Võimas toiteallikas kt819gm jaoks. LM317 reguleeritud toiteahela elementide loend

Toide 1-30V LM317-l + 3 x TIP41C
või 3 x 2SC5200.

Artiklis käsitletakse LM317 stabilisaatorkiibil rakendatud lihtsa reguleeritud toiteallika ahelat, mis juhib võimsat kolme paralleelselt ühendatud NPN-transistorit. Väljundpinge reguleerimise piirid on 1,2...30 volti koormusvooluga kuni 10 A. Võimsate väljundidena kasutatakse TO220 paketis olevaid TIP41C transistore, mille kollektori vool on 6 amprit, võimsuse hajumine on 65 vatti. Toiteallika skeem on näidatud allpool:

Väljunditena saab kasutada ka TIP132C, TO220 korpust, nende transistoride kollektori vool on 8 Amprit, võimsuse hajumine andmelehe järgi 70 W.

Transistoride TIP132C, TIP41C kontaktide asukohad on järgmised:

Reguleeritava stabilisaatori LM317 tihvtide paigutus:

TO220 pakendis olevad transistorid joodetakse otse trükkplaadile ja kinnitatakse vilgukivi, termopasta ja isolatsioonipukside abil ühe ühise jahutusradiaatori külge. Kuid võite kasutada ka TO-3 paketis olevaid transistore, näiteks 2N3055, mille kollektori vool on kuni 15 amprit, võimsuse hajumine on 115 vatti või kodumaised KT819GM transistorid, need on 15 amprit; võimsuse hajumisega 100 vatti. Sel juhul ühendatakse transistoride klemmid plaadiga juhtmetega.

Võimalusena võite kaaluda imporditud 15-ampriste TOSHIBA 2SC5200 transistoride kasutamist, mille võimsuse hajumine on 150 vatti. Just seda transistorit kasutasin Aliexpressist ostetud toiteploki KIT komplekti ümbertegemisel.

Elektriskeemil on klemmid PAD1 ja PAD2 ette nähtud alaldi (dioodsild) toitepinge klemmide X1-1 (+) ja X1-2 (-), X2-1 (-) ja X2- ühendamiseks; 2 (+) Need on toiteallika väljundklemmid, mis on ühendatud klemmliistuga JP1.

Trükkplaadi esimene versioon on mõeldud toitetransistoride paigaldamiseks TO220 paketti, LAY6-vorming on järgmine:

LAY6 formaadis tahvli fotovaade:

Trükkplaadi teine versioon 2SC5200 tüüpi transistoride paigaldamiseks, tüüp LAY6 formaadis allpool:

Toiteallika trükkplaadi teise versiooni fotovaade:

Kolmas trükkplaadi versioon on sama, kuid ilma dioodikomplektita leiate selle arhiivist koos ülejäänud materjalidega.

LM317 reguleeritud toiteahela elementide loend:

Takistid:

R1 – potentsiomeeter 5K – 1 tk.
R2 – 240R 0,25W – 1 tk.
R3, R4, R5 – keraamilised takistid 5W 0R1 – 3 tk.
R6 – 2K2 0,25W – 1 tk.

Kondensaatorid:

C1, C2 – 4700...6800mF/50V – 2 tk.
C3 – 1000...2200mF/50V – 1 tk.
C4 – 150...220mF/50V – 1 tk.
C5, C6, C7 – 0,1mF = 100n – 3 tk.

Dioodid:

D1 – 1N5400 – 1 tk.
D1 – 1N4004 – 1 tk.
LED1 – LED – 1 tk.
Dioodide kokkupanek - mul polnud komplekte veidi väiksema voolu jaoks, nii et plaat oli mõeldud kasutamiseks KBPC5010 (50 amprit) - 1 tk.

Transistorid, mikroskeemid:

IC1 – LM317MB – 1 tk.
Q1, Q2, Q3 – TIP132C, TIP41C, KT819GM, 2N3055, 2SC5200 – 3 tk.

Puhka:

2 poltklambriga pin-konnektorit (sisend, väljund, ampermeeter) – 3 tk.
Pistik 2 Pin 2,54mm (LED, juhtmuutuja) – 2 tk.
Põhimõtteliselt ei pea te pistikuid installima.
Muljetavaldav radiaator nädalavahetusel – 1 tk.
Trafo, sekundaarne 22...24 V vahelduvpingel, suudab kanda voolu umbes 10...12 Amprit.

Arhiivifaili suurus koos materjalidega LM317 10A jaoks on 0,6 Mb.

Algajate raadioamatööride võistlus
"Minu raadioamatöörkujundus"

Lihtsa laboratoorse toiteallika konstruktsioon transistoridega vahemikus “0” kuni “12” volti ja kogu seadme tootmisprotsessi üksikasjalik kirjeldus

Võistluskava algajale raadioamatöörile:
"Reguleeritav toiteallikas 0-12 V transistoridega"

Tere kallid sõbrad ja saidi külalised!
Esitan teile neljanda konkursitöö.
Kujunduse autor - Folkin Dmitri, Zaporožje, Ukraina.

Reguleeritav 0-12 V transistori toiteallikas

Vajasin toiteallikat, reguleeritav vahemikus 0 kuni ... B (mida rohkem, seda parem). Vaatasin üle mitu raamatut ja asusin Borisovi raamatus “Noor raadioamatöör” pakutud kujunduse juurde. Seal on kõik väga hästi välja pandud, just algajale raadioamatöörile. Minu jaoks nii keerulise seadme loomise käigus tegin mõned vead, mille analüüsi tegin selles materjalis. Minu seade koosneb kahest osast: elektrilisest osast ja puidust korpusest.

1. osa. Toiteploki elektriline osa.

Pilt 1 - Toiteploki skemaatiline diagramm raamatust

Alustasin vajalike osade valimisega. Mõned neist leidsin kodust ja teised ostsin raadioturult.

joonis 2 – Elektrilised osad

Joonisel fig. 2 esitatakse järgmised üksikasjad:

1 – voltmeeter, mis näitab toiteploki väljundpinget (ostsin kolme skaalaga nimetu voltmeetri, millele õigete näitude jaoks tuleb valida šunditakisti);
2 – toitepistik(Võtsin Motorolast laadija, võtsin tahvli välja ja jätsin pistiku);
3 – pistikupesaga lambipirn, mis on indikaator, et toiteplokk on võrku ühendatud (12,5 V 0,068 A pirn, leidsin kaks sellist mõnest vanast raadiost);
4 – toitepikendusjuhtme lüliti arvuti jaoks (sees on pirn, kahjuks minu oma põles läbi);
5–10 kOhm reguleeritav takisti rühmast A, st. lineaarse funktsionaalse karakteristiku ja selle käepidemega; vaja toiteallika väljundpinge sujuvaks muutmiseks (võtsin SP3-4am ja nupu raadiost);
6 – punased “+” ja mustad “-” klemmid, mida kasutatakse koormuse ühendamiseks toiteallikaga;
7 – kaitse 0,5 A, kinnitatud jalgadele klambritesse (vanalt raadiolt leidsin nelja jalaga klaaskaitsme 6T500);
8 – astmeline trafo 220 V/12 V ka neljal jalal (TVK-70 on võimalik; mul oli ilma märgistuseta, aga müüja kirjutas “12 V”);
9 – neli dioodi maksimaalse alaldusvooluga 0,3 A alaldi dioodsilla jaoks (saate kasutada D226, D7 seeriat mis tahes tähe või alaldiplokiga KTs402; võtsin D226B);
10 – keskmise või suure võimsusega transistor radiaatori ja kinnitusäärikuga (võib kasutada P213B või P214 - P217; võtsin P214 kohe radiaatoriga, et kuumaks ei läheks);
11 – kaks 500 µF elektrolüütkondensaatorit või rohkem, üks 15 V või rohkem, teine 25 V või rohkem (K50-6 on võimalik; võtsin K50-35 mõlemad 1000 uF, üks 16 V, teine 25 V);
12 – zeneri diood stabiliseerimispingega 12 V(võite kasutada D813, D811 või D814G; mina võtsin D813);
13 – väikese võimsusega madalsageduslik transistor(saate MP39, MP40 - MP42; mul on MP41A);
14 – konstanttakisti 510 oomi, 0,25 W(võite kasutada MLT-d; võtsin SP4-1 trimmeri 1 kOhmi jaoks, sest selle takistus tuleb valida);
15 – konstanttakisti 1 kOhm, 0,25 W(Ma leidsin ülitäpse ±1%);
16 – konstanttakisti 510 oomi, 0,25 W(mul on MLT)
Samuti elektriosa jaoks, mida vajasin:
– ühepoolne fooliumteksoliit(joonis 3);
– omatehtud mini puur puuridega läbimõõduga 1, 1,5, 2, 2,5 mm;
– juhtmed, poldid, mutrid ja muud materjalid ja tööriistad.

joonis 3 – Raadioturul puutusin kokku väga vana nõukogude tekstiliidiga

Järgmiseks, mõõtes olemasolevate elementide geomeetrilisi mõõtmeid, joonistasin tulevase tahvli programmis, mis ei vaja paigaldamist. Seejärel asusin tegema LUT meetodil trükkplaati. Tegin seda esimest korda, seega kasutasin seda videoõpetust _http://habrahabr.ru/post/45322/.

Trükkplaadi valmistamise etapid:

1 . Joonistatud tahvli printisin laserprinteril trükikojas läikpaberile 160 g/m2 välja ja lõikasin välja (joon 4).

joonis 4 – Pilt radadest ja elementide paigutus läikival paberil

2 . Lõikasin PCB-st tüki mõõtudega 190x90 mm. Metallkääride puudumisel kasutasin tavalisi kontorikääre, mis võttis kaua aega ja mida oli raske lõigata. Kasutades nullklassi liivapaberit ja 96% etüülalkoholi valmistasin tekstoliidi tooneri ülekandmiseks (joon. 5).

joonis 5 – Valmistatud fooliumteksoliit

3 . Kõigepealt kandsin triikrauaga paberilt tooneri trükkplaadi metalliseeritud osale ja kuumutasin seda kaua, umbes 10 minutit (joonis 6). Siis tuli meelde, et tahaks ka siiditrükki teha, st. osade küljelt tahvlile pildi joonistamine. Kandsin osade kujutisega paberi trükkplaadi mittemetalliseeritud osale, kuumutasin lühikest aega, umbes 1 minut, tuli suht kehvasti välja. Siiski oli kõigepealt vaja siiditrükkida ja siis rajad üle kanda.

joonis 6 – Paber trükkplaadile peale triikrauaga kuumutamist

4 . Järgmisena peate selle paberi PCB pinnalt eemaldama. Kasutasin sooja vett ja jalatsiharja, mille keskel on metallharjased (joonis 7). Küürisin paberit väga usinalt. Võib-olla oli see viga.

Joonis 7 – Pintsel jalatsite jaoks

5 . Pärast läikiva paberi mahapesemist on joonisel 8 näha, et tooner on kuivanud, kuid osad jäljed on rebenenud. Tõenäoliselt on see tingitud raskest tööst pintsliga. Seetõttu pidin ostma CD\DVD-plaatide markeri ja sellega peaaegu kõik rajad ja kontaktid käsitsi joonistama (joon. 9).

joonis 8 – Textoliit pärast tooneri teisaldamist ja paberi eemaldamist

joonis 9 – Rajad lõpetatud markeriga

6 . Järgmisena peate trükkplaadilt välja söövitama mittevajaliku metalli, jättes maha joonistatud rajad. Mina tegin nii: valasin plastkaussi 1 liitri sooja vett, valasin sinna pool purki raudkloriidi ja segasin plastikust teelusikaga. Seejärel panin sinna märgitud radadega foolium PCB (joon. 10). Raudkloriidi purgil on lubatud söövitamise aeg 40-50 minutit (joonis 11). Pärast määratud aja ootamist ei leidnud ma tulevasel tahvlil muudatusi. Seetõttu valasin kogu purgis olnud raudkloriidi vette ja segasin. Söövitamise käigus segasin lahust plastlusikaga protsessi kiirendamiseks. See võttis kaua aega, umbes 4 tundi. Söövitamise kiirendamiseks oleks võimalik vett soojendada, aga mul polnud sellist võimalust. Raudkloriidi lahust saab lahustada raudnaelte abil. Mul ei olnud, seega kasutasin jämedaid polte. Vask settis poltidele ja lahusesse ilmus sade. Valasin lahuse kolmeliitrisesse paksu kaelaga plastpudelisse ja asetasin sahvrisse.

Joonis 10 – Trükkplaadi toorik hõljub raudkloriidi lahuses

Joonis 11 – Raudkloriidi purk (kaal pole märgitud)

7 . Pärast söövitamist (joonis 12) pesin tahvli hoolikalt sooja vee ja seebiga ning eemaldasin tooneri radadelt etüülalkoholiga (joon. 13).

Joonis 12 – Tekstoliit söövitatud radade ja tooneriga

Joonis 13 – Tekstoliit söövitatud radadega ilma toonerita

8 . Järgmisena hakkasin auke puurima. Selleks on mul omatehtud minipuur (joon. 14). Selle tegemiseks pidime lahti võtma vana katkise Canoni i250 printeri. Sealt võtsin 24 V 0,8 A mootori, sellele toiteploki ja nupu. Seejärel ostsin raadioturult tsangpadruni 2 mm võllile ja 2 komplekti puure läbimõõduga 1, 1,5, 2, 2,5 mm (joonis 15). Padrun pannakse mootori võllile, sisestatakse hoidikuga puur ja kinnitatakse klambriga. Mootori peale liimisin ja jootsin nupu, mis toidab minitrelli. Trelle pole eriti lihtne tsentreerida, mistõttu need “triivivad” töötades veidi külgedele, kuid amatööride tarbeks saab neid kasutada.

Joonis 14 –

Joonis 15 –

Joonis 16 – Puuritud aukudega laud

9 . Seejärel katan plaadi räbustiga, määrides pintsli abil paksu farmatseutilise glütseriini kihiga. Peale seda saab rajad tinatada, st. katke need tinakihiga. Alustades laiadest jälgedest, nihutasin jootekolbil suure jootetilga mööda jälgi, kuni plaadi täielikult tinatasin (joon. 17).

Joonis 17 – Tinatud laud

10. Lõpuks paigaldasin osad tahvlile. Alustasin kõige massiivsemast trafost ja radiaatorist ning lõpetasin transistoridega (kuskilt lugesin, et transistorid on alati otsast joodetud) ja ühendusjuhtmetega. Samuti katkes paigaldamise lõpus zeneri dioodi vooluring, mis on märgitud joonisel fig. 1 ristiga, lülitasin multimeetri sisse ja valisin häälestustakisti SP4-1 takistuse nii, et selles vooluringis luuakse vool 11 mA. Seda seadet kirjeldatakse Borisovi raamatus “Noor raadioamatöör”.

Joonis 18 – Osadega tahvel: altvaade

Joonis 19 – Osadega tahvel: pealtvaade

Joonisel 18 on näha, et ma eksisin trafo ja radiaatori paigaldamise aukude asukohaga, pidin rohkem puurima. Samuti osutusid peaaegu kõik raadiokomponentide augud läbimõõduga veidi väiksemaks, kuna raadiokomponentide jalad ei mahtunud ära. Võib-olla jäid augud pärast joodisega tinatamist väiksemaks, nii et need tuleks pärast tinatamist puurida. Eraldi tuleks öelda transistoride aukude kohta - ka nende asukoht osutus valeks. Siin pidin Sprint-Layout programmis skeemi hoolikamalt ja hoolikamalt joonistama. P214 transistori aluse, emitteri ja kollektori paigutamisel oleksin pidanud arvestama, et radiaator on paigaldatud plaadile oma alumise küljega (joon. 20). P214 transistori klemmide jootmiseks vajalikele rööbastele pidin kasutama vasktraadijuppe. Ja MP41A transistori jaoks oli vaja aluse terminali painutada teises suunas (joonis 21).

Joonis 20 – Avad transistori P214 klemmide jaoks

Joonis 21 – Avad MP41A transistori klemmidele

2. osa. Puidust toiteallika korpuse valmistamine.

Juhtumi jaoks, mida vajasin:
- 4 vineerplaati 220x120 mm;
– 2 vineerplaati 110x110 mm;
– 4 vineeritükki 10x10x110 mm;
– 4 vineeritükki 10x10x15 mm;
– naelad, 4 tuubi superliimi.

Korpuse valmistamise etapid:

1 . Kõigepealt saagisin suure vineeritüki lauadeks ja vajaliku suurusega tükkideks (joon. 22).

Joonis 22 – Kere jaoks saetud vineerplaadid

2 . Seejärel puurisin minipuuriga toitepistiku juhtmete jaoks augu.
3 . Seejärel ühendasin naelte ja superliimi kasutades korpuse põhja ja külgseinad.
4 . Järgmiseks liimisin konstruktsiooni sisemised puitosad. Pikad nagid (10x10x110 mm) on liimitud põhja ja külgedele, hoides külgseinu koos. Liimisin põhja väikesed ruudukujulised tükid, millele paigaldatakse ja kinnitatakse trükkplaat (joon. 23). Kinnitasin ka juhtmehoidikud pistiku sisse ja korpuse taha (joonis 24).

Joonis 23 – Korpus: eestvaade (nähtavad liimiplekid)

Joonis 24 – Juhtum: külgvaade (ja siin annab liim tunda)

5 . Korpuse esipaneelil olid: voltmeeter, lambipirn, lüliti, muutuvtakisti ja kaks klemmi. Mul oli vaja puurida viis ümmargust ja üks ristkülikukujuline auk. See võttis kaua aega, kuna puudusid vajalikud tööriistad ja tuli kasutada seda, mis oli käepärast: minitrell, ristkülikukujuline viil, käärid, liivapaber. Joonisel fig. 25 on näha voltmeeter, mille ühele kontaktile on ühendatud 100 kOhm šundi trimmitakisti. Katseliselt, kasutades 9 V akut ja multimeetrit, leiti, et voltmeeter annab õiged näidud šunditakistusega 60 kOhm. Lambipesa oli superliimiga ideaalselt liimitud ning lüliti oli ristkülikukujulises augus kindlalt kinnitatud ka ilma liimita. Muutuva takisti kruvis hästi puitu ning klemmid kinnitati mutrite ja poltidega. Eemaldasin lülitilt taustvalgustuse pirni, nii et kolme kontakti asemel jäi lülitile kaks kontakti.

Joonis 25 – PSU sisemised osad

Olles kinnitanud plaadi korpusesse, paigaldanud vajalikud elemendid esipaneelile, ühendanud komponendid juhtmetega ja kinnitanud esiseina superliimiga, sain valmis funktsionaalse seadme (joon. 26).

Joonis 26 – Valmis toiteallikas

Joonisel fig. 26 värvist on näha, et lambipirn erineb algselt valitud pirnist. Tõepoolest, ühendades trafo sekundaarmähisega 12,5 V lambipirni, mille voolutugevus oli 0,068 A (nagu raamatus näidatud), põles see mõne sekundi pärast läbi. Tõenäoliselt sekundaarmähise suure voolu tõttu. Lambipirni ühendamiseks oli vaja leida uus koht. Asendasin lambipirni terve sama parameetriga, kuid värvisin tumesiniseks (et see ei pimestaks silmi) ja jootsin selle juhtmete abil paralleelselt kondensaatori C1 järel. Nüüd töötab kaua, aga raamatu järgi on pinge selles ahelas 17 V ja ma kardan, et pean jälle lambipirnile uue koha otsima. Ka joonisel fig. 26 näete, et lülitisse on ülalt sisestatud vedru. See on vajalik lahtise nupu usaldusväärseks tööks. Muutuva takisti käepide, mis muudab toiteploki väljundpinget, on parema ergonoomika huvides lühendatud.
Toiteploki sisselülitamisel kontrollin voltmeetri ja multimeetri näitu (joonis 27 ja 28). Maksimaalne väljundpinge on 11 V (1 V kadus kuhugi). Järgmiseks otsustasin mõõta maksimaalset väljundvoolu ja kui panin multimeetrile maksimaalseks 500 mA piiri, läks nõel skaalalt ära. See tähendab, et maksimaalne väljundvool on veidi suurem kui 500 mA. Kui muutuva takisti nupp on sujuvalt keeratud, muutub sujuvalt ka toiteallika väljundpinge. Aga pinge muutus nullist ei alga kohe, vaid umbes 1/5 nupu pöörde järel.

Nii panin pärast märkimisväärse aja, jõupingutuste ja raha kulutamist kokku toiteploki, mille väljundpinge on reguleeritav 0–11 V ja väljundvool üle 0,5 A. Kui mina saaksin sellega hakkama, saaks ka keegi muidu. Edu kõigile!

Joonis 27 – Toiteallika kontrollimine

Joonis 28 – Voltmeetri õigete näitude kontrollimine

Joonis 29 – Väljundpinge seadmine 5V peale ja kontrollimine testlambiga

Kallid sõbrad ja saidi külalised!

Ärge unustage avaldada oma arvamust konkursitööde kohta ja osaleda aruteludes saidi foorumis. Aitäh.

Rakendused disainile:

(15,0 KiB, 1658 tabamust)

(38,2 KiB, 1537 tabamust)

(21,0 KiB, 1045 tabamust)

Toiteallika valmistamine oma kätega on mõttekas mitte ainult entusiastlikele raadioamatööridele. Omatehtud toiteplokk (PSU) loob mugavuse ja säästab märkimisväärselt järgmistel juhtudel:

Madalpingetööriistade toiteks, kalli laetava aku eluea säästmiseks;
Elektrilöögi astme poolest eriti ohtlike ruumide elektrifitseerimiseks: keldrid, garaažid, kuurid jne. Vahelduvvoolu toitel võib suur osa sellest madalpinge juhtmestikus tekitada häireid kodumasinate ja elektroonika töös;
Disainis ja loovuses vahtplasti, vahtkummi, madala sulamistemperatuuriga plastide täpseks, ohutuks ja jäätmevabaks lõikamiseks kuumutatud nikroomiga;
Valgustuse kujundamisel pikendab spetsiaalsete toiteallikate kasutamine LED-riba eluiga ja saavutab stabiilsed valgusefektid. Veealuste valgustite jms toide majapidamise elektrivõrgust on üldiselt lubamatu;
Telefonide, nutitelefonide, tahvelarvutite, sülearvutite laadimiseks stabiilsetest toiteallikatest eemal;
Elektroakupunktuuri jaoks;
Ja palju muid eesmärke, mis pole otseselt elektroonikaga seotud.

Vastuvõetavad lihtsustused

Professionaalsed toiteallikad on mõeldud toiteks igasuguseid koormusi, sh. reaktiivne. Võimalike tarbijate hulka kuuluvad täppisseadmed. Pro-BP peab määramata kaua säilitama määratud pinget suurima täpsusega ning selle konstruktsioon, kaitse ja automaatika peavad võimaldama töötada kvalifitseerimata personalil näiteks rasketes tingimustes. bioloogid, et oma instrumente kasvuhoones või ekspeditsioonil toita.

Amatöörlabori toiteallikas on nendest piirangutest vaba ja seetõttu saab seda oluliselt lihtsustada, säilitades samal ajal isiklikuks kasutamiseks piisavad kvaliteedinäitajad. Lisaks on ka lihtsate täiustuste abil võimalik saada sellest eriotstarbeline toiteallikas. Mida me nüüd tegema hakkame?

Lühendid

KZ – lühis.
XX – tühikäigu kiirus, s.o. koormuse (tarbija) järsk lahtiühendamine või katkestus selle vooluringis.
VS – pinge stabilisatsioonikoefitsient. See võrdub sisendpinge muutuse (% või kordades) suhtega samasse väljundpingesse konstantse voolutarbimise juures. Nt. Võrgupinge langes täielikult, 245-lt 185 V-le. Võrreldes normiga 220 V on see 27%. Kui toiteallika VS on 100, muutub väljundpinge 0,27%, mis oma väärtusega 12V annab triivi 0,033V. Amatöörpraktika jaoks enam kui vastuvõetav.
IPN on stabiliseerimata primaarpinge allikas. See võib olla alaldiga raudtrafo või impulssvõrgu pingeinverter (VIN).
IIN - töötavad kõrgemal (8-100 kHz) sagedusel, mis võimaldab kasutada kergeid kompaktseid ferriittrafosid, mille mähised on mitu kuni mitukümmend pööret, kuid neil pole puudusi, vt allpool.
RE – pingestabilisaatori (SV) reguleeriv element. Säilitab väljundi määratud väärtuses.
ION – võrdluspinge allikas. Määrab selle kontrollväärtuse, mille järgi koos OS-i tagasiside signaalidega mõjutab juhtploki juhtseade RE-d.
SNN – pidev pingestabilisaator; lihtsalt "analoog".
ISN – impulsspinge stabilisaator.
UPS on lülitustoiteallikas.

Märge: nii SNN kui ka ISN võivad töötada nii tööstuslikust sagedustoiteallikast, millel on trafo, kui ka elektrivõrgust.

Arvuti toiteallikate kohta

UPSid on kompaktsed ja ökonoomsed. Ja sahvris lebab paljudel vana arvuti toiteallikas, vananenud, kuid üsna töökorras. Kas siis on võimalik kohandada lülitustoiteallikat arvutist amatöör-/tööotstarbeks? Kahjuks on arvuti UPS üsna kõrgelt spetsialiseerunud seade ja selle kasutamise võimalused kodus/tööl on väga piiratud:

Võib-olla on keskmisel amatööril soovitatav kasutada arvutist muudetud UPS-i ainult elektrilisteks tööriistadeks; selle kohta vaata allpool. Teine juhtum on see, kui amatöör tegeleb arvuti remondi ja/või loogikalülituste loomisega. Kuid siis ta juba teab, kuidas kohandada selle jaoks arvuti toiteallikat:

Laadige põhikanalid +5V ja +12V (punased ja kollased juhtmed) nikroomspiraalidega 10-15% nimikoormusest;
Roheline pehmekäivitusjuhe (süsteemiploki esipaneelil olev madalpinge nupp) pc on lühises ühisega, st. mis tahes mustal juhtmel;
Sisse/välja lülitamine toimub mehaaniliselt, kasutades toiteploki tagapaneelil olevat lülituslülitit;
Mehaanilise (raudse) I/O-ga “tööl”, st. Samuti lülitatakse välja USB-portide iseseisev toide +5V.

Asu tööle!

UPS-ide puuduste ning nende põhi- ja vooluahela keerukuse tõttu vaatleme lõpus vaid mõnda neist, kuid lihtsaid ja kasulikke ning räägime IPS-i parandamise meetodist. Põhiosa materjalist on pühendatud SNN-ile ja IPN-ile koos tööstuslike sagedustrafodega. Need võimaldavad äsja jootekolvi kätte võtnud inimesel ehitada väga kvaliteetse toiteploki. Ja kui see on talus, on "peeneid" tehnikaid lihtsam omandada.

IPN

Esiteks vaatame IPN-i. Impulssiga jätame detailsemalt kuni remonti käsitleva osani, kuid neil on midagi ühist “raudsete” omadega: jõutrafo, alaldi ja pulsatsioonisummutusfilter. Üheskoos saab neid sõltuvalt toiteallika eesmärgist rakendada mitmel viisil.

Pos. 1 joonisel fig. 1 – poollaine (1P) alaldi. Pingelang dioodil on väikseim, ca. 2B. Kuid alaldatud pinge pulsatsioon on sagedusega 50 Hz ja on “räbaldunud”, s.t. impulsside vaheliste intervallidega, nii et pulsatsioonifiltri kondensaator Sf peaks olema 4-6 korda suurem kui teistes ahelates. Jõutrafo Tr kasutamine võimsuseks on 50%, sest Ainult 1 poollaine on parandatud. Samal põhjusel tekib Tr magnetahelas magnetvoo tasakaalustamatus ja võrk “näeb” seda mitte aktiivse koormuse, vaid induktiivsusena. Seetõttu kasutatakse 1P alalteid ainult väikese võimsusega ja näiteks seal, kus muud võimalust pole. IIN-is blokeerivatel generaatoritel ja summutidioodiga, vt allpool.

Märge: miks 2V, mitte 0,7V, mille juures avaneb ränis p-n ristmik? Põhjus on läbi voolu, mida arutatakse allpool.

Pos. 2 – 2-poollaine keskpunktiga (2PS). Dioodikaod on samad, mis varem. juhtum. Pulsatsioon on 100 Hz pidev, seega on vaja väikseimat võimalikku Sf-i. Tr kasutamine – 100% Puudus – vase kahekordne tarbimine sekundaarmähisel. Ajal, mil alaldid valmistati kenotronlampide abil, polnud sellel tähtsust, kuid nüüd on see määrav. Seetõttu kasutatakse 2PS-i madalpinge alaldites, peamiselt kõrgematel sagedustel UPS-ides Schottky dioodidega, kuid 2PS-l pole põhimõttelisi piiranguid võimsusele.

Pos. 3 – 2-poollainesild, 2RM. Dioodide kaod kahekordistuvad võrreldes positsiooniga. 1 ja 2. Ülejäänu on sama, mis 2PS, kuid sekundaarset vaske on vaja peaaegu poole vähem. Peaaegu - sest "lisadioodide" paari kadude kompenseerimiseks tuleb mitu pööret kerida. Kõige sagedamini kasutatav ahel on pinge jaoks alates 12 V.

Pos. 3 – bipolaarne. "Silda" on kujutatud tavapäraselt, nagu lülitusskeemidel tavaks (harjuge sellega!) ja seda pööratakse 90 kraadi vastupäeva, kuid tegelikult on see 2PS-i paar, mis on ühendatud vastupidises polaarsuses, nagu on selgelt näha ka allpool. Joonis fig. 6. Vase tarbimine on sama, mis 2PS, dioodikaod on samad kui 2PM, ülejäänud on samad kui mõlemal. See on ehitatud peamiselt pingesümmeetriat nõudvate analoogseadmete toiteks: Hi-Fi UMZCH, DAC/ADC jne.

Pos. 4 – paralleelse dubleerimise skeemi järgi bipolaarne. Tagab suurenenud pinge sümmeetria ilma lisameetmeteta, sest sekundaarmähise asümmeetria on välistatud. Kasutades Tr 100%, pulseerib 100 Hz, aga rebenenud, seega vajab Sf topeltvõimsust. Dioodide kaod on läbivoolude vastastikuse vahetuse tõttu ligikaudu 2,7 V, vt allpool, ja võimsusel üle 15-20 W suurenevad need järsult. Need on ehitatud peamiselt väikese võimsusega abiseadmetena operatiivvõimendite (operatsioonivõimendite) ja muude väikese võimsusega, kuid toiteallika kvaliteedi osas nõudlike analoogkomponentide iseseisvaks toiteks.

Kuidas valida trafot?

UPS-is on kogu vooluahel kõige sagedamini selgelt seotud trafo/trafode standardsuurusega (täpsemalt ruumala ja ristlõikepinnaga Sc), kuna peenprotsesside kasutamine ferriidis võimaldab vooluringi lihtsustada, muutes selle töökindlamaks. Siin taandub "kuidagi omal moel" arendaja soovituste rangele järgimisele.

Rauapõhine trafo valitakse SNN-i omadusi arvesse võttes või seda arvestatakse selle arvutamisel. RE Ure pingelangust ei tohiks võtta alla 3 V, vastasel juhul langeb VS järsult. Kui Ure suureneb, suureneb VS veidi, kuid hajutatud RE võimsus kasvab palju kiiremini. Seetõttu võetakse Ure pingel 4-6 V. Sellele lisame 2(4) V kaod dioodidel ja pingelang sekundaarmähisel Tr U2; võimsusvahemikus 30-100 W ja pingel 12-60 V võtame selle 2,5 V-ni. U2 ei tulene eelkõige mähise oomilisest takistusest (võimsates trafodes on see üldiselt tühine), vaid südamiku magnetiseerimise ümberpööramisest ja hajuvälja tekitamisest tingitud kadudest. Lihtsalt osa võrgu energiast, mis primaarmähise poolt magnetahelasse “pumbatakse”, aurustub avakosmosesse, mida U2 väärtus arvestabki.

Niisiis, me arvutasime näiteks sildalaldi jaoks 4 + 4 + 2,5 = 10,5 V lisa. Lisame selle toiteploki nõutavale väljundpingele; olgu see 12V ja jagage 1,414-ga, saame 22,5/1,414 = 15,9 või 16V, see on sekundaarmähise madalaim lubatud pinge. Kui TP on tehases valmistatud, võtame standardvahemikust 18 V.

Nüüd tuleb mängu sekundaarvool, mis loomulikult võrdub maksimaalse koormusvooluga. Oletame, et vajame 3A; korrutage 18 V-ga, siis on see 54 W. Saime üldvõimsuse Tr, Pg ja leiame nimivõimsuse P, jagades Pg kasuteguriga Tr η, mis sõltub Pg-st:

kuni 10W, η = 0,6.
10-20 W, η = 0,7.
20-40 W, η = 0,75.
40-60 W, η = 0,8.
60-80 W, η = 0,85.
80-120 W, η = 0,9.
alates 120 W, η = 0,95.

Meie puhul on P = 54/0,8 = 67,5 W, kuid sellist standardväärtust pole, seega peate võtma 80 W. Et saada väljundis 12Vx3A = 36W. Auruvedur ja see on kõik. On aeg õppida ise "transse" arvutama ja kerima. Veelgi enam, NSV Liidus töötati välja raua trafode arvutamise meetodid, mis võimaldavad ilma töökindlust kaotamata pigistada südamikust välja 600 W, mis amatöörraadio teatmeteoste järgi arvutades suudab toota ainult 250 W. "Raudne transs" pole nii rumal, kui tundub.

SNN

Alaldatud pinget tuleb stabiliseerida ja enamasti reguleerida. Kui koormus on võimsam kui 30-40 W, on vajalik ka lühisekaitse, vastasel juhul võib toiteallika rike põhjustada võrgurikke. SNN teeb seda kõike koos.

Lihtne viide

Algajale on parem mitte kohe suure võimsusega tööle minna, vaid teha testimiseks lihtne, väga stabiilne 12 V ELV vastavalt joonisel fig. 2. Seejärel saab seda kasutada võrdluspinge allikana (täpse väärtuse määrab R5), seadmete kontrollimiseks või kvaliteetse ELV ION-na. Selle vooluahela maksimaalne koormusvool on vaid 40 mA, kuid veevoolueelsel GT403 ja sama iidsel K140UD1 VSC on üle 1000 ning kui asendada VT1 keskmise võimsusega räni ja DA1 vastu mis tahes kaasaegsel op-võimendil ületab 2000 ja isegi 2500. Koormusvool tõuseb ka 150 -200 mA-ni, mis on juba kasulik.

0-30

Järgmine etapp on pinge reguleerimisega toiteallikas. Eelmine sai tehtud nö. kompenseeriv võrdlusahel, kuid seda on raske suure vooluga teisendada. Teeme emitteri järgijal (EF) põhineva uue SNN-i, milles RE ja CU on ühendatud vaid ühes transistoris. KSN jääb kuskil 80-150 kanti, aga amatöörile sellest piisab. Kuid ED-l olev SNN võimaldab ilma eriliste nippideta saada väljundvoolu kuni 10A või rohkem, nii palju kui Tr annab ja RE vastu peab.

Lihtsa 0-30 V toiteallika vooluahel on näidatud pos. 1 Joon. 3. IPN selle jaoks on valmistrafo nagu TPP või TS 40-60 W sekundaarmähisega 2x24V jaoks. Alaldi tüüp 2PS dioodidega, mille nimivõimsus on 3-5A või rohkem (KD202, KD213, D242 jne). VT1 paigaldatakse radiaatorile, mille pindala on 50 ruutmeetrit või rohkem. cm; Vana arvutiprotsessor töötab väga hästi. Sellistes tingimustes see ELV ei karda lühist, ainult VT1 ja Tr kuumenevad, seega kaitseks piisab Tr primaarmähise ahelas olevast 0,5A kaitsmest.

Pos. Joonisel 2 on näha, kui mugav on amatöörile toiteplokk elektritoitel: seal on 5A toiteahel reguleerimisega 12-36 V. See toiteallikas suudab anda koormusele 10A, kui on olemas 400W 36V Tr. Selle esimene funktsioon on integreeritud SNN K142EN8 (eelistatavalt indeksiga B), mis toimib juhtseadmena ebatavalises rollis: omaenda 12 V väljundisse lisatakse osaliselt või täielikult kogu 24 V pinge ION-ilt R1, R2, VD5. , VD6. Kondensaatorid C2 ja C3 takistavad ergastust HF DA1-l, mis töötab ebatavalises režiimis.

Järgmine punkt on R3, VT2, R4 lühisekaitseseade (PD). Kui pingelang R4-l ületab ligikaudu 0,7 V, avaneb VT2, sulgeb VT1 baasahela ühisjuhtme külge, see sulgub ja lahutab koormuse pingest. R3 on vajalik selleks, et lisavool ei kahjustaks ultraheli käivitamisel DA1. Selle nimiväärtust pole vaja suurendada, sest kui ultraheli käivitub, peate VT1 kindlalt lukustama.

Ja viimane asi on väljundfiltri kondensaatori C4 näiliselt liigne mahtuvus. Sel juhul on see ohutu, sest VT1 maksimaalne kollektorivool 25A tagab selle laengu sisselülitamisel. Kuid see ELV suudab anda koormusele kuni 30A voolu 50-70 ms jooksul, seega sobib see lihtne toiteallikas madalpingetööriistade toiteks: selle käivitusvool ei ületa seda väärtust. Peate lihtsalt valmistama (vähemalt pleksiklaasist) juhtmega kontaktplokk-kinga, panema käepideme kanna külge ja laskma Akumychil enne lahkumist puhata ja ressursse säästa.

Jahutuse kohta

Oletame, et selles vooluringis on väljund 12V maksimaalselt 5A. See on vaid pusle keskmine võimsus, kuid erinevalt puurist või kruvikeerajast kulub sellele kogu aeg. C1 juures püsib ca 45V, st. RE VT1 peal jääb kuskil 33V 5A voolu juures. Võimsuse hajumine on üle 150 W, isegi üle 160, kui arvestada, et VD1-VD4 vajab ka jahutamist. Sellest on selge, et iga võimas reguleeritav toiteallikas peab olema varustatud väga tõhusa jahutussüsteemiga.

Loomuliku konvektsiooniga ribidega/nõelradiaator probleemi ei lahenda: arvutused näitavad, et vaja on 2000 ruutmeetrit hajutavat pinda. vt ja radiaatori korpuse (plaadi, millest uimed või nõelad ulatuvad) paksus on alates 16 mm. Omada nii palju alumiiniumi vormitud tootes oli ja jääb amatööri unistuseks kristalllossis. Samuti ei sobi õhuvooluga CPU jahuti, mis on mõeldud väiksema võimsusega.

Kodumeistri üheks võimaluseks on 6 mm paksune ja 150x250 mm mõõtmetega alumiiniumplaat, millele on jahtunud elemendi paigalduskohast mööda raadiusi puuritud ruudukujuliselt kasvava läbimõõduga augud. See toimib ka toiteallika korpuse tagaseinana, nagu joonisel fig. 4.

Sellise jahuti tõhususe asendamatuks tingimuseks on nõrk, kuid pidev õhuvool läbi perforatsioonide väljastpoolt sissepoole. Selleks paigaldage korpusesse (soovitavalt ülaossa) väikese võimsusega väljatõmbeventilaator. Sobib näiteks arvuti, mille läbimõõt on 76 mm või rohkem. lisama. HDD jahuti või videokaart. See on ühendatud DA1 kontaktidega 2 ja 8, seal on alati 12 V.

Märge: Tegelikult on radikaalne viis selle probleemi lahendamiseks sekundaarmähis Tr koos kraanidega 18, 27 ja 36 V jaoks. Primaarpinge lülitatakse sõltuvalt kasutatavast tööriistast.

Ja veel UPS

Kirjeldatud töökoja toiteallikas on hea ja väga töökindel, kuid reisidel on seda raske kaasas kanda. See on koht, kus arvuti toiteallikas sobib: elektriline tööriist on enamiku puuduste suhtes tundlik. Mõned modifikatsioonid taanduvad enamasti suure võimsusega väljundi (koormusele lähima) elektrolüütkondensaatori paigaldamisele ülalkirjeldatud eesmärgil. Elektritööriistade (peamiselt kruvikeerajate, mis pole väga võimsad, kuid väga kasulikud) teisendamiseks on RuNetis palju retsepte, mis on näidatud allolevas videos, 12 V tööriista jaoks.

Video: 12V toide arvutist

18 V tööriistadega on see veelgi lihtsam: need tarbivad sama võimsuse jaoks vähem voolu. Siin võib kasuks tulla palju soodsam süüteseade (liiteseadis) 40 W või enama säästulambilt; kehva aku korral saab selle täiesti panna ja välja jääb ainult kaabel koos toitepistikuga. Kuidas valmistada põlenud majahoidja liiteseadisest 18 V kruvikeerajale toide, vaata järgmist videot.

Video: 18V toiteallikas kruvikeerajale

Kõrgklass

Kuid pöördume tagasi ES-i SNN-i juurde, nende võimalused pole kaugeltki ammendatud. Joonisel fig. 5 – bipolaarne võimas toiteallikas 0-30 V reguleerimisega, sobib Hi-Fi heliseadmetele ja teistele nõudlikele tarbijatele. Väljundpinge seadistamine toimub ühe nupu (R8) abil ning kanalite sümmeetria säilitatakse automaatselt mis tahes pinge ja koormusvoolu korral. Pedant-formalist võib seda vooluringi nähes silme all halliks minna, aga autoril on selline toiteplokk korralikult töös olnud umbes 30 aastat.

Peamiseks komistuskiviks selle loomisel oli δr = δu/δi, kus δu ja δi on vastavalt väikesed hetkelised pinge ja voolu juurdekasvud. Kvaliteetsete seadmete väljatöötamiseks ja seadistamiseks on vajalik, et δr ei ületaks 0,05-0,07 oomi. Lihtsalt, δr määrab toiteallika võime koheselt reageerida voolutarbimise tõusule.

EP SNN-i puhul on δr võrdne ION-i omaga, st. zeneri diood jagatud voolu ülekandeteguriga β RE. Kuid võimsate transistoride puhul langeb β märkimisväärselt suure kollektori voolu korral ja zeneri dioodi δr on mõnest kümnest oomist. Siin tuli RE pingelanguse kompenseerimiseks ja väljundpinge temperatuuri triivi vähendamiseks dioodidega kokku panna terve keti neist pooleks: VD8-VD10. Seetõttu eemaldatakse ION-i võrdluspinge VT1 täiendava ED kaudu, selle β korrutatakse β RE-ga.

Selle disaini järgmine omadus on lühisekaitse. Lihtsaim, ülalkirjeldatud, ei sobi kuidagi bipolaarsesse vooluringi, seega lahendatakse kaitseprobleem põhimõttel "praagi vastu pole nippi": kaitsemoodulit kui sellist pole, küll aga liiasust. võimsate elementide parameetrid - KT825 ja KT827 25A juures ja KD2997A 30A juures. T2 ei suuda sellist voolu anda ja soojenemise ajal on FU1 ja/või FU2 aega läbi põleda.

Märge: Miniatuursetel hõõglampidel ei ole vaja läbipõlenud kaitsmeid näidata. Lihtsalt sel ajal oli LED-e veel üsna vähe ja laos oli mitu peotäit SMOK-i.

Jääb üle kaitsta RE-d pulsatsioonifiltri C3, C4 täiendavate tühjendusvoolude eest lühise ajal. Selleks ühendatakse need läbi madala takistusega piiravate takistite. Sel juhul võivad ahelas ilmneda pulsatsioonid perioodiga, mis on võrdne ajakonstandiga R(3,4)C(3,4). Neid takistavad väiksema mahutavusega C5, C6. Nende lisavoolud pole RE jaoks enam ohtlikud: laeng tühjeneb kiiremini, kui võimsa KT825/827 kristallid kuumenevad.

Väljundsümmeetria tagab op-amp DA1. Negatiivse kanali VT2 RE avatakse vooluga läbi R6. Niipea, kui väljundi miinus ületab absoluutväärtuses plussi, avaneb see veidi VT3, mis sulgeb VT2 ja väljundpinge absoluutväärtused on võrdsed. Väljundi sümmeetria töökontroll toimub skaala P1 keskel nulliga skaala abil (selle välimus on näidatud sisetükis) ja vajadusel reguleerib R11.

Viimane esiletõst on väljundfilter C9-C12, L1, L2. See konstruktsioon on vajalik koormuse võimalike HF-häirete neelamiseks, et mitte häirida teie aju: prototüüp on lollakas või toiteallikas on "kõikuv". Ainuüksi elektrolüütkondensaatorite puhul, mis on šunteeritud keraamikaga, ei ole siin täielikku kindlust "elektrolüütide" suur iseinduktiivsus. Ja drosselid L1, L2 jagavad koormuse “tagasi” üle spektri ja igaühele oma.

Erinevalt eelmistest vajab see toiteallikas mõningast reguleerimist:

Ühendage koormus 1-2 A 30 V juures;
R8 on seatud maksimumile, kõrgeimas asendis vastavalt skeemile;
Kasutades võrdlusvoltmeetrit (praegu sobib iga digitaalne multimeeter) ja R11, seatakse kanali pinged absoluutväärtuses võrdseks. Võib-olla, kui op-võimendil pole tasakaalustamise võimalust, peate valima R10 või R12;
Kasutades trimmerit R14, määrake P1 täpselt nullile.

Toiteploki remondist

PSU-d ebaõnnestuvad sagedamini kui teised elektroonikaseadmed: nad võtavad esimese hoobi võrgu tõusudest ja saavad ka koormusest palju. Isegi kui te ei kavatse ise toiteallikat teha, võib UPS-i leida lisaks arvutile ka mikrolaineahjus, pesumasinas ja muudes kodumasinates. Toiteploki diagnoosimise oskus ja teadmised elektriohutuse põhitõdedest võimaldavad kui mitte ise viga parandada, siis remondimeestega asjatundlikult hinnas kaubelda. Seetõttu vaatame, kuidas toiteplokki diagnoositakse ja parandatakse, eriti IIN-iga, kuna üle 80% ebaõnnestumistest on nende osa.

Küllastus ja süvis

Esiteks mõningate efektide kohta, millest aru saamata on UPS-iga võimatu töötada. Esimene neist on ferromagnetite küllastus. Need ei ole võimelised neelama energiat, mis ületab teatud väärtuse, olenevalt materjali omadustest. Harrastajad kohtavad harva raua küllastumist, seda saab magnetiseerida mitmele Teslale (Tesla, magnetilise induktsiooni mõõtühik). Raudtrafode arvutamisel võetakse induktsiooniks 0,7-1,7 Teslat. Ferriidid taluvad ainult 0,15–0,35 T, nende hüstereesisilmus on "ristkülikukujulisem" ja töötavad kõrgematel sagedustel, seega on nende "küllastusse hüppamise" tõenäosus suurusjärgus suurem.

Kui magnetahel on küllastunud, siis induktsioon selles enam ei kasva ja sekundaarmähiste EMF kaob, isegi kui primaar on juba sulanud (mäletate koolifüüsikat?). Nüüd lülitage primaarvool välja. Pehmete magnetiliste materjalide (kõvad magnetmaterjalid on püsimagnetid) magnetväli ei saa eksisteerida paigal, nagu elektrilaeng või vesi paagis. See hakkab hajuma, induktsioon langeb ja kõigis mähistes indutseeritakse algse polaarsusega võrreldes vastupidise polaarsusega EMF. Seda efekti kasutatakse IIN-is üsna laialdaselt.

Erinevalt küllastumisest on pooljuhtseadmetes läbiv vool (lihtsalt tõmme) täiesti kahjulik nähtus. See tekib ruumilaengute tekke/resorptsiooni tõttu p ja n piirkondades; bipolaarsete transistoride jaoks - peamiselt baasis. Väljatransistorid ja Schottky dioodid on praktiliselt tuuletõmbusevabad.

Näiteks dioodile pinge rakendamisel/eemaldamisel juhib see voolu mõlemas suunas kuni laengute kogumiseni/lahustumiseni. Seetõttu on alaldi dioodide pingekadu üle 0,7 V: lülitamise hetkel jõuab osa filtrikondensaatori laengust mähisest läbi voolata. Paralleelselt kahekordistavas alaldis voolab tõmme läbi mõlema dioodi korraga.

Transistoride tõmbejõud põhjustab kollektoris pingetõusu, mis võib seadet kahjustada või koormuse ühendamisel kahjustada seda lisavooluga. Kuid isegi ilma selleta suurendab transistori tõmme dünaamilisi energiakadusid, nagu dioodi tõmbejõud, ja vähendab seadme efektiivsust. Võimsad väljatransistorid pole sellele peaaegu vastuvõtlikud, sest ei kogune alusesse selle puudumise tõttu laengut ja lülitub seetõttu väga kiiresti ja sujuvalt. "Peaaegu", kuna nende allika-värava ahelad on pöördpinge eest kaitstud Schottky dioodidega, mis on veidi, kuid läbivad.

TIN tüübid

UPS-id jälgivad nende päritolu blokeeriva generaatorini, pos. 1 joonisel fig. 6. Sisselülitamisel avaneb Uin VT1 veidi Rb läbiva vooluga, vool liigub läbi mähise Wk. See ei saa hetkega lõpuni kasvada (pidage meeles, et koolifüüsika on jällegi alus Wb ja koormusmähis Wn). Alates Wb-st kuni Sb-ni sunnib see VT1 avama. Läbi Wn ei voola veel vool ja VD1 ei käivitu.

Kui magnetahel on küllastunud, peatuvad voolud Wb ja Wn. Seejärel energia hajumise (resorptsiooni) tõttu induktsioon langeb, mähistes indutseeritakse vastupidise polaarsusega EMF ja vastupidine pinge Wb lukustab (blokeerib) koheselt VT1, säästes seda ülekuumenemise ja termilise purunemise eest. Seetõttu nimetatakse sellist skeemi blokeerimisgeneraatoriks või lihtsalt blokeerimiseks. Rk ja Sk katkestavad HF-häired, millest blokeerimine tekitab enam kui piisavalt. Nüüd saab Wn-st natuke kasulikku võimsust eemaldada, kuid ainult 1P alaldi kaudu. See faas jätkub, kuni Sat on täielikult laetud või kuni salvestatud magnetenergia ammendub.

See võimsus on aga väike, kuni 10W. Kui proovite võtta rohkem, põleb VT1 tugevast tuuletõmbusest läbi enne, kui see lukustub. Kuna Tp on küllastunud, ei ole blokeerimise efektiivsus hea: üle poole magnetahelasse salvestatud energiast lendab ära teistesse maailmadesse sooja. Tõsi, sama küllastuse tõttu stabiliseerib blokeerimine teatud määral selle impulsside kestust ja amplituudi ning selle vooluahel on väga lihtne. Seetõttu kasutatakse odavates telefonilaadijates sageli blokeerimispõhiseid TIN-koode.

Märge: Sb väärtus suures osas, kuid mitte täielikult, nagu nad kirjutavad amatööride teatmeteostes, määrab impulsi kordusperioodi. Selle mahtuvuse väärtus peab olema seotud magnetahela omaduste ja mõõtmetega ning transistori kiirusega.

Korraga blokeerimine tõi kaasa elektronkiiretoruga (CRT) joonskaneerimisega telerite ja sellest sündis summutusdioodiga INN, pos. 2. Siin avab/lukustab juhtseade Wb ja DSP tagasisideahela signaalide põhjal VT1 sunniviisiliselt enne, kui Tr on küllastunud. Kui VT1 on lukustatud, suletakse pöördvool Wk läbi sama siibri dioodi VD1. See on tööfaas: juba suurem kui blokeerimisel eemaldatakse osa energiast koormusse. See on suur, sest kui see on täiesti küllastunud, lendab kogu lisaenergia minema, kuid siin pole sellest lisaenergiast piisavalt. Sel viisil on võimalik eemaldada kuni mitukümmend vatti võimsust. Kuna aga juhtseade ei saa töötada enne, kui Tr on küllastumisele lähenenud, paistab transistor ikkagi tugevalt läbi, dünaamilised kaod on suured ja ahela kasutegur jätab palju soovida.

Siibriga IIN on telerites ja kineskoopkuvarites endiselt elus, kuna neis on ühendatud IIN ja horisontaalne skannimise väljund: jõutransistor ja Tr on tavalised. See vähendab oluliselt tootmiskulusid. Kuid ausalt öeldes on siibriga IIN põhimõtteliselt kidur: transistor ja trafo on sunnitud kogu aeg rikke äärel töötama. Insenerid, kes suutsid viia selle vooluringi vastuvõetava töökindluseni, väärivad sügavat austust, kuid jootekolvi ei ole soovitatav sinna torgata, välja arvatud spetsialistid, kes on läbinud erialase ettevalmistuse ja omavad vastavat kogemust.

Enim kasutatakse eraldi tagasisidetrafoga push-pull INN, kuna omab parimaid kvaliteedinäitajaid ja töökindlust. RF-häirete osas teeb see aga kohutavalt pattu ka võrreldes “analoogsete” toiteallikatega (riistvara ja SNN-i trafodega). Praegu on sellel skeemil palju modifikatsioone; selles sisalduvad võimsad bipolaarsed transistorid asendatakse peaaegu täielikult väljaefektidega, mida juhivad spetsiaalsed seadmed. IC, kuid tööpõhimõte jääb muutumatuks. Seda illustreerib originaalskeem, pos. 3.

Piiramisseade (LD) piirab sisendfiltri Sfvkh1(2) kondensaatorite laadimisvoolu. Nende suur suurus on seadme töö hädavajalik tingimus, sest Ühe töötsükli jooksul võetakse neilt väike osa salvestatud energiast. Jämedalt öeldes mängivad nad veepaagi või õhuvastuvõtja rolli. Lühikese laadimise korral võib lisalaadimisvool ületada 100A kuni 100 ms aja jooksul. Rc1 ja Rc2 takistusega suurusjärgus MOhm on vajalikud filtri pinge tasakaalustamiseks, sest tema õlgade vähimgi tasakaalutus on vastuvõetamatu.

Kui Sfvkh1(2) on laetud, genereerib ultraheli päästikseade päästikimpulsi, mis avab inverteri VT1 VT2 ühe haru (milline pole oluline). Suure jõutrafo Tr2 mähise Wk läbib vool ja selle südamikust tulev magnetenergia läbi mähise Wn kulub peaaegu täielikult alaldamisele ja koormusele.

Väike osa Rogr väärtusega määratud energiast Tr2 eemaldatakse mähisest Woc1 ja suunatakse väikese põhitagasisidetrafo Tr1 mähisele Woc2. See küllastub kiiresti, avatud õlg sulgub ja Tr2 hajumise tõttu avaneb varem suletud, nagu blokeerimisel kirjeldatud, ja tsükkel kordub.

Sisuliselt on push-pull IIN 2 blokaatorit, mis üksteist “suruvad”. Kuna võimas Tr2 ei ole küllastunud, on süvis VT1 VT2 väike, “vajub” täielikult magnetahelasse Tr2 ja läheb lõpuks koormusse. Seetõttu saab kahetaktilist IPP-d ehitada võimsusega kuni mitu kW.

See on hullem, kui ta jõuab XX-režiimi. Seejärel on pooltsükli jooksul Tr2-l aega küllastuda ja tugev tuuletõmbus põletab korraga nii VT1 kui ka VT2. Nüüd on aga müügil jõuferriite induktsiooniks kuni 0,6 Teslat, kuid need on kallid ja lagunevad juhusliku magnetiseerimise ümberpööramise tõttu. Arendatakse ferriite, mille mahutavus on üle 1 Tesla, kuid selleks, et IIN-id saavutaksid “raudse” töökindluse, on vaja vähemalt 2,5 Teslat.

Diagnostiline tehnika

Analoogtoiteallika tõrkeotsingul, kui see on "rumal vaikne", kontrollige esmalt kaitsmeid, seejärel kaitset, RE ja ION, kui sellel on transistorid. Need helisevad normaalselt – liigume elemendi kaupa, nagu allpool kirjeldatud.

Kui IIN-is see "käivitub" ja kohe "seiskub", kontrollivad nad esmalt juhtseadet. Selle voolu piirab võimas madala takistusega takisti, seejärel šunteeritakse optotüristor. Kui "takisti" on ilmselt põlenud, asendage see ja optronid. Muud juhtseadme elemendid ebaõnnestuvad äärmiselt harva.

Kui IIN on "vaikne, nagu kala jääl", algab diagnoos ka OU-ga (võib-olla on "rezik" täielikult läbi põlenud). Siis - ultraheli. Odavad mudelid kasutavad transistore laviini purunemise režiimis, mis pole kaugeltki väga usaldusväärne.

Iga toiteallika järgmine etapp on elektrolüüdid. Korpuse purunemine ja elektrolüüdi lekkimine pole kaugeltki nii levinud, kui RuNetis kirjutatakse, kuid võimsuse kaotus esineb palju sagedamini kui aktiivsete elementide rike. Elektrolüütkondensaatoreid kontrollitakse multimeetriga, mis on võimeline mõõtma mahtuvust. Alla nimiväärtuse 20% või rohkem - laseme "surnud" mudasse ja paigaldame uue, hea.

Siis on aktiivsed elemendid. Tõenäoliselt teate, kuidas dioode ja transistore valida. Kuid siin on 2 nippi. Esimene on see, et kui 12 V akuga tester kutsub Schottky dioodi või zeneri dioodi, võib seade näidata riket, kuigi diood on üsna hea. Parem on helistada nendele komponentidele 1,5–3 V akuga osuti abil.

Teine on võimsad välitöölised. Eespool (kas märkasite?) on öeldud, et nende I-Z on kaitstud dioodidega. Seetõttu tunduvad võimsad väljatransistorid tunduvat hooldatavate bipolaarsete transistoritena, isegi kui need on kasutuskõlbmatud, kui kanal on mitte täielikult läbi põlenud (riknenud).

Siin on ainus võimalus kodus vahetada need teadaolevate heade vastu, mõlemad korraga. Kui ahelasse jääb põlenud, tõmbab see kohe uue töötava kaasa. Elektroonikainsenerid naljatavad, et võimsad välitöölised ei saa üksteiseta elada. Teine prof. nali - "asendusgeipaar". See tähendab, et IIN-õlgade transistorid peavad olema rangelt sama tüüpi.

Lõpuks kile- ja keraamilised kondensaatorid. Neid iseloomustavad sisemised katkestused (leitud sama testeriga, mis kontrollib "kliimaseadmeid") ja leke või rike pinge all. Nende "püüdmiseks" peate koostama lihtsa vooluringi vastavalt joonisele fig. 7. Elektrikondensaatorite järkjärguline rikke ja lekke testimine viiakse läbi järgmiselt:

Seadsime testrile ilma seda kuhugi ühendamata alalispinge mõõtmise väikseima piiri (enamasti 0,2 V või 200 mV), tuvastame ja salvestame seadme enda vea;
Lülitame sisse mõõtepiiri 20V;
Ühendame kahtlase kondensaatori punktidega 3-4, testeri punktidega 5-6 ja 1-2-le rakendame pidevat pinget 24-48 V;
Lülitage multimeetri pingepiirid madalaimale;
Kui mõnel testeril näitab see midagi muud peale 0000.00 (vähemalt midagi muud peale enda vea), siis testitav kondensaator ei sobi.

Siin lõpeb diagnoosi metoodiline osa ja algab loominguline osa, kus kõik juhised põhinevad sinu enda teadmistel, kogemustel ja kaalutlustel.

Paar impulsse

UPSid on oma keerukuse ja vooluahela mitmekesisuse tõttu eriline artikkel. Siin vaatleme alustuseks paari näidist, kasutades impulsi laiuse modulatsiooni (PWM), mis võimaldab meil saada parima kvaliteediga UPS-i. RuNetis on palju PWM-ahelaid, kuid PWM pole nii hirmutav, kui välja mõeldakse...

Valgustuse kujundamiseks

LED-riba saate lihtsalt valgustada mis tahes ülalkirjeldatud toiteallikast, välja arvatud joonisel fig. 1, seadistades vajaliku pinge. SNN koos pos. 1 Joon. 3, neist on lihtne teha 3 kanalitele R, G ja B. Kuid LED-ide sära vastupidavus ja stabiilsus ei sõltu neile rakendatavast pingest, vaid neid läbivast voolust. Seetõttu peaks LED-riba hea toiteallikas sisaldama koormusvoolu stabilisaatorit; tehniliselt - stabiilne vooluallikas (IST).

Üks valgusriba voolu stabiliseerimise skeemidest, mida amatöörid saavad korrata, on näidatud joonisel fig. 8. See on kokku pandud integreeritud taimerile 555 (kodumaine analoog - K1006VI1). Tagab stabiilse lindivoolu toitepingest 9-15 V. Stabiilse voolu suurus määratakse valemiga I = 1/(2R6); sel juhul - 0,7A. Võimas transistor VT3 on ilmtingimata tõmbejõust tulenev väljatransistor, baaslaengu tõttu lihtsalt ei teki bipolaarset PWM-i. Induktiivpool L1 on keritud ferriitrõngale 2000NM K20x4x6 koos 5xPE 0,2 mm rakmetega. Pöörete arv – 50. Dioodid VD1, VD2 – mis tahes räni RF (KD104, KD106); VT1 ja VT2 – KT3107 või analoogid. KT361-ga jne. Sisendpinge ja heleduse reguleerimisvahemikud vähenevad.

Ahel töötab nii: esiteks laaditakse ajaseadistusmahtuvus C1 läbi R1VD1 ahela ja tühjendatakse läbi VD2R3VT2, avatud, s.t. küllastusrežiimis R1R5 kaudu. Taimer genereerib maksimaalse sagedusega impulsside jada; täpsemalt – minimaalse töötsükliga. Inertsivaba lüliti VT3 genereerib võimsaid impulsse ja selle rakmed VD3C4C3L1 siluvad need alalisvooluks.

Märge: Impulsside seeria töötsükkel on nende kordusperioodi ja impulsi kestuse suhe. Kui näiteks impulsi kestus on 10 μs ja nende vaheline intervall on 100 μs, siis on töötsükkel 11.

Koormuse vool suureneb ja pingelang R6 avab VT1, st. edastab selle väljalülitatud (lukustus) režiimist aktiivsesse (tugevdavasse) režiimi. See loob VT2 R2VT1+Upit aluse lekkeahela ja VT2 läheb samuti aktiivsesse režiimi. Tühjendusvool C1 väheneb, tühjendusaeg pikeneb, seeria töötsükkel suureneb ja keskmine voolu väärtus langeb R6 määratud normini. See on PWM-i olemus. Minimaalsel voolul, s.o. maksimaalse töötsükli korral tühjendatakse C1 sisemise taimeri lüliti VD2-R4 kaudu.

Algses kujunduses ei pakuta võimalust kiiresti reguleerida voolu ja vastavalt ka sära heledust; Puuduvad 0,68 oomi potentsiomeetrid. Lihtsaim viis heleduse reguleerimiseks on ühendada pärast reguleerimist 3,3–10 kOhm potentsiomeeter R* pruuniga esiletõstetud pilusse R3 ja VT2 emitteri vahel. Liigutades selle mootorit vooluringis allapoole, suurendame C4 tühjendusaega, töötsüklit ja vähendame voolu. Teine meetod on vältida VT2 baasristmikku, lülitades punktides a ja b (punasega esiletõstetud) sisse umbes 1 MOhm potentsiomeetri, mis on vähem eelistatav, kuna reguleerimine on sügavam, kuid konarlikum ja teravam.

Kahjuks on selle kasuliku seadistamiseks mitte ainult IST-valguslintide jaoks vaja ostsilloskoopi:

Ringlusse antakse minimaalne +Upit.
Valides R1 (impulss) ja R3 (paus), saavutame töötsükli 2, st. Impulsi kestus peab olema võrdne pausi kestusega. Te ei saa anda töötsüklit alla 2!
Serveeri maksimaalselt +Upit.
Valides R4, saavutatakse stabiilse voolu nimiväärtus.

Laadimiseks

Joonisel fig. 9 – PWM-iga lihtsaima ISN-i skeem, mis sobib telefoni, nutitelefoni, tahvelarvuti (kahjuks sülearvuti ei tööta) laadimiseks isetehtud päikesepatareilt, tuulegeneraatorist, mootorratta või auto akust, magneto taskulambist ja muust väikese võimsusega ebastabiilsed juhuslikud allikad toiteallikas Vaata skeemi sisendpinge vahemiku kohta, seal viga pole. See ISN on tõepoolest võimeline tootma sisendist suuremat väljundpinget. Nagu eelmises, on siingi väljundi polaarsuse muutmine sisendi suhtes, see on üldiselt PWM-ahelate patenteeritud omadus. Loodame, et pärast eelnevat tähelepanelikku lugemist saate ise selle tillukese asja tööst aru.

Muuseas laadimise ja laadimise kohta

Akude laadimine on väga keeruline ja delikaatne füüsikalis-keemiline protsess, mille rikkumine vähendab nende kasutusiga mitu korda või kümneid kordi, s.t. laadimis-tühjenemise tsüklite arv. Laadija peab aku pinge väga väikeste muutuste põhjal arvutama, kui palju energiat on vastu võetud ja reguleerima laadimisvoolu vastavalt teatud seadusele. Seetõttu ei ole laadija mingil juhul toiteallikas ning tavalistest toiteallikatest saab laadida ainult sisseehitatud laadimiskontrolleriga seadmete akusid: telefonid, nutitelefonid, tahvelarvutid ja teatud mudelid digikaamerad. Ja laadimine, mis on laadija, on eraldi arutelu teema.

Question-remont.ru ütles:

Alaldist tekib sädemeid, kuid see pole ilmselt suurem asi. Asi on nn. toiteallika diferentsiaalne väljundtakistus. Leelispatareide puhul on see umbes mOhm (millioomi), happeakude puhul veelgi vähem. Silumata sillaga transis on kümnendiku ja sajandiku oomi, s.o u. 100-10 korda rohkem. Ja harjatud alalisvoolumootori käivitusvool võib olla 6-7 või isegi 20 korda suurem kui töövool, mis on teie omal tõenäoliselt viimasele lähemal - kiiresti kiirendavad mootorid on kompaktsemad ja ökonoomsemad ning tohutu ülekoormusvõime. akud võimaldavad anda mootorile nii palju voolu, kui ta suudab kiirendada. Alaldiga trans ei anna nii palju hetkevoolu ja mootor kiirendab aeglasemalt, kui see oli ette nähtud, ja armatuuri suure libisemisega. Sellest, suurest libisemisest, tekib säde ja jääb seejärel mähistes iseinduktsiooni tõttu tööle.

Mida ma saan siin soovitada? Esiteks: vaadake lähemalt – kuidas see sädemeid tekitab? Seda tuleb jälgida töökorras, koormuse all, st. saagimise ajal.

Kui sädemed teatud kohtades pintslite all tantsivad, on kõik korras. Minu võimas Konakovo puur sädeleb sünnist saati nii palju ja jumala eest. 24 aasta jooksul vahetasin ühe korra harjad, pesin neid alkoholiga ja poleerisin kommutaatorit - see on kõik. Kui ühendasite 18 V instrumendi 24 V väljundiga, siis väike säde on normaalne. Kerige mähis lahti või kustutage liigne pinge keevitusreostaadiga (umbes 0,2 oomi takisti võimsuse hajumisel 200 W või rohkem), nii et mootor töötaks nimipingel ja tõenäoliselt ka säde kaob. ära. Kui ühendasite selle 12 V-ga, lootes, et pärast alaldamist on see 18, siis asjata - alaldatud pinge langeb koormuse all oluliselt. Ja kommutaatori elektrimootor, muide, ei hooli sellest, kas see töötab alalis- või vahelduvvooluga.

Täpsemalt: võtke 3-5 m terastraati läbimõõduga 2,5-3 mm. Rulli 100-200 mm läbimõõduga spiraaliks nii, et pöörded ei puutuks kokku. Asetage tulekindlale dielektrilisele padjale. Puhastage traadi otsad läikivaks ja keerake need "kõrvadesse". Oksüdeerumise vältimiseks on kõige parem kohe määrida grafiitmäärdega. See reostaat on ühendatud ühe instrumendini viiva juhtme katkestusega. On ütlematagi selge, et kontaktid peaksid olema kruvid, tihedalt pingutatud, seibidega. Ühendage kogu ahel ilma alaldamiseta 24 V väljundiga. Säde on kadunud, aga ka võlli võimsus on langenud - reostaati tuleb vähendada, üks kontaktidest 1-2 pööret teisele lähemale lülitada. Ikka sädeb, aga vähem - reostaat on liiga väike, tuleb pöördeid juurde teha. Parem on kohe teha reostaat ilmselgelt suureks, et mitte täiendavaid sektsioone kruvida. Hullem on see, kui tuli on kogu pintslite ja kommutaatori kokkupuutejoonel või nende taga on sädeme sabad. Siis vajab alaldi sinu andmetel kuskil 100 000 µF antialiasi filtrit. Pole odav rõõm. Filtriks on sel juhul energiasalvesti mootori kiirendamiseks. Kuid see ei pruugi aidata, kui trafo üldvõimsusest ei piisa. Harjatud alalisvoolumootorite kasutegur on ca. 0,55-0,65, s.o. transi on vaja 800-900 W. See tähendab, et kui filter on paigaldatud, kuid kogu harja all (muidugi mõlema all) süttib ikkagi tuld, siis pole trafo oma ülesannete kõrgusel. Jah, kui paigaldate filtri, siis peavad silla dioodid olema arvestatud kolmekordse töövooluga, vastasel juhul võivad need võrguga ühendamisel laadimisvoolu tõusust välja lennata. Ja siis saab tööriista käivitada 5-10 sekundit pärast võrguga ühendamist, et "pankadel" oleks aega "pumbata".

Ja kõige hullem on see, kui harjade sädemete sabad ulatuvad või peaaegu ulatuvad vastasharjani. Seda nimetatakse igakülgseks tuleks. See põletab kollektori väga kiiresti kuni täieliku lagunemiseni. Ringtulel võib olla mitu põhjust. Sinu puhul on kõige tõenäolisem, et mootor pandi alaldamisega 12 V peale. Siis on voolutugevusel 30 A vooluahela elektrivõimsus 360 W. Ankur libiseb rohkem kui 30 kraadi pöörde kohta ja see on tingimata pidev igakülgne tuli. Samuti on võimalik, et mootori armatuur on keritud lihtsa (mitte kahekordse) lainega. Sellised elektrimootorid suudavad paremini ületada hetkelisi ülekoormusi, kuid neil on käivitusvool - ema, ärge muretsege. Täpsemalt ei oska tagaselja öelda ja sellel pole ka mõtet – vaevalt saame siin midagi oma kätega parandada. Siis on uute akude leidmine ja soetamine ilmselt odavam ja lihtsam. Kuid kõigepealt proovige mootor reostaadi kaudu veidi kõrgemal pingel sisse lülitada (vt ülalt). Peaaegu alati on sel viisil võimalik pidevat igakülgset tuld maha lasta võlli võimsuse väikese (kuni 10-15%) vähenemise hinnaga.