Güç kaynaklarının değiştirilmesi 12 volt. Kendin yap güçlü anahtarlama güç kaynağı

Yazımızda çeşitli devre çözümlerini kullanarak en ilginç anahtarlamalı güç kaynağı devrelerini ele alacağız. Ama önce çalışma prensibine bakalım. güç kaynağını değiştirmek. (GÜÇ KAYNAĞI)

Bugün mevcut olan anahtarlamalı anahtarlamalı güç kaynaklarının neredeyse tamamı tasarım açısından biraz farklıdır ve aynı tipik şemaya göre çalışır.

Güç kaynağı cihazının değiştirilmesi

UPS'in ana bileşenleri ve üniteleri şunları içerir:

ağ doğrultucu, tipik bir versiyon aşağıdakilerden oluşur: giriş bobinleri, gürültü reddi ve kapasitörlerden statik izolasyon sağlayan bir elektromekanik filtre, bir diyot köprüsü ve bir ana sigorta;
filtre kabı;
anahtarlama modunda çalışan güç transistörü;
ana osilatör;
optokuplörler;
genellikle transistörler üzerine kurulu geri besleme devresi;
çıkış devresinin doğrultucu diyotları veya diyot köprüsü;
Çıkış voltajı kontrol devreleri
filtre kapları;
güç bobinleri ağdaki voltaj düzeltme ve teşhis işlevini yerine getirir

Radyo-elektronik bileşenlerin kısa bir tanımıyla tipik bir anahtarlama güç kaynağının baskılı devre kartının bir örneği aşağıdaki şekilde gösterilmektedir:

Anahtarlamalı güç kaynağı nasıl çalışır?

UPS, invertör devresinin bileşenleri arasındaki etkileşim prensiplerini uygulayarak stabil voltaj üretir. 220 voltluk alternatif şebeke voltajı, kablolardan doğrultucu cihaza gider. Genliği, 300 volta kadar tepe noktalarına dayanabilen kapasitörlerin kullanımı yoluyla kapasitif bir filtre ile yumuşatılır ve bir gürültü bastırma filtresiyle ayrılır.

Diyot köprüsü, içinden geçen alternatif voltajı düzeltir ve bu daha sonra transistörler üzerinde uygulanan bir devre tarafından dönüştürülür. Daha sonra, belirli bir görev döngüsüyle birlikte yüksek frekanslı dikdörtgen darbeler gelir. Dönüştürülebilirler:

çıkış devrelerinin besleme ağından galvanik izolasyon ile;
ayırma olmadan.

İlk durumda, RF darbeleri, galvanik izolasyon sağlayan bir darbe transformatörüne gider. Yüksek frekans nedeniyle transformatörün mükemmel verimliliği elde edilir, manyetik devrenin boyutları ve dolayısıyla son cihazın ağırlığı azalır.

Bu tür UPS şemalarında birbirine bağlı üç zincir çalışır: PWM denetleyicisi; güç anahtarlarının transistör kademesi; darbe transformatörü

Bir dizi güç anahtarı genellikle güçlü alan etkili, bipolar veya transistörlerden oluşur. İkincisi için, kural olarak, diğer düşük güçlü transistörler veya IC'ler (sürücüler) kullanılarak ayrı bir kontrol sistemi oluşturulur. Güç anahtarları çeşitli şemalarda uygulanabilir: yarım köprü; kaldırım; veya bir orta nokta ile.

Darbe transformatörünün sargıları alsifer veya ferritten yapılmış manyetik bir çekirdeğin etrafına yerleştirilmiştir. Yüzlerce kHz'e kadar tekrarlama oranlarına sahip RF darbelerini iletebilirler. Çalışmaları genellikle stabilizatör, filtre, diyot ve diğer elementlerden oluşan zincirlerle tamamlanır.

Galvanik izolasyonu olmayan bir UPS'de yüksek frekanslı izolasyon transformatörü kullanılmaz ve sinyal doğrudan alçak geçiren filtreye gider.

UPS'teki çıkış voltajını stabilize etme özellikleri

Tüm UPS'ler, çıkış parametreleriyle negatif geri besleme (NFB) uygulayan radyo bileşenleri içerir. Bu nedenle değişken yükler ve güç kaynağı dalgalanmaları sırasında mükemmel çıkış voltajı stabilizasyonuna sahiptirler. OOS'u uygulama yöntemleri, UPS'i çalıştırmak için kullanılan devreye bağlıdır. Galvanik izolasyonla çalışan UPS'lerde aşağıdaki masraflarla uygulanabilir:

Çıkış voltajının HF transformatörünün sargılarından biri üzerindeki ara etkisi;
Bir optokuplör kullanma.

Her iki versiyonda da bu sinyaller, PWM kontrol cihazının çıkışına sağlanan darbelerin görev döngüsünü kontrol eder. Galvanik izolasyonu olmayan bir devre kullanıldığında, OOS genellikle dirençli bir bölücü bağlanarak oluşturulur.

Devresi HV-2405E mikro devresinde uygulanan basit bir anahtarlamalı güç kaynağı, dahili bileşiminde bir ön anahtarlama voltaj regülatörü ve bir çıkış doğrusal stabilizatörü içerir.

Anahtarlamalı bir güç kaynağının sağlayabileceği akım miktarı C1 kapasitansına bağlıdır. Kondansatör C2, geçici süreçleri stabilize etmek için mikro devrenin aktivasyonu için bir zaman gecikmesi sağlar. Kapasitans C3, düzeltilmiş çıkış voltajının dalgalanmasını azaltmak için kullanılır.

Termistör R1, mikro devreyi kapasitör C1'in şarj akımı nedeniyle bozulmaya karşı korur. Devrede küçük boyutlu MZ21-N151RM marka termistör kullanıldı.

18 V'luk bir çıkış voltajı elde etmek için, direnç R1'in 13 kOhm, 15 V - 10 kOhm, 12 V - 6,8 kOhm ve 9 V - 3,9 kOhm olması gerekir.

IR2153 mikro montajı, alan etkisi ve IGBT transistörlerini kontrol etmek için evrensel bir sürücüdür. Enerji tasarruflu lambalara yönelik elektronik balast devrelerinde kullanılmak üzere özel olarak geliştirilmiştir, bu nedenle güç kaynağı tasarlarken işlevselliği biraz sınırlıdır. Mikro devre, buna dayalı olarak basit ve güvenilir bir güç kaynağı oluşturmanıza olanak sağlar.

Gerilim bölücü, toplam 100 mikrofarad kapasiteli polar olmayan bir kol oluşturan, polar olmayan bir kağıt kapasitör C1 ve elektrolitik kapasitörler C2 ve S3 üzerine monte edilir.

Devreye göre soldaki iki diyot kapasitör devresine polarizasyon yapıyor. Radyo bileşenlerinin belirtilen değerleri ile kısa devre akımı yaklaşık 0,6A olacak ve yük olmadığında C4 kapasitörünün terminallerindeki voltaj yaklaşık 27 V olacaktır.

Dönüştürücünün transformatörü T2'nin birincil sargısı, VT1, VT2 transistörleri ve C9, C10 kapasitörleri tarafından oluşturulan köprünün köşegenine bağlanır. Transistörlerin temel devreleri, birincil sargısı DD1, DD2 mikro devreleri üzerine kurulu bir sürücüden adım voltajı alan transformatör T1'in ikinci ve üçüncü sargılarından güç alır.

Sürücünün ana osilatörü DD1.1, DD1.2 invertörlerinde yapılır ve 120 kHz frekansında salınımlar üretir. 60 kHz frekanslı DD2.1 tetikleyicilerinin ve 30 kHz frekanslı DD2.2 tetikleyicilerinin çıkışlarından gelen darbeler, DD1.3 ve DD1.4 elemanlarının girişlerine gider ve 4 görev döngüsüne sahip darbe dizileri oluşturulur. onların çıkışlarında.

Transformatör T1, bu adım voltajını anahtar modunda çalışan VT1, VT2 transistörlerinin tabanına besler ve bunları birer birer açar.

K142 serisinin voltaj dengeleyicileri kullanılarak iki çıkış voltajı kaynağı yapılır. Düzeltilmiş voltaj darbeli olduğundan, filtrelerin girişlerine bu dönüşüm frekansında iyi çalışan küçük kapasiteli K52-1 oksit kapasitörler monte edilir.

Anahtarlamalı güç kaynağı devresi, çift taraflı folyo fiberglastan yapılmış baskılı devre kartı üzerine monte edilmiştir. Radyo bileşenleri tarafında folyo korunur ve ortak bir kablo görevi görür.

Transistörler 40 x 22 mm ölçülerinde bir radyatöre monte edilmiştir.

Devre, C2-1 (R7) ve MT sabit dirençlerini, SP3-196 (R9) kesme direncini, KTP-2a (C1, C2), K50-27 (C4, C5), K52-1 (C7, C11) kapasitanslarını kullanır. Nominal gerilim 400 (C3) ve 250 V (C9, C10), KM-5 (C6, C14) ve KM-6 (diğerleri) için C16, C20), K73-17. Endüktanslar L1, L2, L4 - DM-2,5 L3 - DM-0,4.

Birinci transformatör, 2000NM ferritten yapılmış K 10X6X5 halka manyetik çekirdek üzerine monte edilmiştir. Birincil sargısı 180 dönüşlü PELSHO 0.1, 2 ve 3 sargıdan oluşur ve her biri 18 dönüşlü PELSHO 0.27'dir. İkinci transformatör K28X16X9'un manyetik çekirdeği 2000NM ferrit sınıfından yapılmıştır. Birincil sargısı 105 tur PELSHO 0.27 telden, 2 ve 4 sarımlardan 14 ve 8 tur MGTF montaj telinden 0,07 mm kesitli, 3. sarımı ise 1 mm çapında 2X7 tur PEV-2'den oluşur. .

Tasarımın temeli IR2151 yongasındaki yarım köprü sürücüsüdür. Jeneratörden gelen sinyal, bir dizi güçlü alan etkili transistör tarafından güçlendirilir. 47k direncin gücü en az 2 watt olmalıdır. FR107 diyotu FR207 vb. ile değiştirilebilir. Dalgalanmaları yumuşatmak ve ağ gürültüsünü azaltmak için elektrolitik kapasitörler gereklidir; kapasitansları 22 ila 470 mikrofarad arasında değişir. 3 amperlik sigorta. Darbe transformatörü, 12 veya 2 voltluk iki kutuplu bir voltaj elde etmenizi sağlar, böylece çıkış 5, 10, 12 ve 24 volt olabilir.

Bu güç kaynağı, güçlü ULF'lere güç sağlayabilir veya onu TDA serisinden 12 voltluk bir amplifikatöre uyarlayabilir. Güç kaynağı bir voltaj regülatörüyle destekleniyorsa, tam teşekküllü bir anahtarlama laboratuvarı güç kaynağı monte edebilirsiniz.

Doğrultucu en iyi şekilde ultra hızlı 4-10 amper diyotlar kullanılarak monte edilir; bunlar aynı bilgisayar güç kaynağından ödünç alınabilir. Bu güç kaynağı, çıkış akımı 10 amperden fazla olduğu için bir araba aküsü için şarj cihazı olarak da kullanılabilir.

Unutmayın, Rus 26 gibi bir zamanlar çok popüler olan telefonlar vardı. Her biri, 0,5 A'ya kadar yük akımına sahip +5V ve +8V iki stabilize çıkış voltajına sahip iyi bir ağ adaptörüyle birlikte geldi; kullanılabilir Birçok amatör radyo ev yapımı ürününe ve Today'e güç sağlamak için.

Bu güç kaynağının şemasına bakalım:

220 V şebeke voltajı, SA1 değiştirme anahtarının kapalı kontaklarından ve R1 koruyucu direncinden T1 transformatörünün birincil sargısına geçer. İkincil sargıdan 11 V AC'ye düşürülür, Schottky diyotları VD1 - VD4 kullanılarak bir doğrultucu ile düzeltilir. Bu tür diyotların kullanılması doğrultucudaki güç kayıplarını yaklaşık 1 V azaltır ve C7 filtre kondansatöründeki voltajı artırır.

Anahtarlama güç kaynağı iki doğrusal stabilizatör DA1 ve DA2 içerir. Birincisi +5 V ve ikincisi +8 V'luk stabilize bir çıkış voltajı üretir.

Geçiş anahtarı SB1'i kullanarak +5 V veya +8 V voltajını seçebilirsiniz. Bu durumda, geçiş anahtarı "+5 V" konumundaysa, "+8 V" konumundaysa HL2 LED'i yanar. konumu, ardından HL3.

Kolaylık sağlamak için “+5 V” kanalının çıkışına bir USB soketi ekleyebilir ve bunu güç kaynağı olan cihazları ayarlamak için kullanabilirsiniz.

Eski bir floresan lambanın elektronik balastına dayalı olarak farklı güçlerde ev yapımı anahtarlamalı güç kaynakları yapmak için ayrıntılı talimatlar. Elektronik balast neredeyse hazır bir anahtarlama güç kaynağıdır, ancak izolasyon transformatörü ve doğrultucudan yoksundur.

UPS'in standart analoglara göre avantajları

Aynı çıkış gücü değerlerine sahip güç kaynağı tasarımları karşılaştırıldığında UPS'ler aşağıdaki avantajlara sahiptir:

UPS'in azaltılmış ağırlığı ve boyutları, büyük radyatörler üzerinde bulunan ve doğrusal modda çalışan kontrol sistemlerine sahip güçlü ve ağır güç transformatörleri kullanarak düşük frekanslı enerjiyi dönüştürmekten darbeli dönüşüm teknolojilerine geçişle açıklanabilir. İşlenen sinyalin frekansının artması nedeniyle filtre kapasitörlerinin kapasitansı ve dolayısıyla boyutları azalır. Düzeltme devresi de basitleştirilmiştir.
Artan verimlilik - Düşük frekanslı transformatörlerde, elektromanyetik dönüşümler sırasında ısı dağılımı nedeniyle kayıpların önemli bir kısmı ortaya çıkar. Bir UPS'de maksimum enerji kayıpları, kademelerin anahtarlanması sırasında geçici işlemler sırasında meydana gelir. Ve geri kalan zamanlarda anahtar transistörler kesinlikle kararlı bir durumdadır: açık veya kapalı. Bu durumda tüm koşullar minimum kayıp için yaratılırken verimlilik% 90-98'e ulaşabilir.
Daha az maliyet;
Genişletilmiş besleme voltajı aralığı - darbe teknolojileri, güç kaynağının farklı genlik ve frekanslara sahip kaynaklardan beslenmesine olanak tanır. Bu, farklı elektrik standartlarıyla uygulama kapsamını genişletir.
Yerleşik koruma. Küçük boyutlu yarı iletken modüllerin kullanımı sayesinde, kısa devre akımlarının (kısa devreler), cihaz çıkışındaki yüklerin kesilmesini ve diğer acil durumları kontrol eden UPS tasarım korumasını oluşturmak mümkündür.

UPS'in dezavantajları

Yüksek frekanslı girişim, HF darbelerini dönüştürme prensibi üzerinde çalıştıkları için, herhangi bir tasarımda uzaya iletilen girişim üretirler. Bu, bunların çeşitli yöntemlerle bastırılmasına ilişkin ek bir gereksinim yaratır.

Bazı durumlarda gürültü bastırma etkisiz olabilir ve bu durum UPS'in belirli hassas dijital ekipman türleri için kullanılmasını engeller.

UPS güç sınırlamaları, yalnızca yüksek yüklerde değil aynı zamanda düşük yüklerde de çalışmaya yönelik bir kontrendikasyondur. Çıkış devresinde kritik değerin ötesinde keskin bir akım düşüşü varsa, başlatma devresi arızalanabilir veya KGK bozuk özelliklerde voltaj üretmeye başlayabilir.

BU MATERYAL ÇOK SAYIDA ANİMASYONLU UYGULAMA İÇERMEKTEDİR!!!

Microsoft Internet Extlorer tarayıcısı için bazı işlevleri geçici olarak devre dışı bırakmanız gerekir:
- Yandex, Google vb. entegre çubukları kapatın.
- durum çubuğunu kapatın (işaretini kaldırın):

Adres çubuğunu kapatın:

İstenirse NORMAL DÜĞMELERİ kapatabilirsiniz ancak ortaya çıkan ekran alanı zaten yeterlidir

Aksi takdirde, başka bir ayar yapmanıza gerek yoktur - malzeme, malzemenin içine yerleştirilmiş düğmeler kullanılarak kontrol edilir ve çıkarılan panelleri her zaman yerine geri getirebilirsiniz.

ELEKTRİK DÖNÜŞÜMÜ

Güç kaynaklarının anahtarlanmasının çalışma prensibini anlatmaya başlamadan önce genel fizik dersinden elektriğin ne olduğu, manyetik alanın ne olduğu ve birbirlerine nasıl bağlı oldukları gibi bazı detayları hatırlamamız gerekiyor.
Çok derine inmeyeceğiz ve çeşitli nesnelerde elektriğin ortaya çıkma nedenleri konusunda da sessiz kalacağız - bunun için fizik dersinin 1/4'ünü aptalca yeniden yazmanız yeterli, bu yüzden okuyucunun elektriğin ne olduğunu bilmesini umuyoruz. "ARACA YAPMAYIN - ÖLDÜRÜR!" tabelalarının üzerindeki yazılardan değil. Ancak önce bunun nasıl bir şey olduğunu hatırlayalım, bu elektriktir, daha doğrusu voltajdır.

Şimdi tamamen teorik olarak yükümüzün bir iletken olduğunu varsayalım. en yaygın tel parçası. İçinden akım geçtiğinde içinde ne olduğu aşağıdaki şekilde açıkça gösterilmiştir:

İletken ve etrafındaki manyetik alanla ilgili her şey açıksa, o zaman iletkeni bir halkaya değil birkaç halkaya katlayalım ki indüktörümüz daha aktif hale gelsin ve sonra ne olacağını görelim.

Tam da bu noktada çay içmek ve beyninizin yeni öğrendiklerinizi özümsemesine izin vermek mantıklıdır. Beyin yorgun değilse veya bu bilgi zaten biliniyorsa, daha ileriye bakın

Bipolar transistörler, alan etkili transistörler (MOSFET'ler) ve IGBT'ler, güç kaynaklarının anahtarlanmasında güç transistörleri olarak kullanılır. Her ikisinin de kendi avantajları ve dezavantajları olduğundan, hangi güç transistörünün kullanılacağına yalnızca cihaz üreticisi karar verir. Bununla birlikte, bipolar transistörlerin pratikte güçlü güç kaynaklarında kullanılmadığını not etmemek haksızlık olur. MOSFET transistörleri en iyi şekilde 30 kHz ila 100 kHz arasındaki dönüşüm frekanslarında kullanılır, ancak IGBT'ler "düşük frekansları sever - 30 kHz'in üzerinde kullanılmaması daha iyidir.
Bipolar transistörler iyidir çünkü kollektör akımı baz akıma bağlı olduğundan oldukça hızlı kapanırlar, ancak açık durumda oldukça yüksek bir dirence sahiptirler, bu da aralarında oldukça büyük bir voltaj düşüşü olacağı anlamına gelir, bu da kesinlikle transistörün gereksiz ısınması.
Sahada olanlar açıkken çok küçük bir aktif dirence sahiptirler ve bu da fazla ısı oluşumuna neden olmaz. Bununla birlikte, transistör ne kadar güçlü olursa, geçit kapasitansı da o kadar büyük olur ve onu şarj etmek ve boşaltmak için oldukça büyük akımlar gerekir. Kapı kapasitansının transistörün gücüne bu bağımlılığı, güç kaynakları için kullanılan alan etkili transistörlerin, özü birkaç alan etkili transistörün paralel bağlantısının kullanılması olan MOSFET teknolojisi kullanılarak üretilmesinden kaynaklanmaktadır. yalıtımlı bir kapı ve tek bir çip üzerinde yapılmış. Transistör ne kadar güçlü olursa, paralel transistörler de o kadar fazla kullanılır ve kapı kapasitansları toplanır.
Bir uzlaşma bulma girişimi, kompozit elemanlar oldukları için IGBT teknolojisi kullanılarak yapılan transistörlerdir. MOSFET'i tekrarlamaya çalışırken tamamen kazara ortaya çıktıklarına dair söylentiler var, ancak alan etkili transistörler yerine tam olarak alan etkili ve tam olarak iki kutuplu olmadıkları ortaya çıktı. Kontrol elektrodu, içine yerleştirilmiş düşük güçlü alan etkili bir transistörün kapısıdır; bu, kaynak drenajı ile paralel olarak bağlanan ve belirli bir transistörün bir kristali üzerinde yapılan güçlü bipolar transistörlerin temel akımını zaten kontrol eder. Bu, oldukça küçük bir kapı kapasitansı ile sonuçlanır ve açık durumda çok yüksek bir aktif direnç değildir.
Güç kısmını bağlamak için çok fazla temel devre yok:
OTOJENERATÖR GÜÇ ÜNİTELERİ. Genellikle endüktif olan pozitif bir bağlantı kullanılır. Bu tür güç kaynaklarının basitliği onlara bazı kısıtlamalar getirir - bu tür güç kaynakları, yük geri bildirim parametrelerini etkilediğinden sabit, değişmeyen yükü "seviyor". Bu tür kaynaklar hem tek çevrimli hem de itme-çekme tiplerinde gelir.
ZORLAMALI UYARIM DARBE GÜÇ KAYNAĞI. Bu güç kaynakları da tek çevrimli ve itme-çekme olarak ikiye ayrılır. İlki, değişen yüklere daha sadık olmalarına rağmen hala gerekli güç rezervini tutarlı bir şekilde koruyamıyor. Ve ses ekipmanının tüketimi oldukça geniş bir dağılıma sahiptir - duraklatma modunda amplifikatör birkaç watt tüketir (son aşamanın hareketsiz akımı) ve ses sinyali zirvelerinde tüketim onlarca hatta yüzlerce watt'a ulaşabilir.
Bu nedenle, ses ekipmanı için anahtarlamalı güç kaynağı için tek ve en kabul edilebilir seçenek, zorlamalı uyarımlı itme-çekme devrelerinin kullanılmasıdır. Ayrıca, yüksek frekans dönüşümü sırasında ikincil voltajın filtrelenmesine daha fazla dikkat edilmesi gerektiğini unutmayın, çünkü ses aralığında güç kaynağı gürültüsünün ortaya çıkması, bir güç amplifikatörü için anahtarlamalı bir güç kaynağı üretmeye yönelik tüm çabaları boşa çıkaracaktır. . Aynı sebepten dolayı dönüşüm frekansı ses aralığından daha da uzaklaştırılır. En popüler dönüştürme frekansı eskiden 40 kHz civarındaydı, ancak modern eleman tabanı 100 kHz'e kadar çok daha yüksek frekanslarda dönüşüme izin veriyor.
Bu darbeli kaynakların iki temel türü vardır: stabilize edilmiş ve stabil olmayan.
Stabilize güç kaynakları, özü, birincil sargıya sağlanan voltajın süresini ayarlayarak çıkış voltajını şekillendirmek olan darbe genişliği modülasyonunu kullanır ve darbe yokluğunun telafisi, ikincil güce bağlı LC devreleri tarafından gerçekleştirilir. çıktı. Stabilize güç kaynaklarının en büyük avantajı, 220 V ağın giriş voltajına veya güç tüketimine bağlı olmayan çıkış voltajının stabilitesidir.
Stabilize edilmemiş olanlar, güç kısmını sabit bir frekans ve darbe süresi ile basitçe kontrol eder ve geleneksel bir transformatörden yalnızca boyut ve ikincil besleme kapasitörlerinin çok daha küçük kapasitansları açısından farklılık gösterir. Çıkış voltajı doğrudan 220 V şebekeye bağlıdır ve güç tüketimine biraz bağlıdır (boşta voltaj hesaplanandan biraz daha yüksektir).
Anahtarlamalı güç kaynaklarının en popüler güç devreleri şunlardır:
Orta nokta ile(İTME ÇEKME). Eleman tabanı gereksinimlerinde bazı özelliklere sahip oldukları için genellikle düşük voltajlı güç kaynaklarında kullanılırlar. Güç aralığı oldukça geniştir.
Yarım köprüler. Ağ anahtarlamalı güç kaynaklarında en popüler devre. 3000 W'a kadar güç aralığı. Güçte daha fazla artış mümkündür, ancak maliyet köprü versiyonunun seviyesine ulaşır, bu nedenle biraz ekonomik değildir.
Kaldırımlar. Bu şema, iki kat daha fazla güç anahtarı içerdiğinden düşük güçlerde ekonomik değildir. Bu nedenle en çok 2000 W üzerindeki güçlerde kullanılır. Maksimum güçler 10.000 W dahilindedir. Bu devre kaynak makinelerinin imalatında temeldir.
Kimin kim olduğuna ve nasıl çalıştıklarına daha yakından bakalım.

ORTA NOKTA İLE

Gösterildiği gibi, bu güç devresi tasarımının ağ güç kaynaklarının oluşturulmasında kullanılması önerilmez, ancak ÖNERİLMEMESİ mümkün OLMADIĞI anlamına gelmez. Eleman tabanının seçimine ve güç transformatörünün imalatına daha dikkatli bir yaklaşım sergilemenin yanı sıra, baskılı devre kartını döşerken oldukça yüksek voltajları hesaba katmak gerekir.
Bu güç aşaması, araç ses ekipmanlarının yanı sıra kesintisiz güç kaynaklarında da maksimum popülerlik kazanmıştır. Ancak bu alanda bu devre, maksimum gücün sınırlandırılması gibi bazı sakıncalara sahiptir. Ve mesele eleman tabanında değil - bugün 50-100 A anlık drenaj kaynağı akım değerlerine sahip MOSFET transistörleri hiç de yetersiz değil.Mesele, transformatörün kendisinin genel gücünde veya daha doğrusu birincil sargı.
Sorun şu ki... Ancak daha ikna edici olmak gerekirse, yüksek frekans transformatörlerinin sargı verilerini hesaplamak için bir program kullanacağız.
M2000HM1-A geçirgenliğine sahip 5 standart boyutlu K45x28x8 halkayı alalım, dönüşüm frekansını 54 kHz ve birincil sargıyı 24 V (her biri 12 V'luk iki yarım sargı) ayarlayalım.Sonuç olarak, bu çekirdeği buluyoruz. 658 W'lık bir güç geliştirebilir, ancak birincil sargının 5 tur içermesi gerekir, yani. Yarım sarım başına 2,5 tur. Her nasılsa doğal olarak yeterli değil... Ancak, dönüşüm frekansını 88 kHz'e yükseltirseniz, güç çok cazip görünse de, yarım sarma başına yalnızca 2 (!) dönüş elde edersiniz - 1000 W.
Görünüşe göre bu tür sonuçları kabul edebilir ve 2 dönüşü tüm halka boyunca eşit olarak dağıtabilirsiniz, eğer çok çalışırsanız yapabilirsiniz, ancak ferritin kalitesi arzulanan çok şey bırakıyor ve frekanslarda M2000HM1-A 60 kHz'in üzerinde zaten biraz ısınıyor, yani 90 kHz'de onu havaya uçurmak zaten gerekiyor.
Yani ne dersen de, bu bir kısır döngüye dönüşüyor; daha fazla güç elde etmek için boyutları artırarak, birincil sargının dönüş sayısını çok fazla azaltıyoruz; frekansı artırarak, yine birincil sargının dönüş sayısını azaltıyoruz. birincil sargı, ancak ek olarak ekstra ısı alıyoruz.
Bu nedenle 600 W'ın üzerinde güç elde etmek için ikili dönüştürücüler kullanılır - bir kontrol modülü, iki güç transformatörü içeren iki özdeş güç modülüne kontrol darbeleri gönderir. Her iki transformatörün çıkış gerilimleri toplanır. Ağır hizmet tipi fabrikada üretilen araba amplifikatörlerinin güç kaynağı bu şekilde düzenlenir ve bir güç modülünden yaklaşık 500..700 W ve daha fazlası çıkarılmaz. Toplamanın birkaç yolu vardır:
- alternatif voltajın toplamı. Akım, transformatörlerin primer sargılarına senkron olarak sağlanır, bu nedenle çıkış gerilimleri senkrondur ve seri olarak bağlanabilir. İkincil sargıların iki transformatörden paralel olarak bağlanması önerilmez - sargıdaki veya ferrit kalitesindeki küçük bir fark, büyük kayıplara ve güvenilirliğin azalmasına neden olur.
- doğrultuculardan sonraki toplam, yani sabit voltaj. En iyi seçenek, bir güç modülünün güç amplifikatörü için pozitif voltaj ve ikincisi negatif voltaj üretmesidir.
- iki özdeş bipolar voltajın eklenmesiyle iki seviyeli güç kaynağına sahip amplifikatörler için güç kaynağı üretimi.

YARIM KÖPRÜ

Yarım köprü devresinin pek çok avantajı vardır; basittir, bu nedenle güvenilirdir, kopyalanması kolaydır, az miktarda parça içermez ve hem bipolar hem de içi boş nokta transistörlerine uygulanabilir. IGBT transistörleri de içinde mükemmel çalışıyor. Ancak zayıf bir noktası var. Bunlar geçiş kapasitörleridir. Gerçek şu ki, yüksek güçlerde, içlerinden oldukça büyük bir akım akıyor ve bitmiş anahtarlama güç kaynağının kalitesi doğrudan bu özel bileşenin kalitesine bağlı.
Ancak sorun, kapasitörlerin sürekli olarak yeniden şarj edilmesidir, bu nedenle minimum TERMİNAL PLAKA direncine sahip olmaları gerekir, çünkü yüksek dirençle bu alanda oldukça fazla ısı üretilecek ve sonunda terminal yanacaktır. . Bu nedenle, geçiş kapasitörleri olarak film kapasitörlerinin kullanılması gerekir ve bir kapasitörün kapasitansı, aşırı durumlarda, bir kapasitör kullanılırsa 4,7 μF kapasiteye ulaşabilir - göre, tek kapasitörlü bir devre de oldukça sık kullanılır. tek kutuplu güç kaynağına sahip UMZCH çıkış aşaması prensibine göre. İki adet 4,7 μF kapasitör kullanılıyorsa (bağlantı noktaları transformatör sargısına bağlıysa ve serbest uçlar pozitif ve negatif güç veriyollarına bağlıysa), o zaman bu konfigürasyon güç amplifikatörlerine güç sağlamak için oldukça uygundur - alternatif için toplam kapasitans voltaj dönüşümü toplanır ve sonuçta 4,7 μF + 4,7 μF = 9,4 μF'ye eşit olduğu ortaya çıkar. Ancak bu seçenek, maksimum yükte uzun süreli sürekli kullanım için tasarlanmamıştır - toplam kapasitansın birkaç kapasitöre bölünmesi gerekir.
Büyük kapasiteler (düşük dönüşüm frekansı) elde etmek gerekiyorsa, daha küçük kapasiteli birkaç kapasitör kullanmak daha iyidir (örneğin, paralel bağlı 5 adet 1 μF). Bununla birlikte, paralel olarak bağlanan çok sayıda kapasitör, cihazın boyutlarını oldukça önemli ölçüde artırır ve tüm kapasitör çelenklerinin toplam maliyeti küçük değildir. Bu nedenle daha fazla güce ihtiyacınız varsa köprü devresi kullanmak mantıklıdır.
Yarım köprü versiyonu için 3000 W'ın üzerindeki güçler istenmez; geçiş kapasitörlü kartlar çok hacimli olacaktır. Elektrolitik kapasitörlerin geçiş kapasitörleri olarak kullanılması mantıklıdır, ancak yalnızca 1000 W'a kadar güçlerde, çünkü yüksek frekanslarda elektrolitler etkili değildir ve ısınmaya başlar. Kağıt kapasitörler geçişli kapasitörler olarak çok iyi olduklarını gösterdiler, ancak boyutları...
Daha fazla netlik sağlamak için, kapasitör reaktansının frekansa ve kapasitansa (Ohm) bağımlılığının bir tablosunu sunuyoruz:

Her ihtimale karşı, iki kapasitör kullanıldığında (biri artı, diğeri eksi) son kapasitansın bu kapasitörlerin kapasitanslarının toplamına eşit olacağını hatırlatırız. Ortaya çıkan direnç, reaktif olduğu için ısı üretmez, ancak maksimum yüklerde güç kaynağının verimliliğini etkileyebilir - güç transformatörünün genel gücünün oldukça yeterli olmasına rağmen çıkış voltajı düşmeye başlayacaktır.

KÖPRÜ

Köprü devresi herhangi bir güç için uygundur, ancak en yüksek güçlerde etkilidir (ağ güç kaynakları için bu 2000 W'tan başlayan güçtür). Devre, eşzamanlı olarak kontrol edilen iki çift güç transistörü içerir, ancak üst çiftin yayıcılarının galvanik izolasyonuna duyulan ihtiyaç, bazı rahatsızlıklara neden olur. Bununla birlikte, kontrol transformatörleri veya özel mikro devreler kullanıldığında bu sorun tamamen çözülebilir, örneğin alan etkili transistörler için, International Rectifier'ın özel bir geliştirmesi olan IR2110'u tam olarak kullanabilirsiniz.

Ancak güç kısmının kontrol modülü tarafından kontrol edilmediği takdirde hiçbir anlamı yoktur.
Güç kaynaklarının değiştirilmesinin güç kısmını kontrol edebilen pek çok özel mikro devre vardır, ancak bu alandaki en başarılı gelişme, geçen yüzyılda ortaya çıkan TL494'tür, ancak gerekli TÜMÜ içerdiğinden alaka düzeyini kaybetmemiştir. anahtarlamalı güç kaynaklarının güç kısmını kontrol etmek için bileşenler. Bu mikro devrenin popülaritesi öncelikle birkaç büyük elektronik bileşen üreticisi tarafından piyasaya sürülmesiyle kanıtlanmaktadır.
Gerekli TÜM bileşenlere sahip olduğu için tam sorumluluğa sahip bir kontrolör olarak adlandırılabilecek bu mikro devrenin çalışma prensibini ele alalım.

BÖLÜM II

PWM voltaj regülasyon yöntemi tam olarak nedir?
Yöntem aynı endüktans ataletine dayanmaktadır; akımı anında iletememesi. Bu nedenle darbelerin süresini ayarlayarak son sabit voltajı değiştirebilirsiniz. Üstelik, güç kaynaklarını değiştirmek için bunu birincil devrelerde yapmak ve böylece bir güç kaynağı oluşturmada paradan tasarruf etmek daha iyidir, çünkü bu kaynak aynı anda iki rol oynayacaktır:
- voltaj dönüşümü;
- çıkış voltajının stabilizasyonu.
Üstelik bu durumda, stabilize edilmemiş bir anahtarlama güç kaynağının çıkışına takılan doğrusal stabilizatörle karşılaştırıldığında çok daha az ısı üretilecektir.
Daha fazla netlik sağlamak için aşağıdaki şekle bakmalısınız:

Şekil, dikdörtgen darbe üretecinin V1'in bir güç anahtarı görevi gördüğü ve R1'in bir yük görevi gördüğü bir darbe dengeleyicinin eşdeğer devresini göstermektedir. Şekilden görülebileceği gibi, 50 V'luk sabit bir çıkış darbe genliği ile, darbelerin süresini değiştirerek, yüke sağlanan voltajı geniş bir aralıkta ve çok küçük termal kayıplarla değiştirmek mümkündür. yalnızca kullanılan güç anahtarının parametrelerine bağlıdır.

Güç ünitesinin çalışma prensiplerini ve kontrollerini çözdük. Geriye kalan tek şey, her iki düğümü de bağlamak ve hazır bir anahtarlama güç kaynağı elde etmektir.
TL494 denetleyicinin yük kapasitesi çok büyük değil, ancak IRFZ44 tipi bir çift güç transistörünü kontrol etmek yeterli. Bununla birlikte, daha güçlü transistörler için, güç transistörlerinin kontrol elektrotlarında gerekli akımı geliştirebilen akım amplifikatörlerine zaten ihtiyaç vardır. Güç kaynağının boyutunu küçültmeye ve ses aralığından uzaklaşmaya çalıştığımızdan, MOSFET teknolojisi kullanılarak yapılan alan etkili transistörler, güç transistörleri olarak en iyi şekilde kullanılacaktır.

MOSFET'lerin üretimindeki yapı çeşitleri.

Bir yandan, alan etkili bir transistörü kontrol etmek için büyük akımlara ihtiyaç yoktur; bunlar voltajla açılır. Ancak bu bal fıçısında merhemde bir sinek var, bu durumda, kapının transistörü kontrol etmek için akım tüketmeyen çok büyük bir aktif dirence sahip olmasına rağmen kapının bir kapasitansa sahip olduğu gerçeğinde yatmaktadır. Ve şarjı ve deşarjı için tam olarak büyük akımlara ihtiyaç vardır, çünkü yüksek dönüşüm frekanslarında reaktans zaten göz ardı edilemeyecek sınırlara indirgenmiştir. Ve güç MOSFET transistörünün gücü ne kadar büyük olursa, kapısının kapasitansı da o kadar büyük olur.
Örneğin, 1400 pF kapı kapasitansına sahip IRF740'ı (400 V, 10A) ve 4200 pF kapı kapasitansına sahip IRFP460'ı (500 V, 20 A) ele alalım. Hem birinci hem de ikinci kapı voltajının ± 20 V'tan fazla olmaması gerektiğinden, kontrol darbeleri olarak 15 V'luk bir voltajı alacağız ve simülatörde 100 kHz jeneratör frekansında R1 ve R2 dirençleri üzerinde ne olduğunu göreceğiz. 1400 pF ve 4200 pF'deki kapasitörlere seri olarak bağlanır.

Test standı.

Akım aktif bir yükten aktığında, üzerinde bir voltaj düşüşü oluşur ve bu değerden akan akımın anlık değerleri değerlendirilebilir.

Direnç R1'e bırakın.

Şekilden de görülebileceği gibi R1 direncinde bir kontrol darbesi göründüğünde hemen yaklaşık 10,7 V düşer, 10 Ohm'luk bir dirençle bu, anlık akım değerinin 1.A(!)'ye ulaştığı anlamına gelir. Darbe R1 direncinde biter bitmez aynı 10,7 V düşer, bu nedenle C1 kapasitörünü boşaltmak için yaklaşık 1 A'lık bir akım gerekir.
4200 pF'lik bir kapasitansı 10 ohm'luk bir direnç üzerinden şarj etmek ve boşaltmak için, 10 ohm'luk direnç boyunca 13,4 V düştüğünden 1,3 A gereklidir.

Sonuç kendini gösteriyor - kapı kapasitanslarını şarj etmek ve boşaltmak için, güç transistörlerinin kapılarını çalıştıran kaskın, toplam tüketimin oldukça küçük olmasına rağmen oldukça büyük akımlara dayanabilmesi gerekir.
Alan etkili transistörlerin kapılarındaki anlık akım değerlerini sınırlamak için genellikle 33 ila 100 Ohm arası akım sınırlayıcı dirençler kullanılır. Bu dirençlerdeki aşırı bir azalma, akan akımların anlık değerini arttırır ve bir artış, güç transistörünün doğrusal modda çalışma süresini arttırır, bu da ikincisinin makul olmayan bir şekilde ısınmasına yol açar.
Çoğunlukla bir direnç ve paralel bağlanmış bir diyottan oluşan bir zincir kullanılır. Bu hile öncelikle şarj sırasında kontrol aşamasını rahatlatmak ve kapı kapasitansının deşarjını hızlandırmak için kullanılır.

Tek çevrimli bir dönüştürücünün parçası.

Bu şekilde, güç transformatörünün sargısında akımın anlık görünümü değil, biraz doğrusal bir görünüm elde edilir. Bu, güç aşamasının sıcaklığını arttırmasına rağmen, transformatör sargısına dikdörtgen bir voltaj uygulandığında kaçınılmaz olarak ortaya çıkan kendi kendine endüksiyon dalgalanmalarını oldukça önemli ölçüde azaltır.

Tek uçlu bir dönüştürücünün çalışmasında öz indüktans
(kırmızı çizgi - transformatör sargısındaki voltaj, mavi - besleme voltajı, yeşil - kontrol darbeleri).

Böylece teorik kısmı sıraladık ve bazı sonuçlar çıkarabiliriz:
Anahtarlamalı bir güç kaynağı oluşturmak için çekirdeği ferritten yapılmış bir transformatöre ihtiyacınız vardır;
Anahtarlamalı güç kaynağının çıkış voltajını dengelemek için TL494 denetleyicinin oldukça başarılı bir şekilde işleyebileceği bir PWM yöntemi gereklidir;
Orta noktalı güç bölümü, düşük voltajlı anahtarlamalı güç kaynakları için en uygun olanıdır;
Yarım köprü devresinin güç kısmı düşük ve orta güçler için uygundur ve parametreleri ve güvenilirliği büyük ölçüde geçiş kapasitörlerinin miktarına ve kalitesine bağlıdır;
Köprü tipi güç bölümü yüksek güçler için daha avantajlı olup;
Güç kısmında MOSFET'leri kullanırken, kapı kapasitansını unutmayınız ve bu kapasitans için ayarlanmış güç transistörlerinin kontrol elemanlarını hesaplayınız;

Bileşenleri tek tek sıraladığımıza göre, anahtarlamalı güç kaynağının son versiyonuna geçelim. Tüm yarım köprü kaynaklarının algoritması ve devresi neredeyse aynı olduğundan, hangi elemanın ne için gerekli olduğunu açıklamak için, iki kutuplu çıkış voltajına sahip 400 W gücünde en popüler olanı parçalayacağız.

Bazı yeni özelliklere dikkat çekmeye devam ediyor:
Dirençler R23, R25, R33, R34, darbeli kaynakların çıkışında elektrolitik kapasitörler kullanıldığında oldukça arzu edilen bir RC filtresi oluşturmaya yarar. İdeal olarak elbette LC filtrelerini kullanmak daha iyidir, ancak "tüketiciler" çok güçlü olmadığından bir RC filtresiyle tamamen idare edebilirsiniz. Bu dirençlerin direnci 15 ila 47 Ohm arasında kullanılabilir. R23 1 W'lık bir güçle daha iyidir, geri kalanı 0,5 W'ta oldukça yeterlidir.
C25 ve R28 - bir güç transformatörünün sargısındaki kendi kendine endüksiyon emisyonlarını azaltan söndürücü. Bunlar 1000 pF'nin üzerindeki kapasitanslarda en etkilidirler ancak bu durumda dirençte çok fazla ısı üretilir. İkincil güç kaynağının (fabrika ekipmanının büyük çoğunluğu) doğrultucu diyotlarından sonra boğulma olmadığı durumlarda gereklidir. Şoklar kullanılıyorsa, susturucuların etkinliği o kadar da fark edilmez. Bu nedenle onları çok nadiren kuruyoruz ve bu nedenle güç kaynakları daha kötü çalışmıyor.
Kartta ve devre şemasında bazı eleman değerleri farklılık gösteriyorsa bu değerler kritik değildir; her ikisini de kullanabilirsiniz.
Kartta devre şemasında olmayan elemanlar varsa (genellikle bunlar güç kaynağı kapasitörleridir), o zaman onlarla daha iyi olsa da bunları kuramazsınız. Kurmaya karar verirseniz, 0,1...0,47 μF elektrolitik kapasitörleri değil, bunlara paralel bağlananlarla aynı kapasiteye sahip elektrolitik kapasitörleri kullanabilirsiniz.
Kartta SEÇENEK 2 Radyatörlerin yakınında, çevre çevresinde delinmiş dikdörtgen bir parça vardır ve üzerine güç kaynağı kontrol düğmeleri (açma-kapama) takılıdır. Bu deliğe ihtiyaç duyulması, 80 mm'lik fanın radyatöre sabitlenmesi için yüksekliğe sığmamasından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle fan, baskılı devre kartının tabanının altına monte edilir.

KENDİ MONTAJ TALİMATLARI
STABİLİZE DARBE GÜÇ KAYNAĞI

Başlamak için devre şemasını dikkatlice okumalısınız, ancak bu her zaman montaja başlamadan önce yapılmalıdır. Bu voltaj dönüştürücü yarım köprü devresinde çalışır. Diğerlerinden nasıl farklı olduğu ayrıntılı olarak anlatılmıştır.

Devre şeması eski sürümün WinRAR'ında paketlenmiştir ve WORD-2000 sayfasında yürütülmüştür, bu nedenle bu sayfayı yazdırırken herhangi bir sorun yaşanmayacaktır. Diyagramın yüksek okunabilirliğini korumak istediğimiz için burada ona parçalar halinde bakacağız, ancak monitör ekranına tam olarak oturmuyor. Her ihtimale karşı, resmi bir bütün olarak sunmak için bu çizimi kullanabilirsiniz, ancak çıktısını almak daha iyidir...
Şekil 1'de bir filtre ve bir şebeke voltajı doğrultucusu gösterilmektedir. Filtre öncelikle darbe gürültüsünün dönüştürücüden ağa girmesini önlemek için tasarlanmıştır. L-C esasına göre yapılmıştır. Endüktans olarak herhangi bir şekle sahip bir ferrit çekirdek kullanılır (çubuk olanlara ihtiyaç duyulmaması daha iyidir - onlardan büyük bir arka plan vardır) tek sargılı bir yara ile. Çekirdeğin boyutları güç kaynağının gücüne bağlıdır, çünkü kaynak ne kadar güçlü olursa, o kadar fazla parazit yaratacaktır ve filtreye o kadar iyi ihtiyaç duyulur.

Resim 1.

Güç kaynağının gücüne bağlı olarak damarların yaklaşık boyutları Tablo 1'de özetlenmiştir. Sargı, çekirdek dolana kadar sarılır, telin çapı/çapları 4-5 oranında seçilmelidir. A/mm kare

Burada çap(lar)ın nedenini ve 4-5 A/mm²'nin ne olduğunu biraz açıklamamız gerekiyor.
Bu güç kaynakları kategorisi yüksek frekansa aittir. Şimdi fizik dersini, yani yüksek frekanslarda akımın iletkenin tüm kesiti boyunca değil, yüzeyi boyunca aktığının söylendiği yeri hatırlayalım. Frekans ne kadar yüksek olursa iletken kesitinin büyük kısmı kullanılmadan kalır. Bu nedenle darbeli yüksek frekanslı cihazlarda sargılar demetler kullanılarak yapılır. Birkaç ince iletken alınır ve birlikte katlanır. Daha sonra ortaya çıkan demet eksen boyunca hafifçe bükülür, böylece tek tek iletkenler sarım sırasında farklı yönlere çıkmaz ve sargılar bu demet ile sarılır.
4-5 A/mm kV, iletkendeki voltajın milimetre kare başına dört ila beş Amper'e ulaşabileceği anlamına gelir. Bu parametre, içindeki voltaj düşüşü nedeniyle iletkenin ısıtılmasından sorumludur, çünkü iletken büyük olmasa da bir dirence sahiptir. Darbe teknolojisinde sargı ürünleri (şoklar, transformatörler) nispeten küçük boyutlara sahip olduklarından iyi soğutulacakları için tam olarak 4-5 A/mm² gerilim kullanılabilir. Ancak demirden yapılmış geleneksel transformatörler için bu parametre 2,5-3 A/mm²'yi geçmemelidir. Çap plakası, kaç kabloyu ve hangi kesiti hesaplamanıza yardımcı olacaktır. Ek olarak, plaka, eğer onu bir güç transformatörünün birincil sargısı olarak kullanırsanız, mevcut telin belirli sayıda teli kullanılarak hangi gücün elde edilebileceğini size söyleyecektir. Tabelayı aç.
Kullanılacaksa C4 kapasitörünün kapasitansı en az 0,1 µF olmalıdır. Gerilim 400-630 V. Formülasyon eğer hiç kullanılıyorsa Boşuna kullanılmaz - ana filtre L1 indüktörüdür ve endüktansı oldukça büyüktür ve RF parazitinin nüfuz etme olasılığı neredeyse sıfır değerlere indirgenmiştir.
VD diyot köprüsü, alternatif şebeke voltajını düzeltmek için kullanılır. Diyot köprüsü olarak RS tipi bir düzenek (uç terminaller) kullanılır. 400 W güç için RS607, RS807, RS1007'yi (sırasıyla 700 V, 6, 8 ve 10 A'da) kullanabilirsiniz çünkü bu diyot köprülerinin kurulum boyutları aynı.
Alternatif voltaj sıfıra yaklaşırken diyotların yarattığı darbe gürültüsünü azaltmak için C7, C8, C11 ve C12 kapasitörleri gereklidir. Bu kapasitörlerin kapasitansı 10 nF ila 47 nF arasındadır, voltaj 630 V'tan düşük değildir. Bununla birlikte, birkaç ölçüm yapıldıktan sonra L1'in bu girişimle iyi başa çıktığı ve birincil devrelerdeki etkiyi ortadan kaldırmak için kapasitörün olduğu bulunmuştur. C17 yeterlidir. Ek olarak, C26 ve C27 kapasitörlerinin kapasitansları da katkıda bulunur - birincil voltaj için bunlar seri bağlı iki kapasitördür. Değerleri eşit olduğundan son kapasitans 2'ye bölünür ve bu kapasitans yalnızca güç transformatörünü çalıştırmaya hizmet etmez, aynı zamanda birincil güç kaynağındaki darbe gürültüsünü de bastırır. Buna dayanarak C7, C8, C11 ve C12'yi kullanmayı reddettik, ancak birisi bunları gerçekten kurmak istiyorsa, o zaman tahtada rayların yanında yeterli alan var.
Devrenin bir sonraki parçası R8 ve R11'deki akım sınırlayıcılardır (Şekil 2). Bu dirençler, C15 ve C16 elektrolitik kapasitörlerin şarj akımını azaltmak için gereklidir. Bu önlem gereklidir çünkü açma anında çok büyük bir akım gereklidir. Ne sigorta ne de diyot köprüsü VD, kısa bir süre için bile bu kadar güçlü bir akım dalgalanmasına dayanamaz, ancak L1 endüktansı akan akımın maksimum değerini sınırlandırır, bu durumda bu yeterli değildir. Bu nedenle akım sınırlayıcı dirençler kullanılır. 2 W'luk direnç gücü, üretilen ısı nedeniyle çok fazla değil, 5-10 A akıma kısa süre dayanabilen oldukça geniş dirençli katman nedeniyle seçildi. 600 W'a kadar güce sahip güç kaynakları için, 1 W gücünde dirençler kullanabilir veya 2 W gücünde bir direnç kullanabilir, yalnızca koşulu karşılamanız gerekir - bu devrenin toplam direnci 150 Ohm'dan az ve 480 Ohm'dan fazla olmamalıdır. Direnç çok düşükse direnç tabakasının tahrip olma şansı artar, çok yüksekse C15, C16'nın şarj süresi artar ve üzerlerindeki voltajın K1 rölesi çalışmadan maksimum değere yaklaşması için zaman olmayacaktır. ve bu rölenin kontaklarının çok fazla akım değiştirmesi gerekecek. MLT dirençleri yerine kablolu dirençler kullanılırsa toplam direnç 47...68 Ohm'a düşürülebilir.
Kaynağın gücüne bağlı olarak C15 ve C16 kapasitörlerinin kapasitesi de seçilir. Basit bir formül kullanarak gerekli kapasiteyi hesaplayabilirsiniz: BİR WATT ÇIKIŞ GÜCÜ BAŞINA 1 μF BİRİNCİL GÜÇ FİLTRE KAPASİTÖRLERİ GEREKLİDİR. Matematiksel yetenekleriniz hakkında şüpheleriniz varsa, yapacağınız güç kaynağının gücünü girip kaç adet ve hangi kapasitörlere ihtiyacınız olduğunu görebileceğiniz tabloyu kullanabilirsiniz. Kartın 30 mm çapında ağ elektrolitik kapasitörlerinin montajı için tasarlandığını lütfen unutmayın..

Figür 3

Şekil 3, asıl amacı başlangıç ​​gerilimini oluşturmak olan söndürme dirençlerini göstermektedir. Güç 2 W'tan düşük değildir, kart üzerine üst üste çiftler halinde monte edilirler. 43 kOhm'dan 75 kOhm'a kadar direnç. TÜM dirençlerin aynı değerde olması ÇOK arzu edilir - bu durumda ısı eşit şekilde dağıtılır. Düşük güçler için düşük tüketimli küçük bir röle kullanılır, böylece 2 veya üç söndürme direnciyle idare edebilirsiniz. Tahtaya üst üste monte edilirler.

Şekil 4

Şekil 4 - kontrol modülü için güç kaynağı stabilizatörü - her durumda +15V'de bir intergaral stabilizatör vardır. Radyatör gereklidir. Boyut... Genellikle yerli amplifikatörlerin sondan bir önceki aşamasından bir radyatör yeterlidir. TV atölyelerinden bir şeyler isteyebilirsiniz - TV panolarında genellikle 2-3 uygun radyatör bulunur. İkincisi fan hızını kontrol eden VT4 transistörünü soğutmak için kullanılır (Şekil 5 ve 6). Kondansatörler C1 ve C3 de 50 V'ta 470 uF'de kullanılabilir, ancak böyle bir değiştirme yalnızca bobin direncinin oldukça yüksek olduğu belirli bir röle tipini kullanan güç kaynakları için uygundur. Daha güçlü kaynaklarda, daha güçlü bir röle kullanılır ve C1 ve C3'ün kapasitansının azaltılması oldukça istenmez.

Şekil 5

Şekil 6

Transistör VT4 - IRF640. IRF510, IRF520, IRF530, IRF610, IRF620, IRF630, IRF720, IRF730, IRF740 vb. İle değiştirilebilir. Önemli olan, TO-220 muhafazasında olması, maksimum voltajın en az 40 V olması ve en az 1 A maksimum akım.
Transistör VT1, maksimum akımı 1 A'dan fazla olan, tercihen düşük doyma voltajına sahip hemen hemen herhangi bir doğrudan transistördür. TO-126 ve TO-220 paketlerindeki transistörler eşit derecede iyi performans gösterir, bu nedenle çok sayıda yedek parça seçebilirsiniz. Küçük bir radyatörü vidalarsanız KT816 bile oldukça uygun olacaktır (Şekil 7).

Şekil 7

Röle K1 - TRA2 D-12VDC-S-Z veya TRA3 L-12VDC-S-2Z. Aslında 12 V sargılı ve 5 A veya daha fazlasını anahtarlayabilen bir kontak grubuna sahip en sıradan röledir. Demanyetizasyon döngüsünü açmak için bazı televizyonlarda kullanılan röleleri kullanabilirsiniz, sadece bu tür rölelerdeki kontak grubunun farklı pin çıkışına sahip olduğunu ve karta sorunsuz monte edilse bile, hangi pinlerin kapalı olduğunu kontrol etmeniz gerektiğini unutmayın. bobine voltaj uygulanır. TRA2, TRA2'nin 16 A'ya kadar akımı değiştirebilen bir kontak grubuna sahip olması ve TRA3'ün her biri 5 A'lık 2 kontak grubuna sahip olması bakımından TRA3'ten farklıdır.
Bu arada baskılı devre kartı röleli ve rölesiz olmak üzere iki versiyonda sunulmaktadır. Rölesiz versiyonda, birincil voltajın yumuşak başlatma sistemi kullanılmaz, bu nedenle bu seçenek, gücü 400 W'tan fazla olmayan bir güç kaynağı için uygundur, çünkü "doğrudan" bir voltajın açılması şiddetle tavsiye edilmez. ” akım sınırlaması olmadan 470 μF'den fazla kapasitans. Ek olarak, maksimum 10 A akıma sahip bir köprü VD diyot köprüsü olarak KULLANILMALIDIR; RS1007. Yumuşak başlatmanın olmadığı versiyonda rölenin rolü LED tarafından gerçekleştirilir. Bekleme işlevi korunur.
SA2 ve SA3 düğmeleri (SA1'in bir güç anahtarı olduğu varsayılmaktadır), ayrı bir baskılı devre kartı oluşturabileceğiniz veya bunları başka uygun bir şekilde takabileceğiniz, kilitlemesiz her tür düğmedir. Unutulmamalıdır ki düğme kontakları 220 V ağa galvanik olarak bağlanmıştır, bu nedenle güç kaynağının çalışması sırasında bunlara dokunma olasılığını dışlamak gerekir..
TL494 denetleyicinin epeyce analogu var, herhangi birini kullanabilirsiniz, ancak farklı üreticilerin parametrelerde bazı farklılıklar olabileceğini unutmayın. Örneğin, bir üreticiyi diğeriyle değiştirirken dönüşüm frekansı değişebilir, ancak çok fazla değil, ancak çıkış voltajı% 15'e kadar değişebilir.
IR2110 prensip olarak kusurlu bir sürücü değildir ve çok fazla analogu yoktur - IR2113, ancak IR2113'ün daha fazla sayıda mahfaza seçeneği vardır, bu nedenle dikkatli olun - bir DIP-14 mahfazası gereklidir.
Bir kartı monte ederken, mikro devreler yerine, mikro devreler (soketler) için konektörler kullanmak daha iyidir, ideal olarak pensli konektörler, ancak normal olanlar da mümkündür. Bu önlem bazı yanlış anlamaları önleyecektir, çünkü hem TL494 (saat üreteci çalışıyor olmasına rağmen çıkış darbesi yok) hem de IR2110 (üst transistöre kontrol darbesi yok) arasında oldukça fazla kusur vardır, bu nedenle garanti şartları çiplerin satıcısı ile anlaşmaya varılacaktır.

Şekil 8

Şekil 8 güç bölümünü göstermektedir. Hızlı diyotlar VD4...VD5, örneğin SF16 kullanmak daha iyidir, ancak bunun yokluğunda HER108 de oldukça uygundur. C20 ve C21 - toplam kapasitans en az 1 µF'dir, dolayısıyla her biri 0,47 µF'lik 2 kapasitör kullanabilirsiniz. Gerilim en az 50 V'tur, ideal olarak 1 µF 63 V film kapasitördür (güç transistörlerinin arızalanması durumunda, film kapasitör sağlam kalır, ancak çok katmanlı seramikler ölür). 600 W'a kadar güç kaynakları için, güç transistörlerinin kapı kapasitansları çok büyük olmadığından R24 ve R25 dirençlerinin direnci 22 ila 47 Ohm arasında olabilir.
Güç transistörleri Tablo 2'de listelenenlerden herhangi biri olabilir (TO-220 veya TO-220R muhafaza).

Tristörler VS1 ve VS, prensip olarak marka önemli değil, asıl mesele maksimum akımın en az 0,5 A olması ve mahfazanın TO-92 olması gerektiğidir. MCR100-8 veya MCR22-8 kullanıyoruz.
Düşük akımlı güç kaynağı için kısa iyileşme süresine sahip diyotların (Şekil 9) seçilmesi tavsiye edilir. HER serisinin diyotları, örneğin HER108 oldukça uygundur, ancak diğerleri de kullanılabilir, örneğin SF16, MUR120, UF4007. Dirençler R33 ve R34 0,5 W'tur, direnç 15 ila 47 Ohm arasındadır, R33 = R34'tür. VD9-VD10'da çalışan servis sargısı 20 V stabilize voltaj için tasarlanmalıdır. Sargı hesaplama tablosunda kırmızı renkle işaretlenmiştir.

Şekil 9

Güç doğrultucu diyotlar hem TO-220 hem de TO-247 paketlerinde kullanılabilir. Baskılı devre kartının her iki versiyonunda da diyotların üst üste yerleştirilip karta iletkenlerle bağlanacağı varsayılmaktadır (Şekil 10). Elbette diyotları takarken termal macun ve yalıtım ara parçaları (mika) kullanmalısınız.

Şekil 10

Doğrultucu diyotlar olarak iyileşme süresi kısa olan diyotların kullanılması tavsiye edilir, çünkü diyotların rölantide ısınması buna bağlıdır (diyotların iç kapasitansı etkilenir ve yük olmadan bile kendi başlarına ısınırlar). Seçeneklerin listesi Tablo 3'te özetlenmiştir

Akım transformatörü iki rolü yerine getirir - tam olarak bir akım transformatörü olarak ve güç transformatörünün birincil sargısına seri olarak bağlanan bir endüktans olarak kullanılır; bu, akımın birincil sargıda görünme hızını biraz azaltmayı mümkün kılar; kendiliğinden indüklenen emisyonların azalmasına yol açar (Şekil 11).

Şekil 11

Bu transformatörü hesaplamak için kesin formüller yoktur, ancak bazı kısıtlamalara uyulması şiddetle tavsiye edilir:

BİRİNCİL SARGININ DÖNÜŞ SAYISI:
KÖTÜ SOĞUTMA KOŞULLARI İÇİN 3 DÖNÜŞ VE FANIN DOĞRUDAN PANO ÜZERİNE ÜFLEMESİ İSE 5 DÖNÜŞ
İKİNCİL SARIM DÖNÜŞ SAYISI:
3 DÖNÜŞÜN BİRİNCİL DÖNÜŞÜ İÇİN 12...14 VE 5 DÖNÜŞÜN BİRİNCİL DÖNÜŞÜ İÇİN 20...22

TRANSFORMATÖRÜ KESİTLİ OLARAK SARMAK ÇOK DAHA UYGUNDUR - BİRİNCİL SARIM İKİNCİL SARIM İLE ARALIĞA BAĞLI DEĞİLDİR. BU DURUMDA DÖNÜŞÜ BİRİNCİL SARMA GERİ SARMAK ZOR DEĞİLDİR. FİNALDE, MAKSİMUMUN %60'I YÜKTE, R27'NİN ÜST TERMİNALİ YAKLAŞIK 12...15 V OLMALIDIR
Transformatörün birincil sargısı, TV2 güç transformatörünün birincil sargısıyla aynı sargıyla, ikincil sargısı ise 0,15...0,3 mm çapında çift telli bir sargıyla sarılır.

Darbe güç kaynağı ünitesi için bir güç transformatörü üretmek için darbe transformatörlerini hesaplamaya yönelik bir program kullanmalısınız. Çekirdeğin tasarımı temel bir öneme sahip değildir - toroidal veya W şeklinde olabilir. Baskılı devre kartları her ikisini de sorunsuz kullanmanıza olanak tanır. W şeklindeki ortamın toplam kapasitesi yeterli değilse halka şeklinde torba şeklinde de katlanabilir (Şekil 12).

Şekil 12

W şeklindeki ferritleri TV atölyelerinde bulabilirsiniz - sık sık değil, ancak TV'lerdeki güç transformatörleri arızalanır. Güç kaynaklarını bulmanın en kolay yolu 3'üncü...5'inci evdeki TV'lerdir. İki veya üç ortamlı bir transformatör gerekiyorsa TÜM ortamların aynı marka olması gerektiğini unutmayın; Sökmek için aynı tip transformatörlerin kullanılması gereklidir.
Güç transformatörü 2000 halkadan yapılmışsa Tablo 4'ü kullanabilirsiniz.

Lütfen voltaj stabilizasyonunun PWM kullanılarak yapıldığını unutmayın, bu nedenle ikincil sargıların hesaplanan çıkış voltajının ihtiyacınız olandan en az% 30 daha yüksek olması gerekir. Hesaplanan voltaj, stabilize edilmesi gerekenden %50...60 daha yüksek olduğunda en uygun parametreler elde edilir. Örneğin, çıkış voltajı 50 V olan bir kaynağa ihtiyacınız var, bu nedenle güç transformatörünün sekonder sargısı 75...80 V çıkış voltajına göre tasarlanmalıdır. Bu katsayı, sekonder sargı hesaplama tablosunda dikkate alınır. .
Dönüşüm sıklığının C5 ve R5 değerlerine bağımlılığı grafikte gösterilmektedir:

Oldukça büyük bir R5 direncinin kullanılması önerilmez - çok büyük bir manyetik alan çok uzakta değildir ve girişim mümkündür. Bu nedenle R5'in 10 kOhm'luk “ortalama” derecesine odaklanacağız. Frekans ayar direncinin bu direnci ile aşağıdaki dönüşüm frekansları elde edilir:

(!) Burada transformatörün sarılmasıyla ilgili birkaç söz söylemeliyiz. Çoğu zaman, bağımsız olarak üretildiğinde kaynağın gerekli gücü sağlamadığını veya güç transistörlerinin yük olmadan bile çok ısındığını söyleyen arızalar ortaya çıkar.
Açıkçası 2000 halka kullanırken de bu sorunla karşılaştık, ancak bizim için daha kolaydı - ölçüm ekipmanının varlığı bu tür olayların nedenini bulmayı mümkün kıldı ve oldukça beklenen bir şey olduğu ortaya çıktı - ferritin manyetik geçirgenliği işaretlere uymuyor. Başka bir deyişle, "zayıf" transformatörlerde birincil sargıyı çözmemiz gerekiyordu, aksine "ısıtma gücü transistörlerinde" onu çözmemiz gerekiyordu.
Bir süre sonra yüzük kullanmayı bıraktık ama kullandığımız ferrit hiç maskelenmediği için radikal önlemler aldık. Birincil sargının hesaplanan dönüş sayısına sahip bir transformatör, monte edilmiş ve hata ayıklanmış panele bağlanır ve dönüşüm frekansı, karta monte edilmiş bir kesme direnci kullanılarak değiştirilir (R5 yerine 22 kOhm'luk bir düzeltici takılıdır). Açılma anında dönüşüm frekansı 110 kHz olarak ayarlanır ve düzeltici direnç kaydırıcısının döndürülmesiyle azalmaya başlar. Bu şekilde çekirdeğin doyuma girmeye başlayacağı frekans yani; güç transistörleri yüksüz olarak ısınmaya başladığında. Frekans 60 kHz'in altına düşerse, birincil sargı çözülür, ancak sıcaklık 80 kHz artmaya başlarsa birincil sargı çözülür. Bu şekilde, bu özel çekirdek için sarım sayısı belirlenir ve ancak bundan sonra ikincil sarım yukarıda önerilen plaka kullanılarak sarılır ve paketlerin üzerinde belirli bir ortam için birincil sarım sayısı belirtilir.
Çekirdeğinizin kalitesinden şüphe duyuyorsanız, o zaman bir kart yapmak, işlevselliği açısından test etmek ve ancak o zaman yukarıda açıklanan yöntemi kullanarak bir güç transformatörü yapmak daha iyidir.

Grup stabilizasyon gazı. Hatta bazı yerlerde içinden sürekli bir gerilim geçtiği için çalışamayacağına dair bir öneri bile vardı. Bir yandan, bu tür değerlendirmeler doğrudur; voltaj gerçekten de aynı polaritededir, bu da onun sabit olarak tanınabileceği anlamına gelir. Bununla birlikte, böyle bir kararın yazarı, voltajın sabit olmasına rağmen titreşimli olduğu ve bu düğümde çalışma sırasında sadece bir işlemin (akım akışı) değil, indüktörün bir tane içermemesi nedeniyle birçok işlemin olduğu gerçeğini hesaba katmamıştır. sargı, ancak en az iki (çıkış voltajının iki kutuplu olması gerekiyorsa) veya iki iki kutuplu gerilim gerekiyorsa 4 sargı (Şekil 13).

Bir halka üzerinde veya W şeklindeki ferrit üzerinde boğucu yapabilirsiniz. Boyutlar elbette güce bağlıdır. 400-500 W'a kadar olan güçler için, diyagonal 54 cm ve üzeri TV'ler için aşırı gerilim koruyucudan gelen bir ortam yeterlidir (Şekil 14). Çekirdek tasarımı önemli değil

Şekil 14

Bir güç transformatörüyle aynı şekilde sarılır - birkaç ince iletkenin bir demet halinde bükülmesi veya 4-5 A/mm2 oranında bir bant içine yapıştırılması. Teorik olarak, ne kadar çok dönüş olursa o kadar iyidir, bu nedenle sarım, pencere dolana kadar ve hemen 2 (iki kutuplu bir kaynağa ihtiyaç duyulursa) veya 4 kabloya (iki iki kutuplu voltaja sahip bir kaynağa ihtiyaç duyulursa) döşenir.
Düzeltme kapasitörlerinden sonra çıkış bobinleri vardır. Bunlar için özel bir gereklilik yoktur, boyutlar... Kartlar, TV şebeke güç filtrelerinden çekirdeklerin montajı için tasarlanmıştır. Pencere dolana kadar rüzgar, kesiti 4-5 A/mm² oranında (Şekil 15).

Şekil 15

Yukarıda banttan bir sarım olarak bahsedilmişti. Burada biraz daha detaya girmemiz gerekiyor.
Ne daha iyi? Koşum mu yoksa bant mı? Her iki yöntemin de avantajları ve dezavantajları vardır. Bir demet oluşturmanın en kolay yolu, gerekli sayıda kabloyu germek ve ardından bunları bir matkap kullanarak bir demet halinde bükmektir. Ancak bu yöntem, iç burulma nedeniyle iletkenlerin toplam uzunluğunu arttırır ve aynı zamanda demetin tüm iletkenlerinde aynı manyetik alanın elde edilmesine izin vermez ve bu, büyük olmasa da yine de bir ısı kaybıdır.
Gerekli sayıda iletken gerildiğinden ve daha sonra bant içine yapıştırılan poliüretan yapıştırıcı (TOP-TOP, SPECIALIST, MOMENT-CRYSTAL) kullanılarak bant yapımı daha emek yoğun ve biraz daha pahalıdır. Kabloya tutkal küçük porsiyonlar halinde uygulanır - iletkenin 15...20 cm uzunluğunda ve ardından demet, sanki ovalıyormuş gibi parmaklarınız arasında tutulur ve tellerin bant demetlerine benzer şekilde banda oturduğundan emin olun. Disk sürücülerini IBM bilgisayarlarının anakartına bağlamak için kullanılır. Tutkal yapıştıktan sonra tellerin 15...20 cm boyuna yeni bir kısım uygulanır ve bant elde edilene kadar tekrar parmaklarınızla düzeltilir. Ve böylece iletkenin tüm uzunluğu boyunca devam edin (Şekil 16).

Şekil 16

Tutkal tamamen kuruduktan sonra, bant göbeğe sarılır ve önce çok sayıda dönüşe (genellikle daha küçük bir kesite) sahip sargı sarılır ve üstüne daha yüksek akım sargıları sarılır. İlk katmanı sardıktan sonra, tahtadan kesilmiş koni şeklinde bir dübel kullanarak bandı halkanın içine "yerleştirmek" gerekir. Mandalın maksimum çapı, kullanılan halkanın iç çapına eşittir ve minimum 8…10 mm'dir. Koninin uzunluğu en az 20 cm olmalı ve çaptaki değişim eşit olmalıdır. İlk katmanı sardıktan sonra, halka basitçe dübelin üzerine yerleştirilir ve halkanın dübel üzerine oldukça sıkı bir şekilde sıkışması için kuvvetle bastırılır. Daha sonra halka çıkarılır, ters çevrilir ve aynı kuvvetle tekrar çiviye takılır. Dübelin, sarım telinin izolasyonuna zarar vermeyecek kadar yumuşak olması gerekir, bu nedenle sert ahşap bu amaç için uygun değildir. Bu şekilde iletkenler kesinlikle çekirdeğin iç çapının şekline göre döşenir. Bir sonraki katmanı sardıktan sonra, tel bir dübel kullanılarak tekrar "döşenir" ve bu, sonraki her katmanın sarılmasından sonra yapılır.
Tüm sargıları sardıktan sonra (sargılar arası izolasyon kullanmayı unutmadan), transformatörün 80...90°C'ye 30-40 dakika kadar ısıtılması tavsiye edilir (mutfakta gazlı veya elektrikli fırın kullanabilirsiniz, ancak aşırı ısınmamalısınız). Bu sıcaklıkta poliüretan yapıştırıcı elastik hale gelir ve sadece bandın kendisine paralel olan iletkenleri değil aynı zamanda üstte bulunan iletkenleri de birbirine yapıştırarak tekrar yapışkanlık özelliği kazanır. sargı katmanları birbirine yapıştırılmıştır; bu, sargılara mekanik sağlamlık kazandırır ve bazen bir güç transformatörünün iletkenleri zayıf şekilde bağlandığında ortaya çıkan ses etkilerini ortadan kaldırır (Şekil 17).

Şekil 17

Bu tür bir sarımın avantajı, manyetik alana göre geometrik olarak aynı konumda olduklarından, şerit demetinin tüm tellerinde aynı manyetik alanı elde etmesidir. Böyle bir şerit iletkenin, standart transformatörler için bile çok önemli olan çekirdeğin tüm çevresine eşit olarak dağıtılması çok daha kolaydır ve darbe transformatörleri için bu ZORUNLU bir durumdur. Bant kullanarak oldukça yoğun bir sarım elde edebilir ve soğutma havasının doğrudan sarımın içinde bulunan dönüşlere erişimini arttırabilirsiniz. Bunu yapmak için gerekli tel sayısını ikiye bölmek ve birbirine sarılacak iki özdeş bant yapmak yeterlidir. Bu, sarımın kalınlığını artıracaktır, ancak bandın dönüşleri arasında büyük bir mesafe olacak ve transformatörün içine hava girişi sağlanacaktır.
Ara katman yalıtımı olarak floroplastik film kullanmak en iyisidir - çok elastiktir, bir halka üzerine sarıldığında oluşan bir kenarın gerilimini telafi eder, oldukça yüksek bir kırılma voltajına sahiptir, 200 ° C'ye kadar sıcaklıklara duyarlı değildir ve çok incedir, yani çekirdek pencerede fazla yer kaplamaz. Ancak her zaman elinizin altında değildir. Vinil bant kullanılabilir ancak 80°C'nin üzerindeki sıcaklıklara karşı hassastır. Kumaş bazlı elektrik bandı sıcaklıklara dayanıklıdır ancak arıza voltajı düşüktür, bu nedenle kullanırken en az 2 kat sarmak gerekir.
Bobinleri ve güç transformatörünü hangi iletkenle ve hangi sırayla sararsanız sarın, kabloların uzunluğunu hatırlamalısınız.
Şoklar ve güç transformatörü ferrit halkalar kullanılarak yapılmışsa, ferrit halkanın kenarlarının sarılmadan önce oldukça keskin oldukları ve ferrit malzemenin oldukça dayanıklı olduğu ve yalıtıma zarar verebileceği için yuvarlatılması gerektiğini unutmayın. sarma teli. İşlemden sonra ferrit floroplastik bant veya kumaş bantla sarılır ve ilk sargı sarılır.
Aynı sargıların tam özdeşliği için, sargılar aynı anda iki kabloya (aynı anda iki demet anlamına gelir) sarılır; bunlar sargıdan sonra bağlanır ve bir sargının başlangıcı diğerinin ucuna bağlanır.
Transformatörü sardıktan sonra tellerin üzerindeki vernik yalıtımının çıkarılması gerekir. Bu en tatsız an çünkü ÇOK emek yoğun.
Her şeyden önce, terminalleri transformatörün kendisine sabitlemek ve kablo demetlerinin tek tek kablolarının mekanik stres altında çekilmesini önlemek gerekir. Kablo demeti bant ise, ör. Sarıldıktan sonra yapıştırılır ve ısıtılır, daha sonra transformatör gövdesinin hemen yanında aynı sargı teli ile musluklara birkaç tur sarmak yeterlidir. Bükülmüş bir kablo demeti kullanılıyorsa, terminalin tabanında ek olarak bükülmeli ve ayrıca birkaç tur tel sarılarak sabitlenmelidir. Daha sonra kablolar ya gaz ocağı ile tek seferde yakılır ya da kırtasiye bıçağı kullanılarak tek tek temizlenir. Vernik tavlanmışsa, soğuduktan sonra teller zımpara kağıdı ile korunur ve bükülür.
Verniği çıkardıktan, terminali sıyırıp büktükten sonra, onu oksidasyondan korumak gerekir, yani. reçine akısı ile kaplayın. Daha sonra transformatör panoya monte edilir, güç transistörlerine bağlı birincil sargının terminali hariç tüm terminaller karşılık gelen deliklere yerleştirilir, her ihtimale karşı sargıların "halkalı" olması gerekir. Sargıların aşamalarına özellikle dikkat edilmelidir; Sargının başlangıcının devre şemasına uygunluğu için. Transformatör kabloları deliklere yerleştirildikten sonra, kablonun ucundan baskılı devre kartına kadar 3...4 mm kalacak şekilde kısaltılmalıdır. Daha sonra bükülmüş uç "bükülmez" ve lehimleme bölgesine AKTİF akı yerleştirilir, yani. Bu ya söndürülmüş hidroklorik asittir; kibritin ucuna bir damla damlatılır ve lehimleme bölgesine aktarılır. Veya yulaf lapası benzeri bir kıvam elde edilinceye kadar gliserine kristal asetilsalisilik asit (aspirin) eklenir (her ikisi de eczaneden reçete bölümünden satın alınabilir). Bundan sonra kurşun baskılı devre kartına lehimlenir, iyice ısıtılır ve lehimin TÜM kurşun iletkenler etrafına eşit şekilde dağıtılması sağlanır. Daha sonra kurşun lehimleme yüksekliğine göre kısaltılır ve levha alkol (%90 minimum) veya saflaştırılmış benzin veya benzin ve solvent 647 karışımı (1:1) ile iyice yıkanır.

İLK ÇALIŞMA
Kurulumda bir hata olması durumunda mutlaka yaşanacak sıkıntıları önlemek için, açma ve işlevselliğin kontrol edilmesi birkaç aşamada gerçekleştirilir.
1. Bu tasarımı test etmek için ±15...20 V çift kutuplu gerilime ve 15...20 W güce sahip ayrı bir güç kaynağına ihtiyacınız olacaktır. İlk anahtarlama, ek güç kaynağının EKSİ TERMİNALİNİ dönüştürücünün negatif birincil güç barasına bağlayarak yapılır ve ORTAK, C1 kapasitörünün pozitif terminaline bağlanır (Şekil 18). Bu şekilde kontrol modülünün güç kaynağı simüle edilir ve güç ünitesi olmadan çalışıp çalışmadığı kontrol edilir. Burada bir osiloskop ve bir frekans ölçer kullanılması tavsiye edilir, ancak bunlar mevcut değilse, o zaman bir multimetre, tercihen bir kadranlı gösterge (dijital olanlar titreşimli voltajlara yeterince yanıt vermez) ile idare edebilirsiniz.

Şekil 18

TL494 denetleyicisinin 9 ve 10 numaralı pinlerinde, DC voltajını ölçmek için bağlanan bir işaretçi cihazı, besleme voltajının neredeyse yarısını göstermelidir; bu, mikro devrede dikdörtgen darbelerin olduğunu gösterir
Röle K1 de çalışmalıdır
2. Modül normal çalışıyorsa, güç bölümünü kontrol etmelisiniz, ancak yine yüksek voltajdan değil, ek bir güç kaynağı kullanarak (Şekil 19).

Şekil 19

Bu kontrol dizisi ile, ciddi kurulum hataları olsa bile (kart yolları arasında kısa devre, lehim elemanlarında arıza) ek ünitenin gücü yeterli olmayacağından herhangi bir şeyi yakmak çok zordur. Açıldıktan sonra, dönüştürücü çıkış voltajının varlığı kontrol edilir - elbette hesaplanandan önemli ölçüde düşük olacaktır (ek bir ±15V kaynak kullanıldığında, birincil voltajdan bu yana çıkış voltajları yaklaşık 10 kat hafife alınacaktır. güç kaynağı 310 V değil 30 V'tur), ancak çıkış voltajlarının varlığı güç kısmında herhangi bir hata olmadığını gösterir ve kontrolün kayıp kısmına geçebilirsiniz.
3. Ağdan ilk açma, sigorta yerine bağlanan normal 40-60 W akkor lamba olabilen bir akım sınırlamasıyla yapılmalıdır. Radyatörler zaten monte edilmiş olmalıdır. Böylece herhangi bir nedenle aşırı tüketim durumunda lamba yanacak ve arıza olasılığı en aza indirilecektir. Her şey normalse, çıkış voltajını R26 dirençleriyle ayarlayın ve aynı akkor lambayı çıkışa bağlayarak kaynağın yük kapasitesini kontrol edin. Sigorta yerine açılan lamba yanmalıdır (parlaklık çıkış voltajına bağlıdır, yani kaynağın ne kadar güç sağlayacağına bağlıdır. Çıkış voltajı R26 direnci tarafından düzenlenir, ancak R36'yı seçmeniz gerekebilir.
4. İşlevsellik, sigorta yerindeyken kontrol edilir. Yük olarak 2-3 kW gücünde elektrikli sobalar için nikrom spiral kullanabilirsiniz. Güç kaynağının çıkışına, ilk olarak çıkış voltajının kontrol edildiği omuza iki parça tel lehimlenir. Spiralin ucuna bir tel vidalanır ve ikincisine bir timsah takılır. Artık “timsahı” spiralin uzunluğu boyunca yeniden takarak yük direncini hızlı bir şekilde değiştirebilirsiniz (Şekil 20).

Şekil 20

Spiral üzerinde belirli bir dirence sahip yerlere, örneğin her 5 ohm'da bir “çatlak işareti” yapmak iyi bir fikir olacaktır. "Desteklere" bağlanma Şu anda yükün ve çıkış gücünün ne olduğu önceden bilinecektir. Güç, Ohm kanunu (tablette kullanılan) kullanılarak hesaplanabilir.
Tüm bunlar, gerçek güç hesaplanan değeri% 10-15 aştığında stabil çalışması gereken aşırı yük koruması eşiğini ayarlamak için gereklidir. Ayrıca güç kaynağının yükü ne kadar stabil tuttuğu da kontrol edilir.

Güç kaynağı hesaplanan gücü sağlamıyorsa, transformatörün üretimi sırasında bir tür hata ortaya çıkmıştır - gerçek bir çekirdek için dönüşlerin nasıl hesaplanacağına bakın.
Geriye kalan tek şey, baskılı devre kartının nasıl yapılacağını dikkatlice incelemektir ve bu Ve montaja başlayabilirsiniz. LAY formatında orijinal kaynağı olan baskılı devre kartının gerekli çizimleri mevcuttur.

Birinci
sayı

Saniye
sayı

Üçüncü
sayı

Birçok
tel

Hata payı
+/- %

Gümüş

-

-

-

10^-2

10

Altın

-

-

-

10^-1

5

Siyah

-

0

-

1

-

Kahverengi

1

1

1

10

1

Kırmızı

2

2

2

10^2

2

Turuncu

3

3

3

10^3

-

Sarı

4

4

4

10^4

-

Yeşil

5

5

5

10^5

0,5

Mavi

6

6

6

10^6

0,25

Menekşe

7

7

7

10^7

0,1

Gri

8

8

8

10^8

Anahtarlamalı güç kaynağı, alternatif voltajın doğrudan voltaja dönüştürüldüğü ve ardından yüksek frekanslı darbelerin oluşturulduğu bir invertör sistemidir. Böyle bir cihaz oldukça pahalıdır ve onu yalnızca zengin insanlar satın alabilir. Bu kategoriye girmeyen herkes cihazı kendi elleriyle yapmaya çalışıyor. Bunu yapmak için gerekli malzemelere ve 12 V 5A anahtarlamalı güç kaynağı devresine ihtiyacınız olacak.

Genel bilgi

Kendi ellerinizle bir anahtarlama güç kaynağı yapmadan önce, tasarım özelliklerini, çalışma prensibini, avantajlarını ve dezavantajlarını ayrıntılı olarak incelemeniz gerekir. Bu bilgiyi kullanarak oluşturma sürecini hızlandırabilir, ayrıca cihazı daha iyi ve daha dayanıklı hale getirebilirsiniz.

Bileşenler

Çoğu zaman, ev yapımı bir anahtarlamalı güç kaynağı, bazı önemli unsurlar kullanılarak standart bir tasarıma göre yapılır. LED lambalara veya diğer aydınlatma cihazlarına güç verirken giriş voltajını ayarlamak için kullanılır. Blok tasarımı şunları içerir: birkaç bileşen:

Çalışma prensibi

Anahtarlamalı güç kaynağı, kullanım kolaylığı ile karakterize edilir. Sadece bir uzman değil, aynı zamanda bu alanda temel bilgiye sahip olan bir acemi de bunu kolaylıkla anlayabilir. Bu nedenle cihazlar en uygun fiyatlı olarak kabul edilir ve sıklıkla çeşitli amaçlara ulaşmak için kullanılır. Aşağıdaki gibi çalışırlar:

1. AC giriş voltajı DC'ye dönüştürülür.
2. Daha sonra yüksek frekanslı dikdörtgen bir darbe şeklini alır ve transformatöre beslenir.
3. Orada, negatif geri beslemenin yardımıyla voltaj stabilizasyon süreci meydana gelir.

Geri bildirim iki yoldan biriyle oluşturulabilir. Her ikisi de atanan işlevleri verimli bir şekilde yerine getirmenize ve öngörülemeyen durumlardan kaçınmanıza olanak tanır. Geri bildirimi düzenlemenin yolları:

1. Dekuplaj oluşturmadan (bir direnç voltaj bölücü kullanılır).
2. Galvanik izolasyonlu (transformatör sargı çıkışı veya optokuplör).

Çıkış voltajını koruma işlemi benzer şekilde gerçekleşir.

Avantajlar ve dezavantajlar

Kendi kendine yapılan anahtarlamalı güç kaynağının, diğer cihazlar gibi, birçok avantajı vardır. Onlar sayesinde tasarım çok popüler ve sıklıkla insan faaliyetinin bir veya başka alanında kullanılıyor. Güç kaynağının olumlu yönleri şunları içerir: aşağıdaki faktörler:

Çok sayıda avantaja rağmen tasarımın bazı dezavantajları da vardır. Arızaları önleyecekleri ve cihazın kalitesiz çalışma riskini azaltacakları için bunların dikkate alınması gerekir. Dezavantajları arasında şunlar yer almaktadır:

1. Cihaz parametrelerini bağımsız olarak ayarlamadaki zorluklar.
2. Güçlü dürtü gürültüsü.
3. Devreyi güç faktörü kompansatörleriyle destekleme ihtiyacı.
4. Onarım ve bakım işlerini yürütmede zorluk.
5. Düşük güvenilirlik derecesi.

DIY yapımı

Cihazın doğru çalışması ve kendisine atanan işlevleri yerine getirebilmesi için bir takım kurallara uyulması gerekir. Onların yardımıyla istenen sonucu elde edebilir ve hata olasılığını azaltabilirsiniz.

Anahtarlamalı güç kaynağının üretimi sırasında yalnızca parça üreticilerinin tavsiyelerini değil aynı zamanda uzmanların tavsiyelerini de dikkate almalısınız. Yeni başlayanların en basit hatalardan kaçınmasına ve işi mümkün olan en kısa sürede bitirmesine yardımcı olacaklar. Profesyonel İpuçları:

1. Çoğu durumda güç kaynağı devresi özel filtreler veya geri bildirim gerektirmez.
2. Birçok alan etkili transistörden IR tipi parçaların satın alınması tavsiye edilir. Yüksek sıcaklıklara iyi dayanırlar ve uzun süre ısıya maruz kaldıklarında bozulmazlar.
3. Kendi kendine monte edilen bir yapıda transistörler çalışma sırasında çok ısınırsa, ek bir soğutma cihazı (fan) takılmalıdır.

Gerekli malzemeler ve araçlar

Cihazı yapmaya başlamadan önce gerekli tüm malzemeleri ve araçları hazırlamanız gerekir. Bu sayede şunu veya bu öğeyi bulmaya çalışırken dikkatiniz dağılmayacaktır. Cihazı oluşturma sürecinde ihtiyacın olacak:

Yapının bileşenlerinin yanı sıra çeşitli araçların da hazırlanması gerekmektedir. Cihazı monte etmek için kullanılacaklardır, bu nedenle yüksek kalitede ve kullanımı kolay olmalıdırlar.

Gerekli araçlar:

• pense;
• farklı boyutlarda tornavidalar;
• cımbız;
• lehimleme ekipmanı;
• lehimleme için sarf malzemeleri.

Oluşturma süreci

Tüm hazırlık faaliyetleri tamamlandıktan sonra cihazı kendi ellerinizle monte etmeye başlayabilirsiniz. Anahtarlama güç kaynaklarının devresi önceden hazırlanmıştır. Bu çalışma bağımsız olarak veya bir uzmanın yardımıyla yapılabilir.

İlk seçenek çok daha ucuzdur, ancak ustanın elektronik alanında bilgi sahibi olmasını ve çok zaman almasını gerektirir.

Adım adım talimat:

Cihaz testi

Birleştirilmiş darbeli enerji kaynağının işlevselliğini kontrol etmek için birkaç basit adımı uygulamanız gerekir. Montaj işlemi sırasında yapılan çeşitli sorunların ve hataların belirlenmesine yardımcı olacaklar. Prosedür:

1. Cihazın devreye ilk kısa süreli bağlantısı gerçekleştirilir.
2. Her şey doğru yapılırsa, cihaza güç sağlandığını gösteren ışık yanmalıdır.
3. Daha sonra güç kaynağını birkaç dakika çalışır durumda bırakmalısınız.
4. Bu sürenin sonunda cihazı kapatmalı ve tüm parçalarının sıcaklığını kontrol etmelisiniz. Bir veya daha fazla elemanın ısıtılması, montaj işlemi sırasında bir hata yapıldığını gösterir.
5. İkinci başlangıçta voltaj değeri belirlenir. Bu işlem özel bir test cihazı kullanılarak gerçekleştirilebilir.
6. Güç kaynağı yaklaşık 1 saat boyunca çalışır durumda bırakılır.
7. Belirtilen süre sonunda elemanlar ısınma derecesi açısından kontrol edilir.
8. Elemanlardan hiçbiri ısınmazsa, güç kapatıldıktan sonra hepsi yüksek akım açısından kontrol edilir.

Güvenlik önlemleri

Nabız ünitesini çalıştırırken basit güvenlik kurallarına uymalısınız. Değişen şiddette yaralanmaların önlenmesine ve acil durum olasılığının azaltılmasına yardımcı olacaklardır. Temel önlemler:

Darbeli enerji kaynağı, yalnızca hazır olarak satın alabileceğiniz değil, aynı zamanda kendiniz de yapabileceğiniz yararlı ve gerekli bir cihazdır. İkinci seçenek daha popülerdir çünkü minimum finansal ve zaman maliyetiyle yüksek kaliteli bir cihaz elde etmenize olanak tanır.

Profesyonel tavsiyelere ve güvenlik kurallarına uyarak yaralanma riskini önemli ölçüde azaltabilir ve kazaları önleyebilirsiniz.

Günümüzde çok az kişi, 3 amperden fazla akıma sahip güçlü güç kaynakları kurarken, 50 Hz'de sıradan demir transformatörler kuruyor. Birincisi, çok büyük ve ağırlar ve ikincisi, elde edilmesi kolay (pahalı) değiller. 5-10 amperlik bir transformatörün ne kadara mal olacağını kendiniz değerlendirin. Bu nedenle anahtarlamalı bir güç kaynağına ihtiyaç duyulduğunda bunu standart bir TL494 dönüştürücüye dayanarak monte ettim. Çıkış transistörleri 2s2625.

Devre, SG6105D sürücüsüne (veya benzer bir IW1688) sahip bir UPS'e dayanıyordu. Bitmiş tahtanın bir fotoğrafını ekledim. Birçoğu bu tür cihazlara dahil olmaktan korkuyor, ancak boşuna - eğer her şey doğru şekilde monte edilmişse, sorunsuz bir şekilde başlatın.

Bu UPS, bir araba aküsünü şarj etmek için tasarlanmıştır, hazır bir tane satın almadım - kendiniz yapmak daha ilginç.

Başarılı bir lansmandan sonra onu 5 A yük altında sürdüm. Önemli ölçüde ısınmadı - çıkış diyotu ve indüktör. Gerilim 12 V'ta sabit kaldı. Güç transistörleri zar zor ısınıyordu.

Bazen uygulamamızda oldukça güçlü, dengesiz bir DC voltaj kaynağına ihtiyacımız var. Böyle bir kaynaktan, örneğin bir 3D yazıcının ısıtılmış bir aşamasına, pille çalışan bir tornavidaya veya hatta güçlü bir D sınıfı düşük frekanslı amplifikatöre güç sağlayabilirsiniz (bu durumda, UPS, ek bir filtre ile donatılmalıdır). yüksek frekanslı girişimi azaltır). 200 - 500 W güç için tasarlanmış bir güç kaynağının üretilmesi durumunda, darbeli bir kaynak üretme yolunu izlemek daha ucuzdur, çünkü böyle bir güç için 50 Hz'lik bir ağ transformatörü oldukça pahalı ve çok ağır olacaktır.

Böyle bir güç kaynağını monte etmenin en kolay yolu IR2153 sürücüsüne dayalı bir yarım köprü devresi kullanmaktır. Bu çip genellikle floresan lambaların yüksek kaliteli sürücülerinde (elektronik balastlarda) kullanılır.

IR2153'e dayalı bir anahtarlama güç kaynağının şematik diyagramı. Büyütmek için diyagrama tıklayın

220V şebeke voltajı, C1, C2, C3, C4, L1 elemanları üzerindeki bir dalgalanma filtresi aracılığıyla doğrultucuya (diyot köprüsü) beslenir. Bu filtre, güç kaynağından gelen yüksek frekanslı parazitin elektrik şebekesine girmesini önler. Cihazın girişindeki termistör, C5 ve C6 kapasitörleri şarj edildiğinde, ağa güç kaynağı açıldığında diyot köprüsündeki akım dalgalanmasını azaltır.

Hat filtre bobini L1, termistör ve kapasitörlerC5 ve C6 eski bir bilgisayar güç kaynağından çıkarılabilir. Darbe güç transformatörü T1'in bağımsız olarak sarılması gerekecektir. Transformatör çekirdeğini de eski bir bilgisayar ünitesinden alıyoruz. Transformatörün sökülmesi gerekiyor. Bunu yapmak için, transformatörü tamamen sıvıya daldırılacak şekilde su dolu bir kaba (kavanoz, tencere) yerleştirin. Kabı ocağa koyun ve yaklaşık yarım saat kaynatın. Bundan sonra suyu boşaltıyoruz, transformatörü çıkarıyoruz ve sıcakken çekirdeği dikkatlice sökmeye çalışıyoruz. Tüm fabrika sargılarını çerçeveden çözüyoruz ve yenilerini sarıyoruz. Birincil sargı, 0,8 mm çapında 40 tur tel içerir. İkincil sargı, her biri 3 turlu 2 parça içerir ve aynı telin 0,8 mm çapındaki 7 telinden "eğik" olarak sarılır.

Mikro devrenin güç kaynağı devresindeki R2 direnci en az 2 W güce sahip olmalıdır ve çalışma sırasında biraz ısınacaktır. Bu iyi. Şebeke voltajı doğrultucunun diyot köprüsü dört adet 1N5408 diyottan (3A 1000V) oluşabilir. IRF840 transistörleri radyatöre izolasyon contaları aracılığıyla monte edilmelidir. Bu transistörleri ve diğer devre elemanlarını soğutmak için güç kaynağı kasasına küçük bir fan takılması tavsiye edilir.

Güç kaynağının ağa ilk bağlantısı, FU1 sigortasıyla seri bağlanmış 100W'lık bir akkor lamba aracılığıyla yapılmalıdır. Açıldığında lamba yanıp sönebilir, ardından sönmelidir. Lamba sürekli yanıyorsa bu, ünitede bir sorun olduğu anlamına gelir; kurulumda kısa devre veya bileşen arızası. Bu durumda üniteyi akkor lamba olmadan doğrudan ağa bağlayamazsınız. Sorunun nedenini bulmamız gerekiyor.