Блок питания на схеме: Импульсные блоки питания, структурная схема, принципы работы

Содержание

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.

Предохранитель предназначен для отключения импульсного источника питания от питающей сети при возникновении в нем неисправностей и не используется для сохранения работоспособности активных элементов источника питания, так как обладает высокой тепловой инерционностью. Процессы пробоя развиваются лавинообразно, остановить их может только электронная защита. Предохранитель способен лишь предотвратить лавинообразное нарастание процесса, который разрушает конструктивные элементы блока питания и повреждает проводники печатной платы.

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.

По мере их заряда уровень тока, протекающего по входным цепям блока питания, постепенно снижается. Под действием тока терморезистор TR1 медленно разогревается, а его сопротивление снижается. После выхода на рабочий режим сопротивление TR1 имеет значение десятых долей Ома и практически не влияет на общие энергетические показатели блока питания.

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.

Стандарт отечественной сети переменного тока допускает изменение напряжения в диапазоне 220 В ±15 %. Но стандарт не может предусмотреть уровней кратковременных импульсных помех, источником которых являются приборы и устройства на основе электродвигателей, электромагнитных пускателей. Импульсные помехи от таких приборов могут проникать во вторичные цепи источника питания и оказывать негативное влияние на функционирование нагрузочных элементов. Наличие входного фильтра способствует устранению или значительному ослаблению влияния внешних помех на работоспособность блока питания и элементов нагрузки, подключенных к его вторичным цепям.

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.

В отечественной сети выполняется заземление нулевого провода и поэтому точка соединения обязательно должна подключаться через корпус к «нулю». Таким образом, один из конденсаторов C3, C4 оказывается зашунтированным, а второй подключается параллельно конденсатору C2. Если корпус источника питания с таким фильтром оставить без подключения к защитному «нулю», то в средней точке емкостного делителя образуется напряжение, равное половине входного питающего напряжения.

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.

По конструкции и техническому смыслу дроссель T1 больше похож на трансформатор, поэтому в специальной литературе иногда его называют нейтрализующим трансформатором. Каждая из обмоток дросселя включена в цепь потенциального проводника. По одной из обмоток протекает ток прямого направления, по второй – возвратный ток. Направление токов противоположно, но их величины абсолютно одинаковы. Токи, протекающие по каждой из обмоток, будут создавать магнитные потоки, равные по величине, но противоположные по направлениям. Взаимно противоположные потоки будут компенсировать друг друга. Ни один из потоков не будет преобладающим, а значит, не будет происходить намагничивание сердечника и индуктивность обмоток дросселя будет иметь максимально возможное значение. Это положение справедливо независимо от уровня тока потребления блока питания. Магнитные потоки, создаваемые колебаниями помехи, также взаимно компенсируются. Индуктивное сопротивление обмоток дросселя прямо пропорционально частоте протекающего тока.
На частоте сети его величина относительно небольшая, но для высокочастотных колебаний помех она значительна. Затухание помех растет по мере увеличения их частоты. Установка отдельных дросселей на каждом отдельном проводнике будет производить значительно меньший эффект. В выпрямителе сетевого напряжения устанавливаются НЧ диоды. Ток, протекающий через сетевой выпрямитель, имеет пульсирующий характер, определяемый частотой переключения силовых транзисторов импульсного преобразователя. В моменты изменения полярности напряжения на диодах D1 – D4 выпрямителя происходит перезарядка их внутренней емкости. Этот процесс занимает определенный временной интервал. Диоды, изменяющие свое проводящее состояние на закрытое, не могут переключиться мгновенно, и некоторое время остаются открытыми. В это время одна пара диодов еще не закрыта, а вторая – постепенно открывается и начинает пропускать ток. Возникают сквозные токи, которые возбуждают кратковременные помеховые колебания. Подавление помех такого типа выполняют конденсаторы C2 – C4, подключенные к защитному заземлению или «нулю».
Все конденсаторы сетевого фильтра рассчитаны на максимальное рабочее напряжение 1 кВ.

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.

Основная же цель установки переключателя заключается в сохранении уровня постоянного напряжения питания на силовом каскаде. Когда происходит коммутация транзисторов полумостового усилителя, на силовой трансформатор подается импульсное напряжение, полный размах которого равен напряжению питания силового каскада. Сохранение этого напряжения на неизменном уровне позволяет использовать все элементы силового каскада без каких-либо модификаций. В этом случае отпадает необходимость применения транзисторов для силового каскада с повышенным напряжением коллектор-эмиттер, а также не происходит коммутации обмоток трансформатора для изменения коэффициентов трансформации.

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 ЛитРес

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ИМПУЛЬСНОГО БЛОКА ПИТАНИЯ КОМПЬЮТЕРА

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ИМПУЛЬСНОГО БЛОКА ПИТАНИЯ
КОМПЬЮТЕРА

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).
    Переменное напряжение сети подается через сетевой выключатель PWR SW через сетевой предохранитель F101 4А, помехоподавляющие фильтры, образованные элементами С101, R101, L101, С104, С103, С102 и дроссели И 02, L103 на:
    • выходной трехконтактный разъем, к которому может подстыковываться кабель питания дисплея;
    • двухконтактный разъем JP1, ответная часть которого находится на плате.
    С разъема JP1 переменное напряжение сети поступает на:
    • мостовую схему выпрямления BR1 через терморезистор THR1;
    • первичную обмотку пускового трансформатора Т1.

 

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.
    Высокооомные резисторы R1, R2, шунтирующие конденсаторы С1, С2 являются симметрирующими (выравнивают напряжения на С1 и С2), а также обеспечивают разрядку этих конденсаторов после выключения импульсного блока питания из сети. Результатом работы входных цепей является появление на шине выпрямленного напряжения сети постоянного напряжения Uep, равного +310В, с некоторыми пульсациями. В данном импульсном блоке питания используется схема запуска с принудительным (внешним) возбуждением, которая реализована на специальном пусковом трансформаторе Т1, на вторичной обмотке которого после включения блока питания в сеть появляется переменное напряжение с частотой питающей сети. Это напряжение выпрямляется диодами D25, D26, которые образуют со вторичной обмоткой Т1 двухполупериодную схему выпрямления со средней точкой. СЗО — сглаживающая емкость фильтра, на которой образуется постоянное напряжение, используемое для питания управляющей микросхемы U4.
    В качестве управляющей микросхемы в данном импульсном блоке питания традиционно используется ИМС TL494.
    Питающее напряжение с конденсатора СЗО подается на вывод 12 U4. В результате на выводе 14 U4 появляется выходное напряжение внутреннего опорного источника Uref=-5B, запускается внутренний генератор пилообразного напряжения микросхемы, а на выводах 8 и 11 появляются управляющие напряжения, которые представляют собой последовательности прямоугольных импульсов с отрицательными передними фронтами, сдвинутые друг относительно друга на половину периода. Элементы С29, R50, подключенные к выводам 5 и 6 микросхемы U4 определяют частоту пилообразного напряжения, вырабатываемого внутренним генератором микросхемы.
    Согласующий каскад в данном импульсном блоке питания выполнен по бестранзисторной схеме с раздельным управлением. Напряжение питания с конденсатора СЗО подается в средние точки первичных обмоток управляющих трансформаторов Т2, ТЗ. Выходные транзисторы ИМС U4 выполняют функции транзисторов согласующего каскада и включены по схеме с ОЭ. Эмиттеры обоих транзисторов (выводы 9 и 10 микросхемы) подключены к «корпусу». Коллекторными нагрузками этих транзисторов являются первичные полуобмотки управляющих трансформаторов Т2, ТЗ, подключенные к выводам 8, 11 микросхемы U4 (открытые коллекторы выходных транзисторов). Другие половины первичных обмоток Т2, ТЗ с подключенными к ним диодами D22, D23 образуют цепи размагничивания сердечников этих трансформаторов.
    Трансформаторы Т2, ТЗ управляют мощными транзисторами полумостового инвертора.
    Переключения выходных транзисторов микросхемы вызывают появление импульсных управляющих ЭДС на вторичных обмотках управляющих трансформаторов Т2, ТЗ. Под действием этих ЭДС силовые транзисторы Q1, Q2 попеременно открываются с регулируемыми паузами («мертвыми зонами»). Поэтому через первичную обмотку силового импульсного трансформатора Т5 протекает переменный ток в виде пилообразных токовых импульсов. Это объясняется тем, что первичная обмотка Т5 включена в диагональ электрического моста, одно плечо которого образовано транзисторами Q1, Q2, а другое — конденсаторами С1, С2. Поэтому при открывании какого-либо из транзисторов Q1, Q2 первичная обмотка Т5 оказывается подключена к одному из конденсаторов С1 или С2, что и обуславливает протекание через нее тока в течение всего времени, пока открыт транзистор.
    Демпферные диоды D1, D2 обеспечивают возврат энергии, запасенной в индуктивности рассеяния первичной обмотки Т5 за время закрытого состояния транзисторов Q1, Q2 обратно в источник (рекуперация).
    Цепочка С4, R7, шунтирующая первичную обмотку Т5, способствует подавлению высокочастотных паразитных колебательных процессов, которые возникают в контуре, образованном индуктивностью первичной обмотки Т5 и ее меж-витковой емкостью, при закрываниях транзисторов Q1, Q2, когда ток через первичную обмотку резко прекращается.
    Конденсатор СЗ, включенный последовательно с первичной обмоткой Т5, ликвидирует постоянную составляющую тока через первичную обмотку Т5, исключая тем самым нежелательное подмагничивание его сердечника.
    Резисторы R3, R4 и R5, R6 образуют базовые делители для мощных транзисторов Q1, Q2 соответственно и обеспечивают оптимальный режим их переключения с точки зрения динамических потерь мощности на этих транзисторах.
    Протекание переменного тока через первичную обмотку Т5 обуславливает наличие знакопеременных прямоугольных импульсных ЭДС на вторичных обмотках этого трансформатора.
    Силовой трансформатор Т5 имеет три вторичные обмотки, каждая из которых имеет вывод от средней точки.
    Обмотка IV обеспечивает получение выходного напряжения +5В. Диодная сборка SD2 (полумост) образует с обмоткой IV двухполупериодную схему выпрямления со средней точкой (средняя точка обмотки IV заземлена).
    Элементы L2, СЮ, С11, С12 образуют сглаживающий фильтр в канале +5В.
    Для подавления паразитных высокочастотных колебательных процессов, возникающих при коммутациях диодов сборки SD2, эти диоды за-шунтированы успокаивающими RC-цепочками С8, R10nC9, R11.
    Диоды сборки SD2 представляют собой диоды с барьером Шоттки, чем достигается необходимое быстродействие и повышается КПД выпрямителя.
    Обмотка III совместно с обмоткой IV обеспечивает получение выходного напряжения +12В вместе с диодной сборкой (полумостом) SD1. Эта сборка образует с обмоткой III двухполупериодную схему выпрямления со средней точкой. Однако средняя точка обмотки III не заземлена, а подключена к шине выходного напряжения +5В. Это даст возможность использовать диоды Шоттки в канале выработки +12В, т.к. обратное напряжение, прикладываемое к диодам выпрямителя при таком включении, уменьшается до допустимого для диодов Шоттки уровня.
    Элементы L1, С6, С7 образуют сглаживающий фильтр в канале +12В.
    Резисторы R9, R12 предназначены для ускорения разрядки выходных конденсаторов шин +5В и +12В после выключения ИБП из сети.
    RC-цепочка С5, R8 предназначена для подавления колебательных процессов, возникающих в паразитном контуре, образованном индуктивностью обмотки III и ее межвитковой емкостью.
    Обмотка И с пятью отводами обеспечивает получение отрицательных выходных напряжений -5В и-12В.
    Два дискретных диода D3, D4 образуют полумост двухполупериодного выпрямления в канале выработки -12В, а диоды D5, D6 — в канале -5В.
    Элементы L3, С14 и L2, С12 образуют сглаживающие фильтры для этих каналов.
    Обмотка II, также как и обмотка III, зашунтиро-вана успокоительной RC-цепочкой R13, С13.
    Средняя точка обмотки II заземлена.
    Стабилизация выходных напряжений осуществляются разными способами в разных каналах.
    Отрицательные выходные напряжения -5В и -12В стабилизируются при помощи линейных интегральных трехвыводных стабилизаторов U4 (типа 7905) и U2 (типа 7912).
    Для этого на входы этих стабилизаторов подаются выходные напряжения выпрямителей с конденсаторов С14, С15. На выходных конденсаторах С16, С17 получаются стабилизированные выходные напряжения -12В и -5В.
    Диоды D7, D9 обеспечивают разрядку выходных конденсаторов С16, С17 через резисторы R14, R15 после выключения импульсного блока питания из сети. Иначе эти конденсаторы разряжались бы через схему стабилизаторов, что нежелательно.
    Через резисторы R14, R15 разряжаются и конденсаторы С14, С15.
    Диоды D5, D10 выполняют защитную функцию в случае пробоя выпрямительных диодов.
    Если хотя бы один из этих диодов (D3, D4, D5 или D6) окажется «пробитым», то в отсутствие диодов D5, D10 ко входу интегрального стабилизатора U1 (или U2) прикладывалось бы положительное импульсное напряжение, а через электролитические конденсаторы С14 или С15 протекал бы переменный ток, что привело бы к выходу их из строя.
    Наличие диодов D5, D10 в этом случае устраняет возможность возникновения такой ситуации, т.к. ток замыкается через них.
    Например, в случае, если «пробит» диод D3, положительная часть периода, когда D3 должен быть закрыт, ток замкнется по цепи: к-а D3 — L3 -D7- D5- «корпус».
    Стабилизация выходного напряжения +5В осуществляется методом ШИМ. Для этого к шине выходного напряжения +5В подключен измерительный резистивный делитель R51, R52. Сигнал, пропорциональный уровню выходного напряжения в канале +5В, снимается с резистора R51 и подается на инвертирующий вход усилителя ошибки DA3 (вывод 1 управляющей микросхемы). На прямой вход этого усилителя (вывод 2) подается опорный уровень напряжения, снимаемый с резистора R48, входящего в делитель VR1, R49, R48, который подключен к выходу внутреннего опорного источника микросхемы U4 Uref=+5B. При изменениях уровня напряжения на шине +5В под воздействием различных дестабилизирующих факторов происходит изменение величины рассогласования (ошибки) между опорным и контролируемым уровнями напряжения на входах усилителя ошибки DA3. В результате ширина (длительность) управляющих импульсов на выводах 8 и 11 микросхемы U4 изменяется таким образом, чтобы вернуть отклонившееся выходное напряжение +5В к номинальному значению (при уменьшении напряжения на шине +5В ширина управляющих импульсов увеличивается, а при увеличении этого напряжения -уменьшается).
    Устойчивая (без возникновения паразитной генерации) работа всей петли регулирования обеспечивается за счет цепочки частотно-зависимой отрицательной обратной связи, охватывающей усилитель ошибки DA3. Эта цепочка включается между выводами 3 и 2 управляющей микросхемы U4 (R47, С27).
    Выходное напряжение +12В в данном ИБП не стабилизируется.
    Регулировка уровня выходных напряжений в данном ИБП производится только для каналов +5В и +12В. Эта регулировка осуществляется за счет изменения уровня опорного напряжения на прямом входе усилителя ошибки DA3 при помощи подстроечного резистора VR1.
    При изменении положения движка VR1 в процессе настройки ИБП будет изменяться в некоторых пределах уровень напряжения на шине +5В, а значит и на шине +12В, т.к. напряжение с шины +5В подается в среднюю точку обмотки III.
    Комбинированная зашита данного ИБП включает в себя:
    • ограничивающую схему контроля ширины управляющих импульсов;
    • полную схему защиты от КЗ в нагрузках;
    • неполную схему контроля выходного перенапряжения (только на шине +5В).
    Рассмотрим каждую из этих схем.
    Ограничивающая схема контроля использует в качестве датчика трансформатор тока Т4, первичная обмотка которого включена последовательно с первичной обмоткой силового импульсного трансформатора Т5.
    Резистор R42 является нагрузкой вторичной обмотки Т4, а диоды D20, D21 образуют двухпо-лупериодную схему выпрямления знакопеременного импульсного напряжения, снимаемого с нагрузки R42.
    Резисторы R59, R51 образуют делитель. Часть напряжения сглаживается конденсатором С25. Уровень напряжения на этом конденсаторе пропорционально зависит от ширины управляющих импульсов на базах силовых транзисторов Q1, Q2. Этот уровень через резистор R44 подается на инвертирующий вход усилителя ошибки DA4 (вывод 15 микросхемы U4). Прямой вход этого усилителя (вывод 16) заземлен. Диоды D20, D21 включены так, что конденсатор С25 при протекании тока через эти диоды заряжается до отрицательного (относительно общего провода) напряжения.
    В нормальном режиме работы, когда ширина управляющих импульсов не выходит за допустимые пределы, потенциал вывода 15 положителен, благодаря связи этого вывода через резистор R45 с шиной Uref. При чрезмерном увеличении ширины управляющих импульсов по какой-либо причине, отрицательное напряжение на конденсаторе С25 возрастает, и потенциал вывода 15 становится отрицательным. Это приводит к появлению выходного напряжения усилителя ошибки DA4, которое до этого было равно 0В. Дальнейший рост ширины управляющих импульсов приводит к тому, что управление переключениями ШИМ-ком-паратора DA2 передается к усилителю DA4, и последующего за этим увеличения ширины управляющих импульсов уже не происходит (режим ограничения), т.к. ширина этих импульсов перестает зависеть от уровня сигнала обратной связи на прямом входе усилителя ошибки DA3.
    Схема защиты от КЗ в нагрузках условно может быть разделена на защиту каналов выработки положительных напряжений и защиту каналов выработки отрицательных напряжений, которые схемотехнически реализованы примерно одинаково.
    Датчиком схемы защиты от КЗ в нагрузках каналов выработки положительных напряжений (+5В и +12В) является диодно-резистивный делитель D11, R17, подключенный между выходными шинами этих каналов. Уровень напряжения на аноде диода D11 является контролируемым сигналом. В нормальном режиме работы, когда напряжения на выходных шинах каналов +5В и +12В имеют номинальные величины, потенциал анода диода D11 составляет около +5,8В, т.к. через делитель-датчик протекает ток с шины +12В на шину +5В по цепи: шина +12В — R17- D11 — шина +56.
    Контролируемый сигнал с анода D11 подается на резистивный делитель R18, R19. Часть этого напряжения снимается с резистора R19 и подается на прямой вход компаратора 1 микросхемы U3 типа LM339N. На инвертирующий вход этого компаратора подается опорный уровень напряжения с резистора R27 делителя R26, R27, подключенного к выходу опорного источника Uref=+5B управляющей микросхемы U4. Опорный уровень выбран таким, чтобы при нормальном режиме работы потенциал прямого входа компаратора 1 превышал бы потенциал инверсного входа. Тогда выходной транзистор компаратора 1 закрыт, и схема ИБП нормально функционирует в режиме ШИМ.
    В случае КЗ в нагрузке канала +12В, например, потенциал анода диода D11 становится равным 0В, поэтому потенциал инвертирующего входа компаратора 1 станет выше, чем потенциал прямого входа, и выходной транзистор компаратора откроется. Это вызовет закрывание транзистора Q4, который нормально открыт током базы, протекающим по цепи: шина Upom — R39 — R36 -б-э Q4 — «корпус».
    Открывание выходного транзистора компаратора 1 подключает резистор R39 к «корпусу», и поэтому транзистор Q4 пассивно закрывается нулевым смещением. Закрывание транзистора Q4 влечет за собой зарядку конденсатора С22, который выполняет функцию звена задержки срабатывания защиты. Задержка необходима из тех соображений, что в процессе выхода ИБП на режим, выходные напряжения на шинах +5В и +12В появляются не сразу, а по мере зарядки выходных конденсаторов большой емкости. Опорное же напряжение от источника Uref, напротив, появляется практически сразу же после включения ИБП в сеть. Поэтому в пусковом режиме компаратор 1 переключается, его выходной транзистор открывается, и если бы задерживающий конденсатор С22 отсутствовал, то это привело бы к срабатыванию защиты сразу при включении ИБП в сеть. Однако в схему включен С22, и срабатывание защиты происходит лишь после того как напряжение на нем достигнет уровня, определяемого номиналами резисторов R37, R58 делителя, подключенного к шине Upom и являющегося базовым для транзистора Q5. Когда это произойдет, транзистор Q5 открывается, и резистор R30 оказывается подключен через малое внутреннее сопротивление этого транзистора к «корпусу». Поэтому появляется путь для протекания тока базы транзистора Q6 по цепи: Uref — э-6 Q6 — R30 — к-э Q5 -«корпус».
    Транзистор Q6 открывается этим током до насыщения, в результате чего напряжение Uref=5B, которым запитан по эмиттеру транзистор Q6, оказывается приложенным через его малое внутреннее сопротивление к выводу 4 управляющей микросхемы U4. Это, как было показано ранее, ведет к останову работы цифрового тракта микросхемы, пропаданию выходных управляющих импульсов и прекращению переключении силовых транзисторов Q1, Q2, т.е. к защитному отключению. КЗ в нагрузке канала +5В приведет к тому, что потенциал анода диода D11 будет составлять всего около +0.8В. Поэтому выходной транзистор компаратора (1) окажется открыт, и произойдет защитное отключение.
    Аналогичным образом построена защита от КЗ в нагрузках каналов выработки отрицательных напряжений (-5В и -12В) на компараторе 2 микросхемы U3. Элементы D12, R20 образуют диодно-резистивный делитель-датчик, подключаемый между выходными шинами каналов выработки отрицательных напряжений. Контролируемым сигналом является потенциал катода диода D12. При КЗ в нагрузке канала -5В или -12В, потенциал катода D12 повышается (от -5,8 до 0В при КЗ в нагрузке канала -12В и до -0,8В при КЗ в нагрузке канала -5В). В любом из этих случаев открывается нормально закрытый выходной транзистор компаратора 2, что и обуславливает срабатывание защиты по приведенному выше механизму. При этом опорный уровень с резистора R27 подается на прямой вход компаратора 2, а потенциал инвертирующего входа определяется номиналами резисторов R22, R21. Эти резисторы образуют двуполярно запитанный делитель (резистор R22 подключен к шине Uref=+5B, а резистор R21 — к катоду диода D12, потенциал которого в нормальном режиме работы ИБП, как уже отмечалось, составляет -5,8В). Поэтому потенциал инвертирующего входа компаратора 2 в нормальном режиме работы поддерживается меньшим, чем потенциал прямого входа, и выходной транзистор компаратора будет закрыт.
    Защита от выходного перенапряжения на шине +5В реализована на элементах ZD1, D19, R38, С23. Стабилитрон ZD1 (с пробивным напряжением 5,1В) подключается к шине выходного напряжения +5В. Поэтому, пока напряжение на этой шине не превышает +5,1 В, стабилитрон закрыт, а также закрыт транзистор Q5. В случае увеличения напряжения на шине +5В выше +5,1В стабилитрон «пробивается», и в базу транзистора Q5 течет отпирающий ток, что приводит к открыванию транзистора Q6 и появлению напряжения Uref=+5B на выводе 4 управляющей микросхемы U4, т.е. к защитному отключению. Резистор R38 является балластным для стабилитрона ZD1. Конденсатор С23 предотвращает срабатывание защиты при случайных кратковременных выбросах напряжения на шине +5В (например, в результате установления напряжения после скачкообразного уменьшения тока нагрузки). Диод D19 является развязывающим.
    Схема образования сигнала PG в данном импульсном блоке питания является двухфункциональной и собрана на компараторах (3) и (4) микросхемы U3 и транзисторе Q3.
    Схема построена на принципе контроля наличия переменного низкочастотного напряжения на вторичной обмотке пускового трансформатора Т1, которое действует на этой обмотке лишь при наличии питающего напряжения на первичной обмотке Т1, т.е. пока импульсный блок питания включен в питающую сеть.
    Практически сразу после включения ИБП в питающую сеть появляется вспомогательное напряжение Upom на конденсаторе СЗО, которым запитывается управляющая микросхема U4 и вспомогательная микросхема U3. Кроме того, переменное напряжение со вторичной обмотки пускового трансформатора Т1 через диод D13 и то-коограничивающий резистор R23 заряжает конденсатор С19. Напряжением с С19 запитывается резистивный делитель R24, R25. С резистора R25 часть этого напряжения подается на прямой вход компаратора 3, что приводит к закрыванию его выходного транзистора. Появляющееся сразу вслед за этим выходное напряжение внутреннего опорного источника микросхемы U4 Uref=+5B за-питывает делитель R26, R27. Поэтому на инвертирующий вход компаратора 3 подается опорный уровень с резистора R27. Однако этот уровень выбран меньшим, чем уровень на прямом входе, и поэтому выходной транзистор компаратора 3 остается в закрытом состоянии. Поэтому начинается процесс зарядки задерживающей емкости С20 по цепи: Upom — R39 — R30 — С20 — «корпус».
    Растущее по мере зарядки конденсатора С20 напряжение подается на инверсный вход 4 микросхемы U3. На прямой вход этого компаратора подается напряжение с резистора R32 делителя R31, R32, подключенного к шине Upom. Пока напряжение на заряжающемся конденсаторе С20 не превышает напряжения на резисторе R32, выходной транзистор компаратора 4 закрыт. Поэтому в базу транзистора Q3 протекает открывающий ток по цепи: Upom — R33 — R34 — 6-э Q3 — «корпус».
    Транзистор Q3 открыт до насыщения, а сигнал PG, снимаемый с его коллектора, имеет пассивный низкий уровень и запрещает запуск процессора. За это время, в течение которого уровень напряжения на конденсаторе С20 достигает уровня на резисторе R32, импульсный блок питания успевает надежно выйти в номинальный режим работы, т.е. все его выходные напряжения появляются в полном объеме.
    Как только напряжение на С20 превысит напряжение, снимаемое с R32, компаратор 4 переключится, него выход ной транзистор откроется.
    Это повлечет за собой закрывание транзистора Q3, и сигнал PG, снимаемый с его коллекторной нагрузки R35, становится активным (Н-уровня) и разрешает запуск процессора.
    При выключении импульсного блока питания из сети на вторичной обмотке пускового трансформатора Т1 переменное напряжение исчезает. Поэтому напряжение на конденсаторе С19 быстро уменьшается из-за малой емкости последнего (1 мкф). Как только падение напряжения на резисторе R25 станет меньше, чем на резисторе R27, компаратор 3 переключится, и его выходной транзистор откроется. Это повлечет за собой защитное отключение выходных напряжений управляющей микросхемы U4, т.к. откроется транзистор Q4. Кроме того, через открытый выходной транзистор компаратора 3 начнется процесс ускоренной разрядки конденсатора С20 по цепи: (+)С20 — R61 — D14 — к-э выходного транзистора компаратора 3 — «корпус».
    Как только уровень напряжения на С20 станет меньше, чем уровень напряжения на R32, компаратор 4 переключится, и его выходной транзистор закроется. Это повлечет за собой открывание транзистора Q3 и переход сигнала PG в неактивный низкий уровень до того, как начнут недопустимо уменьшаться напряжения на выходных шинах ИБП. Это приведет к инициализации сигнала системного сброса компьютера и к исходному состоянию всей цифровой части компьютера.
    Оба компаратора 3 и 4 схемы выработки сигнала PG охвачены положительными обратными связями с помощью резисторов R28 и R60 соответственно, что ускоряет их переключение.
    Плавный выход на режим в данном ИБП традиционно обеспечивается при помощи формирующей цепочки С24, R41, подключенной к выводу 4 управляющей микросхемы U4. Остаточное напряжение на выводе 4, определяющее максимально возможную длительность выходных импульсов, задается делителем R49, R41.
    Питание двигателя вентилятора осуществляется напряжением с конденсатора С14 в канале выработки напряжения -12В через дополнительный развязывающий Г-образный фильтр R16, С15.

Транзисторы, используемый в компьютерных импульсных блоках питания

Тип транзистора

IK max, А

Ur max
(Uкэ0 max, B

Uкб0 max, В

Pк max, Вт

Tmax,°C

h21э

Режим измерения

Iкб0,мкА

fгр, МГц

CK,пФ

tсп,мкс

Корпус

Uкэ, В

Iк, A

2SC3320

15

400

600

100

>10

6

5

0-15

ТО-247

2SC3042

12

(400)

500

2,5

140

15-50

5

0.8

10

20

ТО-218

2SC2625

10

400

650

100

>10

2

5

20

1

ТО-247

2SC3318

10

400

600

100

>10

2

5

0.15

ТО-247

2SC3306

10

400

530

100

140

>10

5

5

0,1

1

ТО-247

MJE16080

8

400

800

100

140

15-25

4

2500

20

ТО-220АВ

2N6929

8

350

550

100

175

10-35

8

3

100

20

ТО-220АВ

2SC3040

8

(400)

500

2.5

140

15-50

5

0.8

10

20

ТО-218

2N6928

8

300

450

100

175

10-35

8

3

100

25

ТО-220АВ

2SC3636

7

500

900

80

150

>8

0,8

5

10

0.2

SOT-93 (ТО-218)

2SC3039

7

(400)

500

1,7

140

15-50

5

0,8

10

20

ТО-220

2SC3039L

7

(400)

500

1.7

140

15-30

5

0.8

10

20

ТО-220

2SC3039M

7

(400)

500

1.6

140

20-30

5

0,8

10

20

ТО-220

2SC3039N

7

(400)

500

1,7

145

30-50

5

0,8

10

20

ТО-220

2SC3039

7

(400)

500

1.7

140

15-50

5

0,8

10

20

ТО-220

2SC3039L

7

(400)

500

1.7

140

15-30

5

0,8

10

20

ТО-220

2SC2536

7

400

500

80

140

>20

0,1

5

100

1

SOT-93 (ТО-218)

2SC4242

7

400

450

60

210

40

5

30

1

ТО-220АВ

2SC2305

7

400

400

80

140

>10

5

4

10

SOT-93 (ТО-218)

2SC3044A

6

450

450

100

175

>10

3

5

10

30

ТО-220АВ

2SC3755

5

800

1500

60

140

>8

1

5

10

0.3

SOT-93 (ТО-218)

2SD1877

4

800

1500

50

140

3.5-7

2.5

5

10

20

0.3

SOT-93 (ТО-218)

2SD1883

4

800

1500

50

140

3.5-7

2.5

5

10

20

0.3

SOT-93 (ТО-218)

2SD1876

3

800

1500

50

145

3-6

2

5

10

25

0.3

SOT-93 (ТО-218)

2SC2378

0.1

(50)

70

0.25

125

185

6

0.1

0.1

250

3

ТО-92 (ТО-226АА)

2SC945

0.1

50

60

0,25

125

200

6

0.001

0.1

250

3,5

ТО-92 (ТО-226АА)

2SC945RA

0.1

(50)

60

0.25

125

180

5

0,001

0.1

250

3

ТО-92 (ТО-226АА)

2SC945R

0.1

(50)

60

0.25

125

90

6

0,0013

0.1

250

3,5

ТО-92 (ТО-226АА)

2SC945PA

0.1

(50)

60

0,25

125

400

6

0.001

0,1

250

3

ТО-92 (ТО-226АА)

2SC945QA

0.1

(50)

60

0.25

125

270

6

0,001

0.1

250

3

ТО-92 (ТО-226АА)

2SC945P

0.1

(50)

60

0.25

125

200

6

0.001

0,1

250

3,5

ТО-92 (ТО-226АА)

2SC945Q

0.1

(50)

60

0,25

125

135

6

0.001

0.1

250

3.5

ТО-92 (ТО-226АА)

2SC945KA

0.1

(50)

60

0,25

125

600

6

0.001

0.1

250

3

ТО-92 (ТО-226АА)

2SC945LRA

0.1

(50)

60

0,25

125

180

6

0,001

0.1

250

3

ТО-92 (ТО-226АА)

2SC945K

0.1

(50)

60

0.25

125

300

6

0.001

0.1

250

3.5

ТО-92 (ТО-226АА)

КТ375А

0.1

60

60

0.2

125

10-100

2

0.002

0.4

250

5

ТО-92 (ТО-226АА)

2SC1222E

0,1

(50)

60

0.25

125

350

6

0,001

0,05

250

3.5

ТО-92 (ТО-226АА)

2SC2308

0,1

(50)

60

0.2

125

100

12

0.002

230

ТО-92 (ТО-226АА)

2SC1345D

0.1

(50)

55

0.2

125

250

12

0.002

0.5

230

3.5

ТО-92 (ТО-226АА)

2SC1570F

0.1

(50)

55

0.2

125

160

6

0.001

0,1

100

ТО-92 (ТО-226АА)

2SC641KC

0.1

(15)

40

0.1

125

80

5

0,001

0.25

400

0.9

ТО-92 (ТО-226АА)

2SC2026

0.05

(14)

30

0,25

150

80

10

0.01

0.1

1500

0.75

ТО-92 (ТО-226АА)

2SC2037

0,05

(14)

30

0.25

150

80

10

0.01

0,1

1500

0.75

ТО-92 (ТО-226АА)

 

 


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.

 Компьютерные комплектующие для ПК

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.

  1. Обеспечивает экономичную взаимную передачу энергии из зоны избытка в зону дефицита.
  2. Меньшая общая установленная мощность для удовлетворения пикового спроса.
  3. Требуется меньшая резервная генерирующая мощность.
  4. Он позволяет в любое время производить энергию на самой эффективной и дешевой станции.
  5. Это снижает капитальные затраты, эксплуатационные расходы и стоимость вырабатываемой энергии.
  6. 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 содержание

Поддержка 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

Преобразователь постоянного тока и регулятор напряжения со сверхнизким током питания

900 R1800 900 Понижающий DC-преобразователь тока покоя для Energy Harvester
Название продукта Функция I Q IOUT VIN
144 нА 1 мА 2.От 0 В до 5,5 В
RP511 Понижающий преобразователь постоянного тока с низким током покоя с синхронным выпрямителем 300 нА 100 мА От 2,0 В до 5,0 В
RP512 Понижающий преобразователь постоянного тока с низким током покоя с Синхронный выпрямитель 300 нА 300 мА 2.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *