Абпс 1 блок питания для чего используется
Обновлено: 07.07.2024
Основу схемы составляет интегральный ШИМ-контроллер SG3526N. Выходной каскад построен на параллельных mosfet - IRFP450, максимальный ток которых до 14 А каждый. Выходной трансформатор, соответствующей мощности, имеет две первичные обмотки по 12 В, рассчитанных на ток до 40 А, и вторичную на 230 В
Ступенчатый регулятор мощности с индикацией
Особенностью схемы является управление с помощью двух кнопок, которыми осуществляется цикл регулирования из девяти ступеней, а не переменным резистором
Дискретный регулятор мощности
Гальваническая развязка схемы управления от силовой и переключение режима выходной мощности от нуля до максимальной с помощью галетного переключателя с кратностью в 10%
Регулируемый источник питания с защитой от КЗ
Конструкция регулируемого источника питания на LM317T, в котором применена небольшая доработка, позволяющая защитить нагрузку и саму микросхему от превышения предельно допустимого тока
Повышающий преобразователь 3,7 в 5 В. Эффективность схемы или расчет КПД
Step-Up на MC34063
Преобразователь для двухполярного напряжения
Стабилизатор, который позволит получить двухполярное напряжение на выходе при однополярном на входе
Step-Up-преобразователь на MC34063
Представленная схема позволяет при питании от аккумулятора 3,7 В получить выходное напряжение 5 В при токе в нагрузке до 700 мА. КПД схемы естественно зависит от мощности нагрузки, т.е. выходного тока. При испытаниях схемы получены следующие результаты: при 100 мА - 85%, 250 мА - 79%, 500 мА - 73%, 700 мА - 67%
Плавное включение ламп накаливания 230 VAC
Лампа питается выпрямленным напряжением через mosfet-транзистор, а плавное включение обеспечивается ёмкостью конденсатора в цепи затвора
УПП для электроинструмента
Стационарное устройство плавного пуска, которое можно встроить в удлинитель, стену с розеткой или выполнить в качестве отдельного блока. Работает устройство с коллекторными двигателями
Регулируемый блок питания с цифровым управлением
Универсальный источник питания 0…30 В с регулировкой тока 0…3 А
Двухполярный блок питания с регулируемым выходом
Тройной источник питания от USB
Простой DC-DC-конвертер, схема которого позволяет получить на выходе, помимо уже имеющегося напряжения на 5 В, ещё два дополнительных: 3,3 В и 12 В
Повышающий DC-преобразователь на основе NE555
Cхема удвоителя напряжения на таймере 555. Диапазон напряжений от 6 до 12VDC, с малыми значениями выходных токов и эффективностью порядка 80 %
Регулируемый стабилизатор напряжения 1,25-120 В
Источник питания с выходным стабилизированным напряжением в широком диапазоне -1,25…120В, для радиолюбительской практики на основе TL783
DC-Регулятор 0. 310 В, 200 мА на MOSFET
Схема для радиолюбительской практики и главное её преимущество - защита от короткого замыкания на выходе. Ток короткого замыкания ограничен в нагрузке величиной 270 мА
Простой Мощный Стабилизатор 3…32 В с Защитой
Простая, но в тоже время мощная и функциональная, плата линейного стабилизатора напряжения, реализованная на основе микросхемы LM723. Схема имеет защиту от перегрузок, которую можно рассчитать самостоятельно
Линейный Лабораторный Источник Питания. Uвых=0. 20 В с Регулировкой Тока
Бюджетная схема лабораторного источника питания, выполненная на одних транзисторах с использованием трансформатора стандартного ряда. Данная схема позволяет получить на выходе напряжение в диапазоне от 0 до 20 В с максимальным током ограничения 2 А
Модуль Импульсного Преобразователя. Регулировка Uвых=1,2. 57В, Iнагр=2A
Импульсный преобразователь c регулируемым выходом на основе LM2592
Простейший Лабораторный Источник Питания
Источник питания на основе LM723 с выходным напряжением от 1 до 27 В и функцией ограничения тока в нагрузке в диапазоне от 0 до 2,5 А
Блок Питания. Мощный Линейный Регулируемый. Uвых=4. 30В, I=10A
Блок питания на основе двух LM338 в параллельном включении
Простой и Мощный. Регулятор Uвых=1,5. 30В, I=7,5А
Мощный регулируемый стабилизатор напряжения на основе LT1083.
Модуль Преобразования Однополярного Напряжения в Двухполярное
Данный преобразователь, или ещё по другому его можно назвать активным делителем напряжения, служит для получения двухполярного напряжения из обычного - однополярного.
Автомобильный Повышающий Преобразователь для Портативной Техники
Стабилизатор для питания УМЗЧ
Блок Питания с Регулируемым Выходом на MC34063
Блок питания на импульсном стабилизаторе со ступенчатым регулированием выходного напряжения и светодиодной индикацией
Стабилизированный Блок Питания 0…30 В с Установкой Тока Ограничения
На выходе схема обеспечивает выходное напряжение от «чистого» нуля до 30 В с максимальным током до 2 А. Важным преимуществом схемы является возможность ручной оперативной установки тока ограничения в пределах от 0 до 2 А
Модуль Для Лабораторного Источника на XL4016
Плата понижающего ШИМ-преобразователя на основе микросхемы XL4016. Позволяет получить на выходе стабилизируемое напряжение от 1,25 до 36 В при входном до 40 В. КПД схемы - до 95%. Выходной ток регулируется, максимальное значение - 8 А.
Двухполярный Блок Питания с Регулировкой Напряжения
Статья о том, как имея в наличии трансформатор с одной вторичной обмоткой и обычную « кренку » получить на выходе стабилизированное напряжение для питания двухполярной нагрузки с возможностью подстройки выхода. Зачастую это бывает востребовано, когда не хочется перематывать трансформатор БП .
Плата Мощного Стабилизатора 3. 45 В с Малым Падением Напряжения
Предлагаемая схема и миниатюрная конструкция стабилизатора постоянного напряжения, позволяет получить на выходе регулируемое напряжение в диапазоне от 3 до 45 В , при этом разница между входным и выходным напряжением, при токах до 10 А , составляет всего лишь 100 мВ . В качестве регулирующего элемента в схеме использован n- канальный mosfet -транзистор IRL2505S в корпусе TO-263 с сопротивлением открытого канала 0,008 Ом и высокой крутизной характеристики.
Стабилизированный БП 0. 15 В с шагом регулировки 1 В
Предлагаемый блок питания предназначен для радиолюбительской практики в процессе налаживания различных устройств. Выходное напряжение блока питания можно изменять от 0 до 15 В , управляя с помощью двух кнопок с шагом 1 В . Также данная схема защищена от перегрузки по току. Максимально допустимый ток выбирается с помощью резистора определённого наминала и может достигать 7 А .
Регулируемый Двухполярный Источник Питания 5. 30В, 2А на L4960
В обоих плечах источника питания в качестве регулирующего элемента применена микросхема L4960. Это импульсный регулятор напряжения, способный обеспечить напряжение на выходе от 5,1 В до 40 В, при максимальном токе 2,5 А.
Сильноточный Стабилизатор 35-70 В
В радиолюбительской практике не редко бывает необходимость в сильноточном ( 5 А и более) стабилизаторе с выходным напряжением от 35 В . Популярные интегральные стабилизаторы на основе трёхвыводных микросхем, в большинстве своём, не способны перекрыть такие диапазоны токов и напряжений. Построить подобный стабилизатор напряжения можно применив в качестве силового регулирующего элемента mosfet -транзистор.
Лабораторный БП с Двухступенчатым Преобразованием Выпрямленного Напряжения
Этот блок питания представляет из себя гибрид ШИМ -преобразователя и линейного регулятора. Благодаря такому схемному решению получилось сократить до минимума тепловые потери на линейном регуляторе при широком диапазоне регулировки выходного напряжения и относительной простоты самой схемы.
Питание Цифровых Схем от Одной ААА - STEP-UP DC BL8530
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ LM2592HVT-ADJ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРУЕМОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ С UВЫХ=1,2. 57 В
СЕТЕВОЙ БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫЙ МИКРОМОЩНЫЙ БП НА МИКРОСХЕМЕ PT4515
Микромощный бестрансформаторный источник питания основе специальной микросхемы PT4515, которая применяется в светодиодных лампах в качестве стабилизатора тока.
ЛБП С ВЫХОДНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ 0,6. 29 В И ТРИГГЕРНОЙ ЗАЩИТОЙ ОТ 0 ДО 3 А
Этот лабораторный блок питания позволяет регулировать напряжение на нагрузке от 0,6 до 29 В , при максимальном токе в 3А , с плавной установкой ограничения от нулевого до максимального значений, по достижении которой нагрузка отключается от выхода БП .
ВАРИАНТ ДВУХПОЛЯРНОГО СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ЛИНЕЙНОГО БП ±30 В ДЛЯ УМЗЧ
ПРОСТОЙ ВЫСОКОТОКОВЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ 3,6…22 В С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОБЫЧНОЙ 5-ТИ ВОЛЬТОВОЙ КРЕН-ки
Ручная регулировка выходного напряжения осуществляется подстроечным резистором R1. При указанных на схеме электронных компонентах и входном напряжение с выпрямителя 24 В соответствующей мощности, напряжение на выходе можно изменять от 3,5 до 22 В, максимальный ток при этом может быть до 8 А.
ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ БП НА TOP222YN
Основные технические характеристики:
Напряжение питающей сети, В – 60. 265;
Номинальное выходное напряжение, В – 15;
Ток нагрузки, мА - 75. 200;
Стабильность выходного напряжения, % – 5;
Частота преобразования, кГц – 100.
БЛОК ПИТАНИЯ ПО СХЕМЕ ВАНДЕРФИСТЕНА
Блок питания Вандерфистена при номинальном выходном напряжении 12 В и токе нагрузки до 1,2 А сочетает очень высокий КПД (более 92%) и малые пульсации (до 2 мВ).
БП ДЛЯ CD-ROM ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В КАЧЕСТВЕ ПРОИГРЫВАТЕЛЯ
Рассмотрена схема и конструкция импульсного удвоителя напряжения, который избавит от необходимости тщательного выбора блока питания для CD-ROM-а и позволит, например подключить его к бортовой сети автомобиля или использовать с источником питания постоянного напряжения 9…18 В.
Настоящее техническое описание (руководство по эксплуатации) включает в себя такие пункта инструкции по эксплуатации в имеет цель кратко ознакомить с работой блока стабилизированного напряжения и дать рекомендации по его эксплуатации.
2. Технические данные
3. Состав БПНС-1
4. Устройство и работа БПНС-1
5. Указание мер безопасности
6. Подготовка БПНС-1 к работе
7. Порядок работы
Рис. 2. Блок стабилизированного напряжения БПНС-1. Схема электрических соединений
Рис. 3. Блок стабилизированного напряжения БПНС-1. Схема электрическая принципиальная
Руководство по эксплуатации БПНС-1
Блок стабмвированного напряжения БПНС-1УЗ ( в дальнейшем именуемый "блок") предназначен для питания выпрямленным стабилизярованным напряжением аппаратуры релейной защиты, сигнализации и управления, выполненной на номинальное напряжение 220 В.
Блок допускает эксплуатацию при следующих климатических и механических воздействиях:
а) температура окружающей среды от минус 40°С до плюс 40°С ;
б) относительная влажность окружающего воздуха при температуре плюс 20°С до 80°С ;
в) высота над уровнем моря - не более 1000 м;
г) окружающая среда - невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных паров и газов в концентрациях, разрушающих металл и изоляцию;
д) отсутствие непосредственного воздействия солнечной радиации.
2. Технические данные
4. Устройство и работа БПНС-1
5. Указание мер безопасности
6. Подготовка БПНС-1 к работе
7. Порядок работы
8. Характерные неисправности и методы их устранения
9. Техническое обслуживание
10. Правила хранения
Рис. 2. Блок стабилизированного напряжения БПНС-1. Схема электрических соединений
Рис. 3. Блок стабилизированного напряжения БПНС-1. Схема электрическая принципиальная
Рис. 4. Блок диодов
Рис. 5. Блок диодов. Схема электрических соединений
Рис. 6. Сглаживающий фильтр
Рис. 7. Сглаживающий фильтр. Схема электрических соединений
Рис. 8. Сглаживающий фильтр. Схема электрическая принципиальная
Назначение блоков питания стабилизированных одноканальных БПС-01
Блоки питания стабилизированные одноканальные БПС-01 предназначены для питания стабилизированным напряжением постоянного тока различных датчиков и преобразователей с унифицированным токовым выходным сигналом, а также радиоэлектронных устройств.
Описание блоков питания стабилизированных одноканальных БПС-01
БПС-01 блоки питания рекомендуются для питания датчиков давления, температуры, влажности и других радиоэлектронных приборов и устройств в сфере отопления, водоснабжения, вентиляции и кондиционирования, а также при автоматизации производственных процессов.
Преимущества блоков питания стабилизированных одноканальных БПС-01
- преобразование переменного напряжения в стабилизированное постоянное напряжение;
- количество каналов от 1 до 6;
- гальваническая развязка между входом и выходом и между каналами;
- защита от перегрузки и короткого замыкания;
- индикация наличия напряжения.
Основные технические характеристики блоков питания стабилизированных одноканальных БПС-01
Габаритные характеристики блоков питания стабилизированных одноканальных БПС-01
| Наименование | Блок питания БПС-01 | Блок питания БПС-02 | Блок питания БПС-04 | Блок питания БПС-06 |
| Максимальный ток потребления при входном напряжении 220 В, А | 0,045 | 0,08 | 0,15 | 0,24 |
| Габариты, мм | 37×91×57 | 54×91×57 | 71×91×57 | 107×91×57 |
| Масса, кг | 0,13 | 0,2 | 0,27 | 0,34 |
Обозначение при заказе: блок питания БПС-02-24
Количество каналов: 01 — 1 канал; 02 — 2 канала; 04 — 4 канала; 06 — 6 каналов;
Выходное напряжение: 24 — 24 В; 36 — 36 В.
Импульсные источники питания (ИИП) заполонили мир. Кажется, что они применяются везде, полностью вытеснив традиционные. На самом деле, этот вопрос неоднозначный.
В обзоре речь пойдет именно об импульсных блоках питания (ИИП) – преобразователях переменного сетевого напряжения в постоянное. Следует отличать такие устройства от импульсных стабилизаторов (стабилизируют входное постоянное напряжение) и преобразователей DC/AC или AC/AC (например, 12VDC/220 VAC, преобразующих напряжение автомобильной бортсети в 220 вольт), хотя в этих устройствах применяются похожие принципы.
Отличия импульсного блока питания от обычного трансформаторного
Традиционный «трансформаторный» блок питания строится по схеме: трансформатор - выпрямитель с фильтром - стабилизатор выходного напряжения (может отсутствовать). Схема несложна и отработана годами, но у нее есть существенный недостаток – при увеличении мощности опережающими темпами растут габариты и вес.
В первую очередь растут размеры и масса трансформатора. Для повышения тока надо увеличивать сечение обмоток, но главный вклад в массогабаритные характеристики вносит сердечник. Не вдаваясь в физические подробности, можно отметить, что эту проблему можно обойти, увеличив частоту, на которой происходит трансформация. Чем выше частота, тем меньшим сердечником можно обойтись. Не зря в авиации и кораблестроении используются электросети на частоту 400 Гц. Многие элементы получаются гораздо легче и компактнее. Но в быту негде взять повышенную частоту. 50 Гц в розетке – все, что доступно потребителю. Поэтому блоки питания на большие токи строят по другому принципу. В них переменное напряжение сети выпрямляется, а затем из него «нарезаются» импульсы более высокой (до нескольких десятков килогерц) частоты. За счет этого трансформатор получается маленьким и легким без потери мощности. Это главное, чем отличается любой импульсный блок питания от обычного.
Еще один источник повышенных размеров и габаритов – стабилизатор. В традиционных БП применяются линейные стабилизаторы. Они требуют повышенного входного напряжения, а разница между входом и выходом, умноженная на ток нагрузки, бесполезно рассеивается. Это ведет к дополнительному увеличению массы трансформатора, который должен обеспечивать необходимый бесполезный запас по мощности, а также требует больших и тяжелых теплоотводящих радиаторов. В ИИП это делается по другому принципу. Напряжение стабилизируется методом изменения ширины импульсов. Это позволяет повысить КПД и не требует отвода излишнего тепла в таком количестве.
В видео-сравнение линейного и импульсного блоков питания.
К недостаткам импульсников можно отнести усложненную схемотехнику и повышенные требования к надежности элементов. Эти минусы сходят на нет с ростом мощности. Считается, что для выходных токов до 2..3 ампер подходят трансформаторные блоки с линейными стабилизаторами, а чем выше нагрузка, тем ярче начинают проявляться преимущества ИИП. При токах от 10 А обычно о трансформаторных БП речь уже не идет.
Среди минусов импульсных источников также надо упомянуть генерацию помех в питающую сеть и «замусоренность» выходного напряжения высокочастотными составляющими.
Какие бывают виды и где применяются
Разделить импульсники можно по разным признакам. По выходному напряжению они делятся на:
- однополярные с одним уровнем напряжения;
- ондополярные с несколькими уровнями напряжения;
- двухполярные.
Эти типы можно комбинировать как угодно – принципиальных ограничений нет. Можно создать блок питания, например, с несколькими однополярными напряжениями (+5 В, +24 В) и с двуполярным (±12 В), или с двумя двуполярными выходами (±12 В, ±5 В). Все зависит от области применения.
Более интересной является информация о типе стабилизации. Здесь ИИП можно разделить на категории:
- Нестабилизированные источники. У них выходное напряжение зависит от нагрузки. Могут быть применены для питания оконечных устройств аудиоаппаратуры (усилители и т.п.).
- Стабилизированные источники. У таких устройств от нагрузки могут не зависеть напряжение, ток или и то, и другое. Источники со стабилизированным напряжением используются, например, в качестве БП для компьютеров и серверов, или для заряжания кислотно-свинцовых аккумуляторов. Стабилизированный ток подойдет для зарядных устройств для других типов АКБ.
- Регулируемые источники. У них уровень выходного напряжения и тока можно выставлять в определенных пределах в зависимости от потребности. Такие устройства используются в качестве лабораторных источников питания.
Описать все области использования импульсников невозможно. Они применяются там, где надо получить большой ток от легкого и компактного источника.
Также можно разделить ИИП по схемотехнике:
- с импульсным трансформатором;
- с накопительной индуктивностью.
В схемотехнику можно углубляться и дальше и классифицировать БП по другим критериям, но это принципиального значения не имеет.
Структурная схема и описание работы основных узлов ИБП
Структурная схема импульсника сложнее, чем у трансформаторного источника. Для понимания принципа работы импульсного блока питания в целом, надо разобрать функционирование каждого узла в отдельности.
Плавкий 5-амперный предохранитель перегорает при превышении номинального тока при аварийной ситуации в БП. Для защиты от повышения напряжения предусмотрен варистор V1. В штатном режиме он не влияет на работу устройства. При скачке в сети от открывается, его сопротивление резко увеличивается, ток через варистор возрастает. Это вызывает перегорание предохранителя.
Терморезистор с отрицательным коэффициентом сопротивления THR1 сначала имеет большое сопротивление и ограничивает ток, идущий на зарядку конденсаторов фильтра высоковольтного выпрямителя. Потом термистор прогревается проходящим через него током, его сопротивление падает, но к тому моменту емкости уже будут заряжены. Конденсаторы CX1, C11, C12, CY3 и синфазный дроссель FL1 защищают сеть от синфазных и дифференциальных помех.
Высоковольтный выпрямитель и фильтр
Высоковольтный выпрямитель обычно строится по традиционной мостовой двухполупериодной схеме и особенностей не имеет. Если в преобразователе применяется полумостовая схема, то фильтр выполняется из двух емкостей, включенных последовательно – так формируется средняя точка с напряжением, равным половине питания.
Иногда параллельно конденсаторам ставят резисторы. Они нужны для разряда емкостей после выключения питания.
Инвертор
Преобразование постоянного напряжения в импульсное происходит с помощью инвертора на полупроводниковых ключах (часто на транзисторах). Открываясь и закрываясь, ключи подают в обмотку импульсы напряжения. Таким методом получается своеобразное переменное напряжение (однополярное), которое может быть трансформировано в напряжение другого уровня обычным способом.
Самая простая схема преобразователя постоянного напряжения в импульсное – однотактная. Для ее реализации нужен минимум элементов. Недостаток такого узла – при росте мощности резко растут габариты и масса трансформатора. Связано это с принципом действия такого преобразователя. Он работает в два цикла – во время первого транзистор открыт, энергия запасается в индуктивности первичной обмотки. Во время второго запасенная энергия отдается в нагрузку. Чем больше мощность, тем больше должна быть индуктивность, тем больше должно быть витков в первичной обмотке (соответственно, увеличивается количество витков во вторичных обмотках).
От этого недостатка свободна двухтактная схема со средней точкой (пушпульная). Первичная обмотка трансформатора разделена на две секции, которые через ключи поочередно подключаются к минусовой шине. На рисунке красной стрелкой показано направление тока для одного цикла, а красной – для другого. Минусом является необходимость иметь удвоенное количество витков в первичке, а также наличие выбросов в момент коммутации. Их амплитуда может достигать двойного значения от напряжения питания, поэтому надо применять транзисторы с соответствующими параметрами. Сфера применения такой схемы – низковольтные преобразователи.
Выбросы отсутствуют, если инвертор выполнен по мостовой схеме. Из четырех транзисторов составлен мост, в диагональ которого включена первичная обмотка трансформатора. Транзисторы открываются попарно:
- первый цикл – верхний левый и нижний правый;
- второй цикл – нижний левый и верхний правый.
Обмотка подключается к плюсу питания то одним выводом, то другим. Минусом является применение 4 транзисторов вместо двух.
Компромиссным вариантом считается применение полумостовой схемы. Здесь коммутируется один конец первичной обмотки, а второй подключен к делителю из двух емкостей. В этой схеме также отсутствуют выбросы напряжения, но применено всего два транзистора. Недостаток такого решения – к первичной обмотке прикладывается только половина питающего напряжения. Вторая проблема – при создании мощных источников емкость конденсаторов делителя растет, и их стоимость становится нецелесообразной.
Если ИИП построен по схеме с регулировкой параметров методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ), то в большинстве случаев ключи приводятся в действие не напрямую от микросхемы ШИМ, а через промежуточный узел – драйвер. Связано это с повышенными требованиями к прямоугольности управляющих сигналов.
В схемах всех преобразователей используются как полевые, так и биполярные транзисторы, а также IGBT, сочетающие свойства обоих типов.
Выпрямитель
Трансформированное во вторичные обмотки напряжение надо выпрямить. Если требуется выходное напряжение выше +12 вольт, можно применять обычные мостовые схемы (как и в высоковольтной части).
Если напряжение низкое, то выгодно применять двухполупериодные схемы со средней точкой. Их преимущество в том, что падение напряжение происходит только на одном диоде для каждого полупериода. Это позволяет сократить количество витков в обмотке. Для этой же цели используют диоды Шоттки и сборки на них. Недостаток такого решения – более сложная конструкция вторичной обмотки.
Фильтр
Выпрямленное напряжение надо отфильтровать. Для этой цели применяются как традиционные емкости, так и индуктивности. Для используемых частот преобразования дроссели получаются небольшими, легкими, но работают эффективно.
Цепи обратной связи
Цепи обратной связи служат для стабилизации и регулировки выходного напряжения, а также для ограничения тока. Если источник нестабилизированный, у него эти цепи отсутствуют. У устройств со стабилизацией тока или напряжения эти цепи выполняются на постоянных элементах (иногда с возможностью подстройки). У регулируемых источников (лабораторных и т.п.) в обратную связь включены органы управления для оперативной регулировки параметров.
У компьютерного БП дополнительно имеется схема управления и формирования служебных сигналов (Power_good, Stand By и т.д.).
Как устроен ШИМ контроллер
В стабилизированных и регулируемых источниках питания напряжение на выходе поддерживается методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Суть метода в том, что первичная обмотка питается импульсами неизменной амплитуды и частоты. Для регулировки напряжения в зависимости от нагрузки или выбранного уровня изменяется ширина импульса. Трансформированные во вторичную обмотку импульсы затем выпрямляются и усредняются на выходном конденсаторе фильтра. Чем больше ширина импульса, тем выше усредненное напряжение. Если в результате увеличения тока нагрузки напряжение на выходе просело, ШИМ-контроллер сравнивает выходное напряжение с заданным и дает команду увеличить ширину импульсов. Если напряжение увеличилось, ширина импульсов уменьшается. Среднее напряжение также уменьшается.
Культовой микросхемой для построения импульсных источников считается TL494. На ее примере можно разобрать принцип действия
шим контроллера блока питания.
Назначение выводов микросхемы указано в таблице.
| Назначение | Обозначение | Номер вывода | Номер вывода | Обозначение | Назначение | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Прямой вход усилителя ошибки 1 | IN1 | 1 | 16 | IN2 | Прямой вход усилителя ошибки 1 | |
| Инверсный вход усилителя ошибки 1 | IN1 | 2 | 15 | IN2 | Инверсный вход усилителя ошибки 1 | |
| Выход обратной связи | FB | 3 | 14 | Vref | Выход опорного напряжения | |
| Управление временем задержки | DTC | 4 | 13 | ОТС | Выбор режима работы | |
| Частотозадающий конденсатор | C | 5 | 12 | VCC | Напряжение питания | |
| Частотозадающий резистор | R | 6 | 11 | С2 | Коллектор 2-го транзистора | |
| Общий провод | GND | 7 | 10 | E1 | Эмиттер 1-го транзистора | |
| Коллектор 1-го транзистора | C1 | 8 | 9 | E2 | Эмиттер 2 -го транзистора | |
Частоту генератора задают элементы, подключаемые к выводам 5 и 6. Напряжением на выводе 4 ограничивают ширину выходного импульса. Это необходимо для исключения «перехлеста» открытия транзисторов чтобы избежать ситуации, когда оба ключа оказываются открыты. Через этот вывод также можно организовать мягкий пуск БП. Вывод 13 служит для перевода микросхемы в однотактный режим. Если его подключить к общему проводу, импульсы на выводах обоих ключей станут одинаковыми. На выводе 14 постоянно присутствует образцовое напряжение, равное +5 вольтам. Оно может быть использовано в любых схемотехнических целях.
Выводы 1 и 2 служат прямым и инверсным выводами усилителя ошибки. Если напряжение на выводе 1 превышает напряжение на 2 ноге, то ширина выходных импульсов будет уменьшаться пропорционально разнице на этих выводах. Если напряжение на 2 выводе выше, чем на 1, то на выходе импульсы будут отсутствовать. Также работает второй усилитель ошибки (выводы 16 и 15). Выходы обоих усилителей соединены по схеме ИЛИ и подключены к ноге 3. Первый усилитель обычно используют для регулирования напряжения, второй – для регулирования тока.
В качестве примера можно рассмотреть схему лабораторного источника на данной микросхеме. Здесь применены практически все технические решения, описанные выше. Регулируемая обратная связь, выполненная на операционных усилителях OP1..OP4, позволяет настраивать уровень выходного напряжения и ограничивать ток. Для создания импульсного напряжения используется полумостовой инвертор на биполярных транзисторах, подключенных к микросхеме посредством драйвера.
Для наглядности рекомендуем серию тематических видеороликов.
Также при создании ИИП применяются и другие микросхемы-регуляторы ШИМ. Они могут отличаться от TL494 по функционалу и назначению выводов, но в них используются те же принципы. Разобраться в их работе не составит труда.
В продолжение темы Электронные трансформаторы на сайте ПАЯЛЬНИК начинается серия статей, в которых будут тестироваться как Электронные Трансформаторы, так и Импульсные Блоки Питания, купленные администрацией сайта на площадке AliExpress специально для этих целей.
Под «Электронными Трансформаторами» подразумеваются устройства с переменным напряжением на входе и переменным напряжением на выходе, а под «Импульсными Блоками Питания» - с переменным напряжением на входе и постоянным стабилизированным напряжением (или током) на выходе.
Сначала все устройства кратковременно (10…30 минут) проверялись на максимальных заявленных токах, потом некоторым преобразователям нагрузка уменьшалась, так как они сильно нагревались, и затем проводились дальнейшие эксперименты.
Нагрузкой в основном были резисторы ПЭВ-15. ПЭВ-50, набранные до нужного сопротивления или галогенные лампы разной мощности. Ток контролировался по падению напряжения на резисторе 0,1 Ом. Графики снимались с помощью программы SpectraPLUS и звуковой карты с открытыми входами.
Первый импульсный блок питания - бескорпусный AC/DC 220/24, 3 Вт
Внешний вид показан на рисунке 1, а плата более подробно - на рисунке 2. Под трансформатором видна цифробуквенная маркировка «B02B» и «20180403». Возможно, что последнее – это дата изготовления печатной платы.
Принципиальная схема показана на рис.3 (ёмкость керамических конденсаторов неизвестна, но примерное их значение можно определить по другим подобным схемам). Микросхема преобразователь – OB2512NJP. Частота преобразования – около 35 кГц. Какие-либо элементы защиты и фильтрации в высоковольтной части отсутствуют – скорее всего, подразумевается установка модуля в плату, где они уже присутствуют.
Преобразователь был нагружен на нагрузку, обеспечивающую ток 0,12 А (2,88 Вт) и проработал с ней около 3-х часов. Трансформатор Tr1 нагрелся примерно до 40-45 градусов. При изменении напряжения питания в пределах от 180 В до 240 В выходное напряжение менялось в пределах +/- 35 мВ (рис.4). Уровень ВЧ пульсаций в выходном напряжении зависит от тока нагрузки и при 0,12 А превышает 250 мВ.
При нагрузке 3 Вт и напряжении питания 240 В в выходном напряжении появлялись пульсации 100 Гц – видимо, преобразователь начинал «уходить в защиту».
На наклейке написано 12 В и 5 A . Внешний вид показан на рисунке 5, вид на внутренности и обратная сторона печатной платы на рисунке 6. Плата имеет маркировку «NxPs60W-V02A».
Вид на детали более подробно на рисунках 7, 8 и 9.
При вынимании печатной платы из корпуса оказалось, что силовой транзистор KF5N60F приклеен к алюминиевой стенке корпуса на силиконовый герметик (тот, что с характерным уксусным запахом). Герметик нанесён неровно и таким толстым слоем (рис.10), что прижимная пластина не смогла обеспечить нормальный прижим транзистора к стенке корпуса.
Второй транзистор (CS5N60F, рис.11) «был посажен» на обычную белую термопасту и намного лучше прижат к алюминиевой стенке.
Схема этого блока питания показана на рисунке 12. Необычные маркировочные обозначения деталей (E, MOS, DO) оставлены «родные». Интересно включение полевого транзистора DO в качестве выпрямительного диода во вторичной цепи преобразователя.
При токе в нагрузке 5 А и при изменении сетевого напряжения от 180 В до 240 В выходное напряжение 12,3 В было очень стабильно, мультиметр ВР-11А изменений не видел, т.е. они не более нескольких милливольт (рис.13). На рисунке 14 показано, в каких пределах менялось выходное напряжение при изменении сопротивления подстроечного резистора VR – от 11,41 В до 13,14 В. Пульсации на выходе при токе в нагрузке 5 А не более 200 мВ, их частота следования около 63 кГц.
Глядя на транзисторы, видно, что такой способ их прижима неправилен из-за того, что алюминиевая стенка корпуса имеет толщину всего 1,2 мм и прогибается под головкой винта, что приводит к искривлению плоскости стенки. Решить эту проблему можно, подложив под головку винта большую толстую пластину (рис.15). Для дополнительного охлаждения транзисторов пластину можно заменить радиатором – «выпрямительный» транзистор CS5N60 при токе 5 А нагревается достаточно быстро (наклейку в этом случае следует убрать).
Далее - бескорпусный блок питания AC/DC 220/24, 1 A
Внешний вид – на рисунке 16. Маркировка печатной платы - «GMY-001F». Имеет заявленные выходные параметры 24 В и 1 А (24 Вт). Схема приведена на рисунке 17.
При изменении входного напряжения, мультиметр изменений в выходном +24,13 В не заметил (рис.18).
Уровень пульсаций не превышает 100 мВ при токе в нагрузке 0,7 А (рис.19) и менее 50 мВ при токе 1 А. И при этом пульсации носят низкочастотный характер – анализатор спектра определил их как колоколообразные полосы с центральными частотами 750 Гц при токе 0,7 А и 600 Гц при 1 А.
Ещё один блок питания - AC/DC 220/24, 1,5 A
Внешне похож на предыдущий, но имеет другую схемотехнику и, соответственно, маркировку печатной платы - «XPJ-030» (рис.20, 21, 22). На АЛИ выставлена фотография с маркировкой «GMY-030». Заявленные параметры - 24 В и 1,5 А (36 Вт). Схема приведена на рисунке 23. Даташит на микросхему ШИМ контроллера (с нанесёнными надписями «63J04a» и «909») найти не удалось, но по выводам и схемотехническому включения она очень похожа на FAN6862.
При токе в нагрузке 1,5 А и изменении питающего напряжения от 180 В до 240 В, в выходном напряжении +24,3 В мультиметр никаких изменений не видит (рис.24). ВЧ пульсации не более 20 милливольт. После двух часов работы преобразователь сильно нагрелся.
Два электронных трансформатора «YAM» AC/AC 220/12
Первый - модель «YMET80C» (рис.25) с выходным переменным напряжением 12 В и заявленной на этикетке мощность 80 Вт (ток 6,7 А). Маркировка печатной платы «JM-792A». Схема на рисунке 26.
Второй преобразователь - модель «YLET60C» (рис.27). Те же 12 В «переменки» на выходе, но указана меньшая мощность - 60 Вт (ток 5 А). В пластиковом корпусе отсутствуют какие-либо отверстия для вентиляции и при кажущейся внешней аккуратности, на печатной плате были обнаружены брызги припоя и повреждённая изоляция вторичной обмотки трансформатора. На фотографии со стороны дорожек видны капля, замыкающая коллектор Т2 с правым выводом R2 и «длинная сопля» между его же эмиттером и тем же правым выводом R2. Маркировка печатной платы «JM-797». Схема – на рисунке 28.
Оба преобразователя при первых включениях не заработали. У «YMET80C» был сколот край корпуса динистора (возможно, что это я «зацепил» его пинцетом, когда выпаивал соседние резисторы, но изгибов выводов не было – стоял ровно и на некотором расстоянии от платы), а в «YLET60C», скорее всего, были установлены транзисторы без защитных диодов и они оба «ушли в обрыв». После замены транзисторов и установки диодов (как на рис.26), «YLET60C» запустился и проработав около получаса с током в нагрузке 5 А сильно нагрелся. Далее ток был уменьшен до 4,5 А и был снят график стабильности выходного переменного напряжения и просмотрена его форма (рис.29). Видно, что никакой стабильности нет, так как нет никаких цепей стабилизации, и видно, что выходное напряжение состоит из 100-герцовых пачек, заполненных импульсами частотой около 70 кГц (сигнал в звуковую карту брался через случайный делитель и для сдвига спектра пропущен через смеситель, поэтому шкала вольт не соответствует действительности и, возможно, что и разница в амплитудах полуволн с этим связана).
После перестановки рабочего динистора в «YMET80C», тот тоже заработал. Частота преобразования около 55 кГц, выходное напряжение зависит от тока нагрузки и находится в пределах 11,5 В…12,5 В и имеет такой же вид, как и у «YLET60C». Этот преобразователь тоже сильно греется. Даже не верится, что в корпусах без охлаждения они долго проработают при указанных на них мощностях. Возможно, что в данных случаях указана или кратковременная мощность, или максимально возможная потребляемая от сети 220 В.
Читайте также: