТЬ | ||
12 | Заземление 900 | 13 | Power good |
14, 15 | NC |
Источники питания и навесные замки
Операционная система
Старая система x: не зависит от операционной системы / Нет
[{«Тип»: «HW», «Подразделение»: {«код»: «BU016», «ярлык»: «Поддержка нескольких поставщиков»}, «Продукт»: {«код»: «QU02PGY», «ярлык «:» Старая система x-> PC Server 704-> 8650 «},» Платформа «: [{» code «:» PF025 «,» label «:» Независимая от платформы «}],» Направление деятельности «: {» код «:» «,» label «:» «}}]
Однолинейная схема системы электроснабжения— объяснение и преимущества соединения генерирующих станций
Электроэнергия вырабатывается на генерирующих станциях и по передающей сети передается потребителям.Между генерирующими станциями и распределительными станциями используются три различных уровня напряжения (уровень напряжения передачи, дополнительной передачи и распределения).
Высокое напряжение требуется для передачи на большие расстояния, а низкое напряжение требуется для электроснабжения. Уровень напряжения продолжает снижаться от системы передачи к системе распределения. Электрическая энергия вырабатывается трехфазным синхронным генератором (генераторами переменного тока), как показано на рисунке ниже.Напряжение генерации обычно составляет 11 кВ и 33 кВ.
Это напряжение слишком низкое для передачи на большие расстояния. Следовательно, оно повышается до 132, 220, 400 кВ или более с помощью повышающих трансформаторов. При этом напряжении электрическая энергия передается на основную подстанцию, где энергия поступает от нескольких подстанций.
Напряжение на этих подстанциях понижается до 66 кВ и подается в подсистему передачи для дальнейшей передачи на распределительные подстанции.Эти подстанции расположены в районе центров нагрузки.
Напряжение дополнительно понижено до 33 кВ и 11 кВ. Крупные промышленные потребители получают питание на уровне первичного распределения 33 кВ, в то время как более мелкие промышленные потребители получают питание на уровне 11 кВ.
Напряжение дополнительно понижается распределительным трансформатором, расположенным в жилом и коммерческом районе, где оно подается этим потребителям на вторичном уровне распределения трехфазного напряжения 400 В и однофазного 230 В.
Преимущество объединения генерирующих станций
Энергосистема состоит из двух или более генерирующих станций, соединенных соединительными линиями. Объединение генерирующих станций имеет следующие важные преимущества.
- Обеспечивает экономичную взаимную передачу энергии из зоны избытка в зону дефицита.
- Меньшая общая установленная мощность для удовлетворения пикового спроса.
- Требуется меньшая резервная генерирующая мощность.
- Он позволяет в любое время производить энергию на самой эффективной и дешевой станции.
- Это снижает капитальные затраты, эксплуатационные расходы и стоимость вырабатываемой энергии.
- Если происходит серьезная поломка блока генерирующей системы во взаимосвязанной системе, то перебоев в электроснабжении нет.
Соединение обеспечивает наилучшее использование энергоресурсов и большую надежность электроснабжения. Это обеспечивает общую экономичность производства за счет оптимального использования экономичной электростанции большой мощности.Взаимосвязь между сетью осуществляется либо посредством линий HVAC (высокого напряжения переменного тока), либо через линии HVDC (высокого напряжения постоянного тока).
Схема конфигурации блока питания для устройств IoT | Приложения
Основное содержаниеПоддержка построения вашей системы IoT
Пример конфигурации источника питания для устройств IoT, состоящий из ИС управления питанием со сверхнизким током питания, низким уровнем шума и низкой электродвижущей силой.
Суммарный ток питания наших продуктов, включая R1800, RP604, RP511 / RP512 и RP118, составляет 944 нА.
Это эквивалентно примерно 240 годам * срока службы батареи, рассчитанного на основе емкости батареи AA.
* Теоретическое расчетное значение