Quvvat manbai - oddiy, sozlanishi, zarba.

Zamonaviy elektron dizayni va mikrodasturlarning ishlab chiqaruvchilari dizaynerlar uchun hayotni osonlashtirdilar - masalan, quvvat manbalarini yaratishda. Buni L4960 mikrokitreda namoyish etamiz.Zavod hujjatiga ko'ra, 5.1V ... 40V kuchlanishli, oqim oqimi 2,5 A bo'lgan, oqim va qizib ketishdan himoyalanish uchun, 90% gacha bo'lgan quvvat bilan himoyalanadigan kuchlanishni sozlash mumkin. - 15 vatt, HEPTAWATT to'plami, ishlab chastotasi 50..150 kHz.

Rasmda, asosan tavsiya etilgan mos keladigan sxema ko'rsatilgan.
Amaldagi elementlarning maqsad va xususiyatlarini tushuntiring. Eng kamida 80 vattli transformator, 36 voltsli chiqish quvvati va 3 amperlik oqimdir.C1, C5, C6 kondansatörlari an'anaviy elektrolitikdir.Kapacitor C2 "yumshoq" yon chipli elektronni ta'minlaydi va 2 mikrofaradgacha bo'lishi mumkin. C3 va C4 kondansatkichlari o'rnatilgan osilator, turdagi plyonkaning ishchi chastotasi va chastotani qoplashini belgilaydi. 100 kHz chastotali va kamida 3 A oqimi bo'lgan Shottkiy diodli D1-dan eng yaxshi. R1, R2, R4 qarshiligi 0,25 W, R3-simli odatiy kuchi, 0,1 Ohm 1% quvvatga ega bo'lgan 1 Vt quvvatga ega, ampermetr uchun shlang Taniqli muallif va o'quvchilarga amper va voltmetrlarning zamonaviy o'lchamlari ichki shlangga ega bo'lganligi sababli tashqi manevrlarga kerak emasligini ta'kidlashni istardim. Eslatma Kota.) siz oqimni o'lchashingizga hojat bo'lmasa, jumperni o'zgartirasiz. Rezistor P1 ko'paytirgich bo'lib, chiqish voltajini to'g'ri sozlash uchun xizmat qiladi; qo'pol va nozik voltaj sozlamalari uchun ikki ardışık bilan o'zgartirilishi mumkin.

Jihoz parametrlari L1-indüktans 150..300 mikrogens. 150 mHlik indüktans bilan maksimal chiqish oqimi 2 A, 300 mH-3 a indüktenti bo'ladi. Vaqtni prototiplashda turli xil indüktansların turli xil nayzalari turli xil yadrolari ustida sinov qilingan, turli simlar bilan yara qilingan. Eng yaxshi natijalar 1 mm diametrli simli ferrit halqasida olingan. Afsuski, choklar noma'lum magnit o'tkazuvchanlik va navbatlar soni bilan fabrika zavodiga aylangan. Faqat sariqlarning indüktans va murakkab qarshiligi o'lchandi. Mikrokerakli kuch 15 vattgacha kuch sarflashga qodir va shuning uchun sozlanishi stabilizator uchun uni kamida 200 kv.m. bo'lgan hududga mos keladigan radiatorga o'rnatish kerak. Radiator va to'g'rilovchi ko'prigi VD1 bilan ta'minlash maqsadga muvofiqdir. L2 va C6 optsion elementlar bo'lib, ular anahtarlama kuchlanishining sur'atini yo'qotish uchun ishlatiladi.

Olingan stabilizatorning xarakteristikalari:
  Chiqish kuchlanishi 5 ... 32 volts;
  Maksimal oqim 2,5 amperni tashkil qiladi, unda ortiqcha yuk tushganda, chiqish voltaji pasayadi, yuk esa 20 dan 30 foizga oshganda o'z-o'zidan shifo bo'ladi;
  yuqori chastotali ripple chiqish quvvati 10 mVdan kam va kirish voltajining o'zgarishi natijasida chiqish voltajining o'zgarishidan kam.

Stabilizator raqamli ko'rsatkich sifatida K572pv5 asosida tayyorlangan moduldan foydalanilgan 15x14x8.5 sm o'lchamdagi eski kompyuter quvvat manbaiga ulangan holatda o'rnatilgan bo'lib, «raqamli indikator» maqolasida tasvirlangan moduldan foydalanish mumkin. Chizilgan rasm

Darbeli kuch manbai, an'anaviy bo'lganlardan farqli o'laroq, bir xil kuchga ega bo'lgan quvvatni pastga aylantiruvchi transformator bilan kichik o'lchamlari, kam og'irligi va doimo emas, balki, odatda, yuqori samaradorlik bilan ajralib turadi. Sozlanishi chiqish kuchlanishli quvvat manbalari odatda 50 Gts chastotali chastotali chastotada ishlaydigan quvvat pastlabli transformator va DC chiqish voltajining chiziqli yoki pulsli regulyatori yordamida ishlab chiqariladi.

Sozlanishi quvvat manbai

Tarmoq kuchlanish konverteri yuqori chastotada ishlaydigan, sozlanishi chiqish zo'riqishida quvvat manbalarini almashtirish ularning murakkabligi oshgani sababli keng tarqalmagan. Ushbu turdagi elektr manbaini toza plyonkadan ajratish kerak emas, aks holda yig'ishni osonlashtiradigan va tezlashtiradigan, siz oddiy bir reviziondan so'ng sozlanishi holga keladigan qattiq chiqish voltajiga tayyor bo'lgan quvvatni qo'llashingiz mumkin, u 0,5 A ga qadar yuklaydi.

Veb-saytda sxematik diagramma ko'rsatilib, elektron kartochkada tuzilgan. Quvvat blokining yuqori kuchlanishli qismiga o'xshash - konvergent tugunlari yuqori kuchlanishli yuqori kuchlanishli transistorli MJE13003 ustida yig'ilgandir, Q1 yuklagichni himoya qilish tugunni Q4 tranzistorga o'rnatilgan. Bundan tashqari, Q4 chiqdi kuchlanish stabilizatsiyasi sxemasiga qatnashadi. Quvvatlash moslamasining o'ziga xos xususiyati Q2, R8, R9 orqali amalga oshirilgan yana bir ortiqcha yuk himoyasi tugunining mavjudligi.

Yuklash oqimi PSU chiqishi bilan bog'liq holda 0,5 ... 0,6 A ga oshganda, R8 qarshiligining terminallarida kuchlanish 0,5 ... 0,6 V ga etadi, tranzistor Q2 ochiladi, optik chizgich U1ning yorug'ligi orqali oqim kuchayadi, optokuplning fototransistorlari ko'proq ochiladi bu Q1ning emitentli kesimini qisman qisqartiradigan Q4ning katta ochilishiga olib keladi, chiqdi quvvat manbai voltaji pasayadi. Yuklanish oqimi tushganda, quvvat manbai kuchlanish kuchlanish kuchayib boradi, ZD1 Zener diode orqali oqim kuchayadi, bu esa optik chizgich U1ning yorug'ligi orqali oqimning oshishiga olib keladi. Yashil kristalli ikki LED

Shakl. 1-shakl, CT1B sifatida etiketlenmiş bo'lgan to'lovlardan biridan impulsli quvvat manbai diagrammasini ko'rsatadi. Chiqish voltajining mavjudligida yonib turgan LED1 oqimida bu quvvat manbai kuchlanishining stabillashadigan kuchlanishi taxminan 6,2 V ni tashkil etadi. PSU yukining chiqishiga qarab qizil kristal butunlay yorqinligi bilan porlaydi. Zener diode ZD2 kuchlanish konverteri bajarilmaganda ulangan yukni haddan tashqari kuchlanishdan himoya qiladi.

Transistor Q2 ustidagi himoya tugunni ajratib qo'yilganda, PSU ning chiqish oqimi Q4dagi 220 V tugunni va R10dagi oqim sensorini tarmoq kuchlanishida taxminan 1 A bilan cheklangan. Ushbu impulsli quvvat manbai chiqish voltajini tartibga solishi uchun, shakl 1da ko'rsatilgan sxema bo'yicha aniqlanadi. 2. Yangilangan PSU 3.3 V kuchlanishli kuchlanish uchun mo'ljallangan bo'lib, u 0,5 A gacha yuk oqimiga ega. Qo'shimcha o'rnatiladigan elementlarning raqamlanishi PSU ishlab chiqaruvchisi tomonidan o'rnatiladigan elementlarning raqamlash jarayonini davom ettiradi.

Elektr ta'minotini o'zgartirish

Quvvat manbaiga kirish uchun C10R3L4C11 qo'shimcha RC filtri o'rnatildi, bu shovqin darajasini ham quvvat manbaiga ulash orqali, ham ishlaydigan kuchlanish voltaj transformatoridan elektr tarmog'iga kiradi. Resistor R16 kuchlanishning boshlang'ich oqimini cheklaydi, shuningdek xavfsizlik funktsiyalarini bajaradi. Quvvatning boshlang'ich oqimi ham L3, L4 choklarining sarg'ishlarining qarshiligi bilan cheklanadi. Kondansatkich C1 1 mikrofarad o'rniga 2,2 mikrorayraga ega va NW lehimchisining o'rniga 1 mikrofarad o'rniga 4,7 mikroraytaga ega kondansatkich o'rnatilgan.

Rezistor R10 3,3 ohm o'rniga 3,9 ohm sifatida o'rnatiladi. Bu ortiqcha yuk himoyasining haddan tashqari oqimini 1 A o'rniga 0,8 A ga tushirdi. Kapasitör C7 chiqariladi. Capacitor C8 220 mikrofarad o'rniga 1000 mikfaradli quvvatga ega. Kapasitor C9 220 ˚ F o'rniga 470 uF ga o'rnatiladi. Bunga parallel ravishda, ikkita kondansatör SMD seramika kondansatörüne har biri 10 mikrofarada imkoniyatiga ega lehimlenmiştir. D8 diodasining o'rniga FR103 o'rniga kuchli FR203 diyot o'rnatilgan. Cho'qintirish bo'yicha III kuchlanishdagi amplitudali amplitudasi 50 Vdan oshib ketganligi sababli, Schottky diodasini D8 o'rniga o'rnatmaslik to'g'risida qaror qabul qilindi.

Rezistor R8 qiymati 1 Ohm o'rniga 0,5 Ohm ga o'rnatiladi. ZD1 va ZD2 Zener diodlari chiqarildi.
  PSU ning chiqish quvvati o'zgaruvchan qarshilik R20 bilan tartibga solinadi. Ushbu rezistor reostatik rejimda ishlaydi, uning harakatlanuvchi kontaktlarning zo'riqishida uzilishlar sodir bo'lganda, quvvat manbai chiqishida minimal voltaj mavjud. R20 qaymoqning pozitsiyasi kamroq bo'lsa, PSU ning chiqish kuchlanishi qancha ko'p. R19 va C13 sozlanishi stabilizator DA1 ning mikroko'pchiligini o'z-o'zini tashvishga soladi.

Bog'langan yukning joriy indikatori yangilandi. SS9015 tipidagi silikon RPR tranzistorining o'rniga germanyumlu MP25B o'rnatilgan va uning sxemasi o'zgargan. Endi esa, bu 5-sonli tugunni oldindan D3 silikon diodi orqali bajarilgan alohida oqim sensori talab etilmaydi. Yangi sxemada R8 qarshiligi silikon Q2 va germanium Q5 uchun oqim sensori hisoblanadi. 5 V kuchlanishli kuchlanishda LEDning qizil kristalining yoritgichi ulangan yuk oqimi taxminan 60 mA bo'lganida yaxshi seziladi.

0,35 A yuk oqimida qizil kristalning qizil chirog'i LEDning yashil kristalining yorug'ligini butunlay bir-biriga bog'lab, 0.45 A oqimida LEDning qizil kristalining yorug'ligi maksimal darajaga etadi. Quvvat manbai qurilmasining chiqishi uchun qo'shimcha LC filter L5C15 o'rnatilgan. BP 20 ... 40 mV kuchlanishdagi shovqin va kuchlanishning amplitudasi. Qarshilik R13 qiymati 560 ohm o'rniga 1 kŌ va 470 ohm o'rniga R1 680 ohm qilib belgilanadi. Muqovaning so'nggi sahifasida kengash oldingi va keyingi lavhalardagi fotosuratlar ko'rsatilgan. KIA431 yongasi LED oldindan lehimlangan joyga o'rnatiladi.

Bunday chip o'rniga TO92 ning uchta terminalida ishlab chiqarilgan TL431, AZ431, LM431dan foydalanishingiz mumkin. Noto'g'ri MJE13003 transistor o'rniga MJE13005 dan foydalanishingiz mumkin. Yuqori kuchlanish tranzistorga taxminan 8 sm kvadrat maydonning sovutadigan sirt maydoni bilan duralli sovutgichni ulash kerak, bu qurilmaning ishonchliligini sezilarli darajada oshiradi. Yupqa mikroto'lqinli shnurni va PVX naychali yoki qo'lni ishlatadigan issiqlik batareyasi ishonchli ravishda Q1 kollektoridan xavfsiz holatga kelishi kerak, aks holda u samarali radiatsion antenaga aylanadi.

BC847 tranzistorining o'rniga, 2SC1815, 2SC945, BC548, SS9014, KT315, KT3102, KT645, KT6111 seriyasidan har biri mos keladi. 2SA733 tranzistorlari SS9012, SS9015, BC557, BC558, 2SA708, KT361, KT209, KT3107, KT6112, KT6115 bilan almashtirilishi mumkin. Germanyum transistorlar MP25B o'rniga, MP20, MP21, MP25, MP26, MP39 MP42 seriyalaridan birortasi mos keladi. O'zgartirish tranzistorlarining variantlarida tavsiya etilgan holatlar va pinoutning farqlari mavjud. 1N4007 diodlari 1N4005, 1N4007, UF4005 UF4007, 1N4937GP, 11DF4, KD 209B, KD243D, KD247G bilan almashtirilishi mumkin.

FR107 diyotining o'rniga, UF4007, 1N4937GP, 1N5399, RG2M, KD247D har qanday ishlaydi. FR203 diyotini FR202 FR207, FR302 FR307, SRP300D SRP300K, KD226A KD226E har qanday modeli bilan almashtirish mumkin. 1N4148 diod o'rniga siz 1SS176S, 1SS244, 1 N914, KD510A,
  Chokes L3, L4 kichik hajmdagi sanoat ishlab chiqarishi, O-shaklidagi ferrit yadrolari ustida jarohatlangan. Har bir indüktans 100 mH'den va 10 - 100 Ohm sariq qarshilik qiladi. Cho'ntak L5 ikki-sariq, past chastotali ferrit yoki temir o'tkazuvchanlik yuzasida ikki tomonlama o'ralgan montaj simlaridan bir nechta burchakka ega bo'lsa, unda indüktans qanchalik katta bo'lsa va bu bo'g'zining sarg'ish chidamliligi qanchalik yaxshi bo'lsa, yaxshi bo'ladi.

Yuqori kuchlanishdagi seramika C10, C11 kondansatkichlari. R20 o'zgaruvchan qarshiligi minimal uzunlikdagi ekranlangan simli devorga ulangan bo'lsa, o'zgaruvchan qarshilikning metall ekrani kam C9ga ulanishi kerak. R16 qarshiligi yonuvchan yoki portlashdan foydalanishi mumkin. Umumiy katodli ikkita kristalli LED, masalan, L119, L293 seriyali. Ushbu LEDning o'rniga ikkita an'anaviy LED doimiy yorug'likdan foydalanishingiz mumkin. Optocoupler PC817 standart to'rt pinli to'plamda ishlab chiqarilgan PS817, LTV817, EL817, SFH617A2, PS25011, PC814, PC120, PC123 har qanday modeli bilan almashtirilishi mumkin.

Yangilangan elektr ta'minoti moslamasining barcha qismlari Dandy o'yin konsolining tarmoq adapteridan 80x50x44 mm hajmidagi polistirolli qutiga joylashtiriladi. Jihozdan chiqarilgan elektr tokiga ulanish uchun aloqa pinlari o'rniga ular moslashuvchan quvvat simini ishlatib, vilkasidan ushlab foydalanishadi, bu juda ham qulay. Qurilmaning og'irligi 110 gram. Germanium transistor Q5 tugunni alohida kichik taxta ustiga o'rnatilgan. Cho'ntak L5 polimer yopishtiruvchi "Quintol" bilan ishlov berildi.

Chiqish kuchlanishini barqarorlashtirish
   PULSE Quvvatni etkazib berish qitish

Maqola V.V.VOLOVKOV VA V. B LUBITSKYning "IBM PC-XT / AT" nashriyot uyidagi "LAD va N" nashriyot uyi tizimlarining MODULLARI uchun energiya ta'minoti qurilmalari "

UPS sinfidagi chiqish voltajini barqarorlashtirish sxemasi avtomatik boshqaruvning yopiq birikmasi (31-rasm). Ushbu ko'chaga quyidagilar kiradi:
   nazorat qilish davri 8;
   oldindan moslashtiruvchi kaskad 9;
   boshqarish trafigi DT;
   quvvat bosqichi 2;
   RT kuchlanishli impuls trafigi;
   rektifikatlash qurilmasi 3;
   kanallararo aloqa qoldig'i 4;
   filtr blok 5;
   qayta besleme voltsiyani ajratuvchi 6;
   mos yozuvlar bo'luvchi 7.
   8-gachasi nazorat qilish tarmog'ining tarkibi quyidagi funktsional birliklarga ega:
   Zk tuzatish davri bilan 8.1 signalizatsion amplifikatator;
   PWM taqqoslagichi (modulator) 8.2;
   ariq generatori (osilator) 8.3;
   Uref mos yozuvlar stabillashadigan kuchlanish manbai 8.4.
Ish paytida 8.1 xato signalining kuchlanish bo'luvchi bining chiqish signalini divider 7 ning mos yozuvlar zo'riqishini taqqoslaydi. Amplifikatsiya qilingan xato signallari kuchlanish kuchaytirgichi 9ning oldingi bosqichini boshqaradigan puls kengligi modulatoriga 8.2 ga to'g'ri keladi, bu esa, o'z navbatida, transformator DT orqali konverter 2. Elektr stantsiyani transformatorsiz devor bilan quvvatlanadi. Elektr tarmog'ining o'zgaruvchan kuchlanishi tarmoq rektifikatori (1) tomonidan rektifikatsiya qilinadi va quvvat sarlavhasi bilan ta'minlanadi, u erda quvvat qopqog'ining kondansatörleri tomonidan tekislanadi. Stabilizatorning chiqish kuchlanishining bir qismi doimiy mos yozuvlar zo'riqishida bilan taqqoslanadi va natijada hosil bo'lgan farq (xato signal) mos keladigan kompensatsiyani kiritish bilan kuchayadi. Pulse width modulator 8.2 analog nazorat signalini o'zgarmaydigan puls vazifasini faktorlari bilan puls kengligi modulyatsiyalangan signalga aylantiradi. Ushbu UPS klassida modulator devori signalni kuchaytirgichdan chiqadigan signalni maxsus generator 8.3 dan olinadigan arra gerilimiga solishtiradi.

Shakl 31. 494 ta nazorat chipiga asoslangan odatiy quvvat kabelining nazorat qilish davri.

   32-rasm. PS-200B KGK ning chiqish kuchlanish darajasini sozlash.

   Shakl 33. UPS LPS-02-150XT chiqish kuchlanish darajasini sozlash.

   Shakl 34. UPS "Appis" ning chiqish kuchlanish darajasini sozlash.

   Shakl 35. GT-200W UPS ning chiqish kuchlanish darajasini sozlash.

Shu bilan birga, qurilmaning chiqish kuchlanishiga ta'sir ko'rsatadigan biron-bir sozlash mavjud bo'lmaganda ham eng keng tarqalgan holat hisoblanadi. Bunday holda, 1 yoki 2 kiritmalarning har qandayida voltaj +2,5 dan + 5 V gacha o'zboshimchalik bilan tanlanadi va qolgan kirishdagi voltaj yuqori qarshilik kuchlanishli chidamlilik qarshiligi yordamida tanlanadi, shu bilan birlik jihoz pasportida ko'rsatilgan chiqish kuchlanishlarini ishlab chiqaradi yuk rejimi. Shakl. 35, mos yozuvlar kuchlanish darajasini tanlash holatini ko'rsatadi; 34 - qayta aloqa uzatish darajasini tanlash holatini ko'rsatadi. Avvalroq, har qanday barqarorlashtiruvchi omillarning (yuk oqimining o'zgarishi, ta'minot zo'riqishida va atrof-muhitdagi haroratning o'zgarishi) ta'siri ostida chiqish voltajining beqarorligi qiymati qayta besleme plyusining ortishi (DA3 kuchaytirgichi) ortishi bilan kamayishi mumkinligi qayd etildi.
Biroq, DA3 ning maksimal daromad qiymati barqarorlik sharti bilan cheklanadi. Har ikkala UPS va yuk tarkibida energiya to'playdigan reaktiv elementlar (induktiv yoki sig'im) mavjudligi sababli, vaqtincha rejimlarda bu elementlar o'rtasida energiya qayta taqsimlanadi. Bu holat, elementlarning muayyan parametrlari bo'yicha, KGK ning chiqish kuchlanishlarini o'rnatish jarayonining uzluksiz tebranish belgilariga o'tishini yoki o'tish rejimidagi ortiqcha hajmning kattaligi qabul qilinadigan qiymatlarga etishiga olib kelishi mumkin.

   Shakl 36. UPS ning chiqish kuchlanishining (tranzit va titraguvchi) yuk oqimi (a) va kirish kuchlanishining (b) keskin o'zgarishi bilan.

Shakl. 36-shakl, yuk oqimi va kirish voltajında ​​keskin o'zgarishlar bilan chiqish zo'riqishida geçişlerini ko'rsatadi. UPS original holatidan chiqarib tashlagan buzilish tugagandan so'ng, chiqish quvvati qayta tiklanadigan holatda bo'lsa, barqaror ishlaydi (37-rasm, a).

   37-rasm. UPS ning barqaror (a) va beqaror (b) tizimlarida chiqish kuchlanishining o'tish davri.

Agar ushbu shart bajarilmasa, tizim barqaror emas (3.7.6-rasm). Pulsning energiya ta'minotining barqarorligini ta'minlash uning normal ishlashi uchun zarur shartdir. UPS parametrlariga qarab, tranzit vaqtinchalik yoki peridevik, UPS ning chiqish voltaji ma'lum bir qiymatga ega va vaqtinchalik vaqtga ega. Chiqish kuchlanishining nominal qiymatdan sapması teskari aloqa devorining o'lchash elementida aniqlanadi (ko'rib chiqilayotgan KGKlarda o'lchov elementi sifatida + 5V chiqish quvvati avtotransportiga ulangan chidamli bo'luvchi). Tekshirish aylanishining inertsiyasi tufayli chiqish voltajining nominal qiymati ma'lum bir kechikish bilan belgilanadi. Shu bilan birga, inertiya nazorat qilish davri bir vaqtning o'zida bir xil yo'nalishda ta'sirini davom ettiradi. Natijada, juda katta tezlik bilan amalga oshiriladi, ya'ni. chiqish voltajining nominal qiymatidan boshlang'ich sapmaya zid tomon yo'nalishida o'zgarishi. Tekshirish davri yana chiqadigan kuchlanishni teskari yo'nalishda o'zgartiradi. UPS ning chiqish kuchlanishlarini o'tish jarayonining minimal davomiyligi bilan tartibga keltiruvchi loopning barqarorligini ta'minlash maqsadida, DA3 xato amplifikatatorining amplituda-chastotali xarakteristikasi tuzatishga solinadi. Bu DA3 kuchaytirgichini qamrab oluvchi salbiy qayta besleme davri sifatida kiritilgan RC-zanjirlar yordamida amalga oshiriladi. Bunday tuzatish zanjirlarining misollar, 38

   Shakl 38. DA3 kuchlanish xatari kuchaytirgichi uchun tuzatuvchi RC zanjirlarining konfiguratsiyasi misollari.

Kommutatsiya quvvati manbaining ikkinchi tomonida shovqin darajasini kamaytirish uchun aperiodic RC zanjirlari o'rnatiladi. Keling, ularning harakatlari tamoyiliga tayanaylik.
   Kommutatsiya momentsiyasidagi oqimlarni to'g'irlash diyotlari orqali o'tish jarayoni zarb ta'sirlanish shaklida bo'ladi (39-rasm, a).

   Shakl 39. Teskari qarshilikning diyot qutqaruvidagi kuchlanishning vaqt jadvalini:
   a) RC zanjiri holda; b) - RC-zanjirlar ishtirokida.