Datagor Časopis za praktičnu elektroniku. Napajanje: sa i bez regulacije, laboratorijsko, impulsno, uređaj, popravak Neke ideje za proizvodnju

Svi tehničari za popravak elektroničkih uređaja znaju koliko je važno imati laboratorijsko napajanje, koje se može koristiti za dobivanje različitih vrijednosti napona i struje za upotrebu u uređajima za punjenje, napajanje, testiranje strujnih krugova itd. Postoje mnoge vrste takvih uređaja na prodaju, ali Iskusni radio amateri sasvim su sposobni napraviti laboratorijsko napajanje vlastitim rukama. Za to možete koristiti rabljene dijelove i kućišta, nadopunjujući ih novim elementima.

Jednostavan uređaj

Najjednostavnije napajanje sastoji se od samo nekoliko elemenata. Radio amateri početnici lako će dizajnirati i sastaviti ove lagane sklopove. Glavni princip je stvoriti ispravljački krug za proizvodnju istosmjerne struje. U tom se slučaju razina izlaznog napona neće promijeniti, već ovisi o omjeru transformacije.

Osnovne komponente za jednostavan krug napajanja:

1. Step-down transformator;
2. Ispravljačke diode. Možete ih spojiti pomoću premosnog kruga i dobiti punovalno ispravljanje ili koristiti poluvalni uređaj s jednom diodom;
3. Kondenzator za izglađivanje valova. Odabran je elektrolitički tip s kapacitetom od 470-1000 μF;
4. Vodiči za montažu kruga. Njihov presjek određen je veličinom struje opterećenja.

Za projektiranje 12-voltnog napajanja potreban vam je transformator koji bi snizio napon s 220 na 16 V, jer nakon ispravljača napon malo opada. Takve transformatore možete pronaći u rabljenim računalnim napajanjima ili kupiti nove. Možete sami naići na preporuke o premotavanju transformatora, ali u početku je bolje bez toga.

Prikladne su silicijske diode. Za uređaje male snage u prodaji su dostupni gotovi mostovi. Važno ih je pravilno spojiti.

Ovo je glavni dio kruga, koji još nije spreman za upotrebu. Za bolji izlazni signal potrebno je ugraditi dodatnu zener diodu nakon diodnog mosta.

Rezultirajući uređaj je redovno napajanje bez dodatnih funkcija i sposoban je podržavati male struje opterećenja, do 1 A. Međutim, povećanje struje može oštetiti komponente kruga.

Da biste dobili snažno napajanje, dovoljno je instalirati jedan ili više stupnjeva pojačanja na temelju tranzistorskih elemenata TIP2955 u istom dizajnu.

Važno! Kako bi se osigurao temperaturni režim kruga na snažnim tranzistorima, potrebno je osigurati hlađenje: radijator ili ventilaciju.

Podesivo napajanje

Naponski regulirani izvori napajanja mogu pomoći u rješavanju složenijih problema. Komercijalno dostupni uređaji razlikuju se u kontrolnim parametrima, snagama itd. i odabiru se uzimajući u obzir planiranu upotrebu.

Jednostavno podesivo napajanje sastavljeno je prema približnom dijagramu prikazanom na slici.

Prvi dio strujnog kruga s transformatorom, diodnim mostom i kondenzatorom za izravnavanje sličan je krugu klasičnog napajanja bez regulacije. Također možete koristiti uređaj iz starog napajanja kao transformator, glavna stvar je da odgovara odabranim parametrima napona. Ovaj indikator za sekundarni namot ograničava kontrolnu granicu.

Kako shema funkcionira:

1. Ispravljeni napon ide na zener diodu, koja određuje maksimalnu vrijednost U (može se uzeti na 15 V). Ograničeni parametri struje ovih dijelova zahtijevaju ugradnju stupnja tranzistorskog pojačala u krug;
2. Otpornik R2 je promjenjiv. Promjenom njegovog otpora možete dobiti različite vrijednosti izlaznog napona;
3. Ako regulirate i struju, tada se drugi otpornik postavlja nakon stupnja tranzistora. Nije u ovom dijagramu.

Ukoliko se traži drugačije područje regulacije, potrebno je ugraditi transformator odgovarajućih karakteristika, što će zahtijevati i uključivanje još jedne zener diode i sl. Tranzistor zahtijeva hlađenje radijatora.

Prikladni su bilo koji mjerni instrumenti za najjednostavnije regulirano napajanje: analogni i digitalni.

Nakon što ste vlastitim rukama izgradili podesivo napajanje, možete ga koristiti za uređaje dizajnirane za različite radne i napone punjenja.

Bipolarno napajanje

Dizajn bipolarnog napajanja je složeniji. Iskusni inženjeri elektronike mogu ga dizajnirati. Za razliku od unipolarnih, takva napajanja na izlazu daju napon s predznakom plus i minus, što je potrebno pri napajanju pojačala.

Iako je krug prikazan na slici jednostavan, njegova provedba će zahtijevati određene vještine i znanja:

1. Trebat će vam transformator sa sekundarnim namotajem podijeljenim na dvije polovice;
2. Jedan od glavnih elemenata su integrirani tranzistorski stabilizatori: KR142EN12A - za istosmjerni napon; KR142EN18A – za suprotno;
3. Za ispravljanje napona koristi se diodni most, može se sastaviti pomoću zasebnih elemenata ili pomoću gotovog sklopa;
4. Promjenjivi otpornici sudjeluju u regulaciji napona;
5. Za tranzistorske elemente obavezna je ugradnja rashladnih radijatora.

Bipolarno laboratorijsko napajanje također će zahtijevati ugradnju nadzornih uređaja. Kućište se sastavlja ovisno o dimenzijama uređaja.

Zaštita napajanja

Najjednostavniji način zaštite napajanja je ugradnja osigurača s osiguračima. Postoje osigurači sa samooporavkom koji ne zahtijevaju zamjenu nakon puhanja (život im je ograničen). Ali ne daju potpuno jamstvo. Često se tranzistor ošteti prije nego što osigurač pregori. Radio amateri razvili su razne sklopove koji koriste tiristore i trijake. Opcije se mogu pronaći na internetu.

Za izradu kućišta uređaja svaki majstor koristi metode koje su mu dostupne. Uz dovoljno sreće, možete pronaći gotov spremnik za uređaj, ali ćete ipak morati promijeniti dizajn prednje stijenke kako biste tamo postavili upravljačke uređaje i gumbe za podešavanje.

Nekoliko ideja za izradu:

1. Izmjerite dimenzije svih komponenti i izrežite stijenke od aluminijskih ploča. Nanesite oznake na prednju površinu i napravite potrebne rupe;
2. Pričvrstite strukturu kutom;
3. Donja baza jedinice za napajanje sa snažnim transformatorima mora biti ojačana;
4. Za vanjsku obradu, temeljno premažite površinu, obojite i zapečatite lakom;
5. Komponente kruga su pouzdano izolirane od vanjskih zidova kako bi se spriječio napon na kućištu tijekom kvara. Da biste to učinili, moguće je zalijepiti zidove iznutra izolacijskim materijalom: debelim kartonom, plastikom itd.

Mnogi uređaji, posebno veliki, zahtijevaju ugradnju ventilatora za hlađenje. Može se natjerati da radi u konstantnom načinu rada ili se sklop može natjerati da se automatski uključuje i isključuje kada se dostignu navedeni parametri.

Krug se provodi instaliranjem senzora temperature i mikro kruga koji osigurava kontrolu. Da bi hlađenje bilo učinkovito, neophodan je slobodan pristup zraka. To znači da stražnja ploča, u blizini koje su montirani hladnjak i radijatori, mora imati rupe.

Važno! Prilikom sastavljanja i popravka električnih uređaja morate zapamtiti opasnost od strujnog udara. Kondenzatori koji su pod naponom moraju se isprazniti.

Moguće je sastaviti visokokvalitetno i pouzdano laboratorijsko napajanje vlastitim rukama ako koristite servisne komponente, jasno izračunate njihove parametre, koristite provjerene krugove i potrebne uređaje.

Video

Trebalo mi je kvalitetno napajanje za testiranje pojačala, čiji sam veliki ljubitelj sastavljanja. Drugačija su pojačala, drugačije je napajanje. Izlaz: trebate napraviti laboratorijsko napajanje s podesivim izlaznim naponom od 0 do 30 volti.
A kako bi se eksperimentiralo sigurno za zdravlje i hardver (snažni tranzistori nisu jeftini), struja opterećenja napajanja također mora biti regulirana.
Dakle, ono što sam želio od svog PSU-a:
1. Zaštita od kratkog spoja
2. Ograničenje struje prema postavljenom ograničenju
3. Glatko podesivi izlazni napon
4. Bipolarnost (0-30V; 0,002-3A)

Često se događa da se lemovi okreću ultrazvučnom frekvencijskom krugu klase "A" kako bi došli do "tog sjajnog zvuka", bilo da se radi o klasičnim pojačalima Johna Linsley-Hooda, Nelsona Passa ili mnogim opcijama s interneta, poput naše.
Nažalost, ne uzimaju svi kućni majstori u obzir da pojačala klase "A" zahtijevaju upotrebu izvora napajanja s vrlo niskom razinom valovitosti. A to dovodi do nepobjedive pozadine i naknadnog razočaranja.

Pozadina je neugodna stvar, gotovo metafizička. Previše je razloga i mehanizama nastanka. Također su opisane mnoge metode borbe: od pravilnog usmjeravanja žica do mijenjanja krugova.
Danas se želim pozabaviti temom "kondicioniranja" ultrazvučnog napajanja. Srušimo pulsacije!

Međutim, pohraniti ih potpuno napunjene ili potpuno ispražnjene (kao što je obično slučaj nakon provjere kapaciteta) je neracionalno - parametri baterija, posebno onih rabljenih, brzo nepovratno "isplivaju" tijekom skladištenja.

Kod izvođenja elektroinstalacijskih radova obično se koriste lemilice koje se napajaju izmjeničnom strujom i naponom ne većim od 42 V. Električna lemila od 220 V dopuštena su za kontinuirano korištenje ako se napajaju preko izolacijskog transformatora.

Nakon čitanja članka "Dimmer (dimmer)" iz igRomana, u kojem je kontrola analognog jednospojnog tranzistora implementirana na tranzistor s efektom polja, pojavila se ideja primjene načela upravljanja opisanog u ovom članku za stvaranje stabilizatora napona za niskonaponsko lemilo koje se temelji na elektroničkom transformatorskom krugu.

U prirodi postoje male ploče koje vam omogućuju potpuno napajanje matičnih ploča računala iz +12V izvora napajanja, tzv. PicoPSU. U ovom ću članku podijeliti svoje iskustvo stvaranja takvog uređaja za matičnu ploču. HP Z220 CMT 1155.

Pokazalo se da su dimenzije moje ploče nešto veće od Picoovih, pa sam nazvao svoju zamisao NanoPSU.

Pozdrav svima i ljubiteljima elektronike!
Danas vam želim pokazati uređaj koji je nastao iz članka Alexandera (koan51). Nakon što sam pročitao sve gore-dolje, odlučio sam malo “doraditi” uređaj i “uglancati” ga po svom ukusu.

Pa, drugovi vojnici, uzmimo članak, komade željeza, lemilicu i idemo!:Pozdrav:

Tko se u svojoj praksi nije susreo s potrebom za punjenjem baterije i, razočaran nedostatkom punjača s potrebnim parametrima, bio je prisiljen kupiti novi punjač u trgovini ili ponovno sastaviti potrebni krug?
Tako sam više puta morao rješavati problem punjenja raznih baterija kada nije bilo odgovarajućeg punjača pri ruci. Morao sam brzo sastaviti nešto jednostavno, u odnosu na konkretnu bateriju.

Izrada napajanja vlastitim rukama ima smisla ne samo za entuzijastične radio amatere. Domaća jedinica za napajanje (PSU) stvorit će udobnost i uštedjeti znatnu količinu u sljedećim slučajevima:

• Za napajanje niskonaponskih električnih alata, kako bi spasili život skupe punjive baterije;
• Za elektrifikaciju prostorija posebno opasnih po stupnju strujnog udara: podrumi, garaže, šupe i sl. Kada se napaja izmjeničnom strujom, velika količina iste u niskonaponskim ožičenjima može stvoriti smetnje s kućanskim aparatima i elektronikom;
• U dizajnu i kreativnosti za precizno, sigurno i bez otpada rezanje pjenaste plastike, pjenaste gume, plastike s niskim talištem s grijanim nikromom;
• U dizajnu rasvjete, korištenje posebnih izvora napajanja produžit će vijek trajanja LED trake i dobiti stabilne svjetlosne efekte. Općenito je neprihvatljivo napajanje podvodnih iluminatora itd. iz kućne električne mreže;
• Za punjenje telefona, pametnih telefona, tableta, prijenosnih računala daleko od stabilnih izvora napajanja;
• Za elektroakupunkturu;
• I mnoge druge svrhe koje nisu izravno povezane s elektronikom.

Prihvatljiva pojednostavljenja

Profesionalni izvori napajanja dizajnirani su za napajanje bilo koje vrste opterećenja, uklj. reaktivan. Mogući potrošači uključuju preciznu opremu. Pro-BP mora održavati navedeni napon s najvećom točnošću neograničeno dugo vremena, a njegov dizajn, zaštita i automatizacija moraju omogućiti rad nekvalificiranom osoblju u teškim uvjetima, na primjer. biolozi za napajanje svojih instrumenata u stakleniku ili na ekspediciji.

Amatersko laboratorijsko napajanje nema ova ograničenja i stoga se može znatno pojednostaviti uz zadržavanje pokazatelja kvalitete dovoljnih za osobnu upotrebu. Nadalje, kroz također jednostavna poboljšanja, moguće je iz njega dobiti napajanje posebne namjene. Što ćemo sad?

Kratice

1. KZ – kratki spoj.
2. XX – brzina praznog hoda, tj. iznenadno isključenje trošila (potrošača) ili prekid njegovog strujnog kruga.
3. VS – koeficijent stabilizacije napona. Jednak je omjeru promjene ulaznog napona (u % ili puta) prema istom izlaznom naponu pri konstantnoj potrošnji struje. Npr. Napon mreže je potpuno pao, sa 245 na 185V. U odnosu na normu od 220 V, to će biti 27%. Ako je VS napajanja 100, izlazni napon će se promijeniti za 0,27%, što će sa svojom vrijednošću od 12V dati drift od 0,033V. Više nego prihvatljivo za amatersku praksu.
4. IPN je izvor nestabiliziranog primarnog napona. To može biti željezni transformator s ispravljačem ili impulsni pretvarač mrežnog napona (VIN).
5. IIN - rade na višoj (8-100 kHz) frekvenciji, što omogućuje upotrebu laganih kompaktnih feritnih transformatora s namotima od nekoliko do nekoliko desetaka zavoja, ali nisu bez nedostataka, vidi dolje.
6. RE – regulacijski element stabilizatora napona (SV). Održava izlaz na specificiranoj vrijednosti.
7. ION – izvor referentnog napona. Postavlja svoju referentnu vrijednost, prema kojoj, zajedno s OS povratnim signalima, upravljački uređaj upravljačke jedinice utječe na RE.
8. SNN – kontinuirani stabilizator napona; jednostavno "analogno".
9. ISN – pulsni stabilizator napona.
10. UPS je prekidački izvor napajanja.

Bilješka: i SNN i ISN mogu raditi i iz izvora napajanja industrijske frekvencije s transformatorom na željezu i iz izvora električne energije.

O računalnim napajanjima

UPS-ovi su kompaktni i ekonomični. A u smočnici mnogi ljudi imaju napajanje iz starog računala koje leži uokolo, zastarjelo, ali prilično ispravno. Dakle, je li moguće prilagoditi prekidačko napajanje s računala za amaterske/radne svrhe? Nažalost, računalni UPS je prilično visoko specijalizirani uređaj i mogućnosti njegove uporabe kod kuće/na poslu vrlo su ograničene:

Za prosječnog amatera možda je preporučljivo koristiti UPS pretvoren iz računalnog samo u električne alate; o tome vidjeti u nastavku. Drugi slučaj je ako se amater bavi popravkom računala i/ili stvaranjem logičkih sklopova. Ali tada već zna kako prilagoditi napajanje s računala za ovo:

1. Opteretiti glavne kanale +5V i +12V (crvene i žute žice) s nichrome spiralama na 10-15% nazivnog opterećenja;
2. Zelena žica za meko pokretanje (gumb niskog napona na prednjoj ploči jedinice sustava) računala je kratko spojena na zajednički, tj. na bilo kojoj od crnih žica;
3. Uključivanje/isključivanje se izvodi mehanički, pomoću prekidača na stražnjoj ploči jedinice za napajanje;
4. S mehaničkim (željeznim) I/O “na dužnosti”, tj. neovisno napajanje USB priključaka +5V također će biti isključeno.

Baci se na posao!

Zbog nedostataka UPS-a, plus njihove fundamentalne i sklopovske složenosti, na kraju ćemo pogledati samo nekoliko njih, ali jednostavnih i korisnih, te govoriti o načinu popravka IPS-a. Glavni dio materijala posvećen je SNN i IPN s industrijskim frekvencijskim transformatorima. Omogućuju osobi koja je upravo uzela u ruke lemilo da izgradi napajanje vrlo visoke kvalitete. A imajući ga na farmi, bit će lakše svladati "fine" tehnike.

IPN

Prvo, pogledajmo IPN. Pulsne ćemo ostaviti s više detalja do odjeljka o popravcima, ali oni imaju nešto zajedničko s "željeznim": energetski transformator, ispravljač i filtar za suzbijanje valovitosti. Zajedno se mogu implementirati na različite načine ovisno o namjeni napajanja.

poz. 1 na sl. 1 – poluvalni (1P) ispravljač. Pad napona na diodi je najmanji, cca. 2B. Ali pulsiranje ispravljenog napona ima frekvenciju od 50 Hz i "raščupano", tj. s razmacima između impulsa, pa kondenzator filtera pulsiranja Sf treba imati 4-6 puta veći kapacitet nego u drugim sklopovima. Iskorištenje energetskog transformatora Tr za snagu je 50%, jer Samo 1 poluval je ispravljen. Iz istog razloga dolazi do neravnoteže magnetskog toka u Tr magnetskom krugu i mreža ga "vidi" ne kao aktivno opterećenje, već kao induktivitet. Stoga se 1P ispravljači koriste samo za male snage i tamo gdje nema drugog načina npr. u IIN na blokirnim generatorima i s prigušnom diodom, vidi dolje.

Bilješka: zašto 2V, a ne 0,7V, na kojem se otvara p-n spoj u siliciju? Razlog je kroz struju, o čemu se govori u nastavku.

poz. 2 – 2-poluval sa srednjom točkom (2PS). Gubici dioda su isti kao i prije. slučaj. Valovitost je kontinuirana od 100 Hz, pa je potreban najmanji mogući Sf. Korištenje Tr – 100% Nedostatak – dvostruka potrošnja bakra na sekundarnom namotu. U vrijeme dok su se ispravljači izrađivali pomoću kenotron žarulja to nije bilo bitno, a sada je presudno. Stoga se 2PS koriste u niskonaponskim ispravljačima, uglavnom na višim frekvencijama sa Schottky diodama u UPS-ovima, ali 2PS nemaju temeljna ograničenja snage.

poz. 3 – 2-poluvalni most, 2RM. Gubici na diodama su udvostručeni u odnosu na poz. 1 i 2. Ostalo je isto kao i 2PS, ali je sekundarnog bakra potrebno gotovo upola manje. Gotovo - zato što se mora namotati nekoliko zavoja kako bi se nadoknadili gubici na paru "dodatnih" dioda. Najčešće korišteni sklop je za napone od 12V.

poz. 3 – bipolarni. "Most" je prikazan konvencionalno, kao što je uobičajeno u dijagramima strujnih krugova (naviknite se!), I zakrenut je za 90 stupnjeva u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, ali zapravo je to par 2PS spojenih u suprotnim polaritetima, kao što se jasno može vidjeti dalje u sl. 6. Potrošnja bakra je ista kao 2PS, gubici diode su isti kao 2PM, ostalo je isto kao i kod oba. Izgrađen je uglavnom za napajanje analognih uređaja koji zahtijevaju simetriju napona: Hi-Fi UMZCH, DAC/ADC, itd.

poz. 4 – bipolarni prema shemi paralelnog udvostručenja. Omogućuje povećanu simetriju napona bez dodatnih mjera, jer asimetrija sekundarnog namota je isključena. Korištenje Tr 100%, valovitost 100 Hz, ali rastrgana, tako da Sf treba dvostruki kapacitet. Gubici na diodama su oko 2,7 V zbog međusobne izmjene prolaznih struja, vidi dolje, a pri snazi ​​većoj od 15-20 W naglo se povećavaju. Izgrađeni su uglavnom kao pomoćni male snage za samostalno napajanje operacijskih pojačala (op-amps) i drugih analognih komponenti male snage, ali zahtjevnih u pogledu kvalitete napajanja.

Kako odabrati transformator?

U UPS-u je cijeli sklop najčešće jasno vezan za standardnu ​​veličinu (točnije za obujam i površinu presjeka Sc) transformatora/transformatora, jer korištenje finih procesa u feritu omogućuje pojednostavljenje kruga dok ga čini pouzdanijim. Ovdje se "nekako na svoj način" svodi na strogo pridržavanje preporuka programera.

Transformator na bazi željeza odabire se uzimajući u obzir karakteristike SNN-a ili se uzima u obzir pri njegovom izračunavanju. Pad napona na RE Ure ne bi trebao biti manji od 3 V, inače će VS naglo pasti. Kako se Ure povećava, VS lagano raste, ali disipirana RE snaga raste mnogo brže. Stoga se Ure uzima na 4-6 V. Dodamo mu 2(4) V gubitaka na diodama i pad napona na sekundarnom namotu Tr U2; za raspon snage od 30-100 W i napone od 12-60 V, uzimamo ga na 2,5 V. U2 prvenstveno ne proizlazi iz omskog otpora namota (on je općenito zanemariv u snažnim transformatorima), već zbog gubitaka zbog preokreta magnetizacije jezgre i stvaranja polja lutanja. Jednostavno, dio mrežne energije, "upumpane" primarnim namotajem u magnetski krug, isparava u svemir, što uzima u obzir vrijednost U2.

Dakle, izračunali smo, na primjer, za mosni ispravljač, 4 + 4 + 2,5 = 10,5 V dodatno. Dodamo ga potrebnom izlaznom naponu jedinice za napajanje; neka bude 12V, a podijelimo s 1,414, dobivamo 22,5/1,414 = 15,9 ili 16V, to će biti najniži dopušteni napon sekundarnog namota. Ako je TP tvornički izrađen, uzimamo 18V iz standardnog raspona.

Sada dolazi u obzir sekundarna struja, koja je, naravno, jednaka maksimalnoj struji opterećenja. Recimo da nam treba 3A; pomnožite s 18V, to će biti 54W. Dobili smo ukupnu snagu Tr, Pg, a nazivnu snagu P ćemo pronaći tako da Pg podijelimo s učinkovitošću Tr η, koja ovisi o Pg:

• do 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.
• od 120 W, η = 0,95.

U našem slučaju bit će P = 54/0,8 = 67,5 W, ali ne postoji takva standardna vrijednost, pa ćete morati uzeti 80 W. Kako bi dobili 12Vx3A = 36W na izlazu. Parna lokomotiva, i to je sve. Vrijeme je da naučite kako sami izračunati i naviti "transove". Štoviše, u SSSR-u su razvijene metode za proračun transformatora na željezu koje omogućuju, bez gubitka pouzdanosti, istisnuti 600 W iz jezgre, što je, izračunato prema amaterskim radio referentnim knjigama, sposobno proizvesti samo 250 W. "Iron Trance" nije tako glup kao što se čini.

SNN

Ispravljeni napon treba stabilizirati i najčešće regulirati. Ako je opterećenje veće od 30-40 W, potrebna je i zaštita od kratkog spoja, inače kvar napajanja može uzrokovati kvar mreže. Sve to zajedno radi SNN.

Jednostavna referenca

Za početnika je bolje da ne ide odmah u veliku snagu, već da napravi jednostavan, vrlo stabilan 12V ELV za testiranje prema krugu na slici. 2. Zatim se može koristiti kao izvor referentnog napona (njegovu točnu vrijednost postavlja R5), za provjeru uređaja ili kao visokokvalitetni ELV ION. Maksimalna struja opterećenja ovog kruga je samo 40 mA, ali VSC na pretpotopnom GT403 i jednako drevnom K140UD1 je više od 1000, a kada se VT1 zamijeni silicijskim srednje snage i DA1 na bilo kojem modernom op-pojačalu, će prijeći 2000 pa čak i 2500. Struja opterećenja također će se povećati na 150 -200 mA, što je već korisno.

0-30

Sljedeća faza je napajanje s regulacijom napona. Prethodni je rađen prema tzv. kompenzacijski usporedni krug, ali ga je teško pretvoriti u visoku struju. Napravit ćemo novi SNN baziran na emiterskom pratiocu (EF), u kojem su RE i CU spojeni u samo jednom tranzistoru. KSN će biti negdje oko 80-150, ali ovo će biti dovoljno za amatera. Ali SNN na ED omogućuje, bez ikakvih posebnih trikova, da se dobije izlazna struja do 10A ili više, koliko će Tr dati i RE će izdržati.

Krug jednostavnog napajanja 0-30V prikazan je na poz. 1 sl. 3. IPN za to je gotov transformator kao što je TPP ili TS za 40-60 W sa sekundarnim namotom za 2x24V. Ispravljač tipa 2PS s diodama naznačenim na 3-5A ili više (KD202, KD213, D242, itd.). VT1 se postavlja na radijator površine 50 četvornih metara ili više. cm; Stari PC procesor će raditi vrlo dobro. U takvim uvjetima, ovaj ELV se ne boji kratkog spoja, samo će se VT1 i Tr zagrijati, pa je za zaštitu dovoljan osigurač od 0,5 A u krugu primarnog namota Tr.

poz. Slika 2 pokazuje koliko je prikladno napajanje na električnom napajanju za amatera: postoji krug napajanja od 5A s podešavanjem od 12 do 36 V. Ovo napajanje može opskrbiti 10A opterećenju ako postoji napajanje od 400W 36V . Njegova prva značajka je integrirani SNN K142EN8 (po mogućnosti s indeksom B) koji djeluje u neobičnoj ulozi upravljačke jedinice: vlastitom izlazu od 12 V dodaje se, djelomično ili potpuno, svih 24 V, napon od ION do R1, R2, VD5 , VD6. Kondenzatori C2 i C3 sprječavaju pobudu na HF DA1 koji radi u neobičnom načinu rada.

Sljedeća točka je uređaj za zaštitu od kratkog spoja (PD) na R3, VT2, R4. Ako pad napona na R4 prijeđe približno 0,7 V, VT2 će se otvoriti, zatvoriti osnovni krug VT1 na zajedničku žicu, zatvorit će se i odspojiti opterećenje od napona. R3 je potreban kako dodatna struja ne bi oštetila DA1 kada se aktivira ultrazvuk. Nema potrebe povećavati njegovu denominaciju, jer kada se aktivira ultrazvuk, morate sigurno zaključati VT1.

I posljednja stvar je naizgled preveliki kapacitet kondenzatora izlaznog filtera C4. U ovom slučaju to je sigurno, jer Maksimalna struja kolektora VT1 od 25A osigurava njegovo punjenje kada je uključen. Ali ovaj ELV može opskrbiti struju do 30 A do opterećenja unutar 50-70 ms, tako da je ovo jednostavno napajanje prikladno za napajanje niskonaponskih električnih alata: njegova početna struja ne prelazi ovu vrijednost. Samo trebate napraviti (barem od pleksiglasa) kontaktni blok-cipelu s kabelom, staviti na petu ručke i pustiti "Akumych" da se odmori i uštedi resurse prije odlaska.

O hlađenju

Recimo da je u ovom krugu izlaz 12V s maksimalnim 5A. To je samo prosječna snaga ubodne pile, ali za razliku od bušilice ili odvijača, potrebno joj je cijelo vrijeme. Na C1 ostaje na oko 45V, tj. na RE VT1 ostaje negdje oko 33V pri struji od 5A. Rasipanje snage je više od 150 W, čak i više od 160, ako uzmete u obzir da VD1-VD4 također treba hladiti. Iz ovoga je jasno da svako snažno podesivo napajanje mora biti opremljeno vrlo učinkovitim sustavom hlađenja.

Rebrasti/igličasti radijator koji koristi prirodnu konvekciju ne rješava problem: izračuni pokazuju da je potrebna disipacijska površina od 2000 m2. vidi i debljina tijela radijatora (ploča iz koje se pružaju peraje ili iglice) je od 16 mm. Posjedovati ovoliku količinu aluminija u obliku proizvoda bio je i ostao san u kristalnom dvorcu za amatera. CPU hladnjak s protokom zraka također nije prikladan; dizajniran je za manju snagu.

Jedna od mogućnosti za kućnog majstora je aluminijska ploča debljine 6 mm i dimenzija 150x250 mm s rupama sve većeg promjera izbušenim duž polumjera od mjesta ugradnje ohlađenog elementa u šahovnici. Također će služiti kao stražnja stijenka kućišta napajanja, kao na sl. 4.

Neizostavan uvjet za učinkovitost takvog hladnjaka je slab, ali kontinuiran protok zraka kroz perforacije izvana prema unutra. Da biste to učinili, ugradite ispušni ventilator male snage u kućište (po mogućnosti na vrhu). Prikladno je, na primjer, računalo promjera 76 mm ili više. dodati. HDD hladnjak ili video kartica. Spojen je na pinove 2 i 8 DA1, uvijek je 12V.

Bilješka: Zapravo, radikalan način za prevladavanje ovog problema je sekundarni namot Tr s odvojcima za 18, 27 i 36V. Primarni napon se mijenja ovisno o tome koji se alat koristi.

Pa ipak UPS

Opisano napajanje za radionicu je dobro i vrlo pouzdano, ali ga je teško nositi sa sobom na putovanja. Ovdje će se uklopiti napajanje računala: električni alat je neosjetljiv na većinu svojih nedostataka. Neke izmjene najčešće se svode na ugradnju izlaznog (najbližeg opterećenju) elektrolitskog kondenzatora velikog kapaciteta za gore opisanu svrhu. U RuNetu postoji mnogo recepata za pretvaranje računalnih izvora napajanja za električne alate (uglavnom odvijače, koji nisu jako moćni, ali vrlo korisni); jedna od metoda prikazana je u videu ispod, za alat od 12 V.

Video: 12V napajanje iz računala

S alatima od 18 V još je lakše: za istu snagu troše manje struje. Ovdje može biti koristan mnogo pristupačniji uređaj za paljenje (balast) od 40 W ili više štedne žarulje; može se kompletno smjestiti u slučaju loše baterije, a vani će ostati samo kabel s utikačem. Kako napraviti napajanje za odvijač od 18 V od balasta iz spaljene domaćice, pogledajte sljedeći video.

Video: 18V napajanje za odvijač

Visoka klasa

Ali vratimo se SNN-u na ES-u; njihove mogućnosti ni izdaleka nisu iscrpljene. Na sl. 5 – bipolarno snažno napajanje s regulacijom 0-30 V, pogodno za Hi-Fi audio opremu i druge zahtjevne potrošače. Izlazni napon se postavlja pomoću jednog gumba (R8), a simetrija kanala se automatski održava pri bilo kojoj vrijednosti napona i bilo kojoj struji opterećenja. Pedantu-formalistu može posijedjeti pred očima kada vidi ovaj sklop, ali autor ima takvo napajanje kako treba već 30-ak godina.

Glavni kamen spoticanja pri njegovom stvaranju bio je δr = δu/δi, gdje su δu i δi mali trenutni prirast napona, odnosno struje. Za razvoj i postavljanje visokokvalitetne opreme potrebno je da δr ne prelazi 0,05-0,07 Ohma. Jednostavno, δr određuje sposobnost napajanja da trenutno odgovori na skokove u trenutnoj potrošnji.

Za SNN na EP, δr je jednak onom za ION, tj. zener dioda podijeljeno s koeficijentom prijenosa struje β RE. Ali za snažne tranzistore, β značajno pada pri velikoj struji kolektora, a δr zener diode kreće se od nekoliko do desetaka ohma. Ovdje, kako bismo kompenzirali pad napona na RE i smanjili temperaturni pomak izlaznog napona, morali smo sastaviti cijeli lanac njih na pola s diodama: VD8-VD10. Stoga se referentni napon iz ION-a uklanja kroz dodatni ED na VT1, njegov β se množi s β RE.

Sljedeća značajka ovog dizajna je zaštita od kratkog spoja. Najjednostavniji, gore opisani, ni na koji način se ne uklapa u bipolarni krug, pa je problem zaštite riješen prema principu "nema trika protiv otpada": nema zaštitnog modula kao takvog, ali postoji redundancija u parametri snažnih elemenata - KT825 i KT827 na 25A i KD2997A na 30A. T2 nije sposoban osigurati takvu struju, a dok se zagrijava, FU1 i/ili FU2 će imati vremena izgorjeti.

Bilješka: Nije potrebno označavati pregorjele osigurače na minijaturnim žaruljama sa žarnom niti. Samo što su u to vrijeme LED diode još bile prilično rijetke, au zalihama je bilo nekoliko šaka SMOK-ova.

Ostaje zaštititi RE od dodatnih struja pražnjenja pulsacijskog filtra C3, C4 tijekom kratkog spoja. Da bi to učinili, spojeni su preko graničnih otpornika s niskim otporom. U tom slučaju u krugu se mogu pojaviti pulsacije s periodom jednakom vremenskoj konstanti R(3,4)C(3,4). Sprečavaju ih C5, C6 manjeg kapaciteta. Njihove dodatne struje više nisu opasne za RE: naboj se troši brže nego što se kristali snažnog KT825/827 zagrijavaju.

Simetriju izlaza osigurava op-amp DA1. RE negativnog kanala VT2 otvara se strujom kroz R6. Čim minus izlaza premaši plus u apsolutnoj vrijednosti, malo će otvoriti VT3, koji će zatvoriti VT2 i apsolutne vrijednosti izlaznih napona bit će jednake. Radna kontrola simetrije izlaza provodi se pomoću brojčanika s nulom u sredini ljestvice P1 (njegov izgled je prikazan na umetku), a podešavanje, ako je potrebno, provodi R11.

Posljednji naglasak je izlazni filter C9-C12, L1, L2. Ovaj dizajn je neophodan za apsorbiranje mogućih VF smetnji od opterećenja, kako ne biste razbijali glavu: prototip je neispravan ili je napajanje "klimavo". Sa samim elektrolitskim kondenzatorima, šuntiranim keramikom, ovdje nema potpune sigurnosti; velika samoinduktivnost "elektrolita" smeta. A prigušnice L1, L2 dijele "povratak" opterećenja po spektru, a svakome svoje.

Ova jedinica za napajanje, za razliku od prethodnih, zahtijeva neke prilagodbe:

1. Spojite opterećenje od 1-2 A na 30V;
2. R8 je postavljen na maksimum, u najvišem položaju prema dijagramu;
3. Korištenjem referentnog voltmetra (sada će poslužiti bilo koji digitalni multimetar) i R11, naponi kanala postavljaju se na jednake apsolutne vrijednosti. Možda, ako operacijsko pojačalo nema mogućnost balansiranja, morat ćete odabrati R10 ili R12;
4. Pomoću trimera R14 postavite P1 točno na nulu.

O popravku napajanja

PSU-i kvare češće od ostalih elektroničkih uređaja: oni primaju prvi udarac mrežnih prenapona, a također dobivaju puno od opterećenja. Čak i ako nemate namjeru sami izraditi svoje napajanje, UPS se osim u računalu može naći iu mikrovalnoj pećnici, perilici rublja i drugim kućanskim aparatima. Sposobnost dijagnosticiranja napajanja i poznavanje osnova električne sigurnosti omogućit će, ako ne sami popraviti kvar, onda kompetentno pregovaranje o cijeni s serviserima. Stoga, pogledajmo kako se napajanje dijagnosticira i popravlja, posebno s IIN-om, jer preko 80% kvarova je njihov udio.

Zasićenost i gaz

Prije svega, o nekim efektima, bez razumijevanja kojih je nemoguće raditi s UPS-om. Prvi od njih je zasićenje feromagneta. Oni nisu sposobni apsorbirati energiju veću od određene vrijednosti, ovisno o svojstvima materijala. Hobisti se rijetko susreću sa zasićenjem na željezu, ono se može magnetizirati na nekoliko Tesla (Tesla, mjerna jedinica magnetske indukcije). Pri proračunu željeznih transformatora uzima se da je indukcija 0,7-1,7 Tesla. Feriti mogu izdržati samo 0,15-0,35 T, njihova petlja histereze je "pravokutnija" i radi na višim frekvencijama, pa je njihova vjerojatnost "skoka u zasićenje" višestruko veća.

Ako je magnetski krug zasićen, indukcija u njemu više ne raste i EMF sekundarnih namota nestaje, čak i ako se primarni već otopio (sjećate se školske fizike?). Sada isključite primarnu struju. Magnetsko polje u mekim magnetskim materijalima (tvrdi magnetski materijali su trajni magneti) ne može postojati stacionarno, poput električnog naboja ili vode u spremniku. Počet će se raspršivati, indukcija će pasti, a EMF suprotnog polariteta u odnosu na izvorni polaritet bit će induciran u svim namotima. Ovaj učinak je prilično široko korišten u IIN-u.

Za razliku od zasićenja, kroz struju u poluvodičkim uređajima (jednostavno propuh) je apsolutno štetna pojava. Nastaje zbog stvaranja/resorpcije prostornih naboja u p i n područjima; za bipolarne tranzistore - uglavnom u bazi. Tranzistori s efektom polja i Schottky diode praktički su bez propuha.

Na primjer, kada se napon primijeni/ukloni na diodu, ona provodi struju u oba smjera dok se naboji ne skupe/otapaju. Zbog toga je gubitak napona na diodama u ispravljačima veći od 0,7 V: u trenutku prebacivanja dio naboja kondenzatora filtera ima vremena proći kroz namot. U paralelnom udvostručenom ispravljaču struja teče kroz obje diode odjednom.

Propuh tranzistora uzrokuje skok napona na kolektoru, što može oštetiti uređaj ili, ako je priključeno opterećenje, oštetiti ga dodatnom strujom. Ali i bez toga propuh tranzistora povećava dinamičke gubitke energije, poput propuha diode, i smanjuje učinkovitost uređaja. Snažni tranzistori s efektom polja gotovo nisu osjetljivi na to, jer ne nakupljaju naboj u bazi zbog njegove odsutnosti i stoga se vrlo brzo i glatko prebacuju. "Skoro", jer su njihovi krugovi izvor-vrata zaštićeni od povratnog napona Schottky diodama, koje su malo, ali provučene.

Vrste TIN-a

UPS vuku svoje podrijetlo od blok generatora, poz. 1 na sl. 6. Kada je uključen, Uin VT1 je lagano otvoren strujom kroz Rb, struja teče kroz namot Wk. Ne može odmah narasti do krajnjih granica (sjetite se ponovno školske fizike); emf se inducira u baznom Wb i namotu opterećenja Wn. Od Wb, preko Sb, prisiljava otključavanje VT1. Kroz Wn još ne teče struja i VD1 se ne pokreće.

Kada je magnetski krug zasićen, struje u Wb i Wn prestaju. Zatim, zbog disipacije (resorpcije) energije, indukcija pada, u namotima se inducira EMF suprotnog polariteta, a obrnuti napon Wb trenutno zaključava (blokira) VT1, spašavajući ga od pregrijavanja i toplinskog sloma. Stoga se takva shema naziva generator blokiranja ili jednostavno blokiranje. Rk i Sk odsijecaju HF smetnje, kojih blokiranje proizvodi više nego dovoljno. Sada se nešto korisne snage može ukloniti iz Wn, ali samo kroz 1P ispravljač. Ova faza traje dok se Sat potpuno ne napuni ili dok se ne potroši pohranjena magnetska energija.

Ta je snaga, međutim, mala, do 10W. Ako pokušate uzeti više, VT1 će izgorjeti od jakog propuha prije nego što se zaključa. Budući da je Tp zasićen, učinkovitost blokiranja nije dobra: više od polovice energije pohranjene u magnetskom krugu odleti kako bi zagrijalo druge svjetove. Istina, zbog iste zasićenosti, blokiranje u određenoj mjeri stabilizira trajanje i amplitudu svojih impulsa, a njegov je krug vrlo jednostavan. Stoga se TIN-ovi temeljeni na blokiranju često koriste u jeftinim punjačima za telefone.

Bilješka: vrijednost Sb u velikoj mjeri, ali ne u potpunosti, kako pišu u amaterskim referentnim knjigama, određuje razdoblje ponavljanja pulsa. Vrijednost njegovog kapaciteta mora biti povezana sa svojstvima i dimenzijama magnetskog kruga i brzinom tranzistora.

Blokiranje je svojedobno dovelo do televizora s linijskim skeniranjem s katodnim cijevima (CRT), a rodilo je INN s prigušnom diodom, poz. 2. Ovdje upravljačka jedinica, na temelju signala iz Wb i povratnog kruga DSP-a, prisilno otvara/zaključava VT1 prije nego što je Tr zasićen. Kada je VT1 zaključan, povratna struja Wk se zatvara kroz istu prigušnu diodu VD1. Ovo je radna faza: već veći nego kod blokiranja, dio energije se uklanja u opterećenje. Velika je jer kad je potpuno zasićena, sva viška energije odleti, ali ovdje je nema dovoljno. Na ovaj način moguće je ukloniti snagu do nekoliko desetaka vata. Međutim, budući da upravljačka jedinica ne može raditi dok se Tr ne približi zasićenju, tranzistor se i dalje snažno vidi, dinamički gubici su veliki i učinkovitost kruga ostavlja mnogo više za poželjeti.

IIN s prigušivačem još uvijek je živ u televizorima i CRT zaslonima, budući da su u njima kombinirani IIN i horizontalni izlaz skeniranja: tranzistor snage i TP su uobičajeni. To uvelike smanjuje troškove proizvodnje. Ali, iskreno govoreći, IIN s prigušivačem je fundamentalno zakržljao: tranzistor i transformator su prisiljeni raditi cijelo vrijeme na rubu kvara. Inženjeri koji su uspjeli dovesti ovaj krug na prihvatljivu pouzdanost zaslužuju najdublje poštovanje, ali se strogo ne preporuča staviti lemilo tamo osim za profesionalce koji su prošli stručnu obuku i imaju odgovarajuće iskustvo.

Push-pull INN s odvojenim povratnim transformatorom najčešće se koristi, jer ima najbolje pokazatelje kvalitete i pouzdanosti. Međutim, što se tiče RF smetnji, također užasno griješi u usporedbi s "analognim" napajanjem (s transformatorima na hardveru i SNN). Trenutno ova shema postoji u mnogim modifikacijama; snažni bipolarni tranzistori u njemu gotovo su potpuno zamijenjeni onima s efektom polja kojima upravljaju posebni uređaji. IC, ali princip rada ostaje nepromijenjen. To je ilustrirano izvornim dijagramom, poz. 3.

Uređaj za ograničavanje (LD) ograničava struju punjenja kondenzatora ulaznog filtra Sfvkh1 (2). Njihova velika veličina neophodan je uvjet za rad uređaja, jer Tijekom jednog radnog ciklusa od njih se uzima mali dio pohranjene energije. Grubo govoreći, oni igraju ulogu spremnika za vodu ili prijemnika zraka. Kod punjenja na “kratki spoj” struja dodatnog punjenja može premašiti 100 A u vremenu do 100 ms. Za uravnoteženje napona filtera potrebni su Rc1 i Rc2 s otporom reda veličine MOhma jer i najmanja neravnoteža njegovih ramena je neprihvatljiva.

Kada se Sfvkh1(2) napuni, ultrazvučni okidač generira okidački impuls koji otvara jedan od krakova (nije važno koji) pretvarača VT1 VT2. Struja teče kroz namot Wk velikog energetskog transformatora Tr2 i magnetska energija iz njegove jezgre kroz namot Wn gotovo se potpuno troši na ispravljanje i na opterećenje.

Mali dio energije Tr2, određen vrijednošću Rogr, uklanja se iz namota Woc1 i dovodi do namota Woc2 malog osnovnog transformatora s povratnom spregom Tr1. Brzo dolazi do zasićenja, otvoreni krak se zatvara i, zbog disipacije u Tr2, otvara se prethodno zatvoreni, kao što je opisano za blokadu, i ciklus se ponavlja.

U biti, push-pull IIN su 2 blokatora koji se međusobno "guraju". Budući da snažni Tr2 nije zasićen, propuh VT1 VT2 je mali, potpuno "potone" u magnetski krug Tr2 i na kraju ide u opterećenje. Stoga se dvotaktni IPP može izgraditi snage do nekoliko kW.

Još je gore ako završi u XX načinu rada. Zatim, tijekom poluciklusa, Tr2 će imati vremena da se zasiti i jak propuh će spaliti i VT1 i VT2 odjednom. Međutim, sada u prodaji postoje energetski feriti za indukciju do 0,6 Tesla, ali su skupi i razgrađuju se zbog slučajnog preokreta magnetizacije. Razvijaju se feriti s kapacitetom većim od 1 Tesla, ali da bi IIN-ovi postigli “željeznu” pouzdanost potrebno je najmanje 2,5 Tesla.

Dijagnostička tehnika

Kod rješavanja problema s “analognim” napajanjem, ako je “glupo tiho”, prvo provjerite osigurače, pa zaštitu, RE i ION, ako ima tranzistore. Zvone normalno - idemo dalje element po element, kako je opisano u nastavku.

U IIN-u, ako se "pokrene" i odmah "zastane", prvo provjeravaju upravljačku jedinicu. Struja u njemu ograničena je snažnim otpornikom niskog otpora, a zatim usmjerava optotiristor. Ako je "otpornik" očito pregorio, zamijenite njega i optički sprežnik. Ostali elementi upravljačkog uređaja vrlo rijetko kvare.

Ako je IIN "tihi, poput ribe na ledu", dijagnoza također počinje s OU (možda je "rezik" potpuno izgorio). Zatim - ultrazvuk. Jeftini modeli koriste tranzistore u režimu sloma lavine, što je daleko od vrlo pouzdanog.

Sljedeća faza u bilo kojoj opskrbi strujom su elektroliti. Lom kućišta i curenje elektrolita nisu ni približno tako česti kao što pišu na Runetu, ali gubitak kapaciteta događa se mnogo češće od kvara aktivnih elemenata. Elektrolitički kondenzatori provjeravaju se multimetrom koji može mjeriti kapacitet. Ispod nominalne vrijednosti za 20% ili više - spuštamo "mrtve" u mulj i ugrađujemo novi, dobar.

Zatim postoje aktivni elementi. Vjerojatno znate birati diode i tranzistore. Ali ovdje postoje 2 trika. Prvi je da ako tester s baterijom od 12 V pozove Schottky diodu ili zener diodu, tada uređaj može pokazati kvar, iako je dioda prilično dobra. Bolje je nazvati ove komponente pomoću pokazivača s baterijom od 1,5-3 V.

Drugi su moćni terenski radnici. Gore (jeste li primijetili?) je rečeno da su im I-Z zaštićeni diodama. Stoga se čini da moćni tranzistori s efektom polja zvuče kao bipolarni tranzistori koji se mogu koristiti, čak i ako su neupotrebljivi ako je kanal "pregorio" (degradirao) ne u potpunosti.

Ovdje je jedini način koji je dostupan kod kuće zamijeniti ih poznatim dobrima, oboje odjednom. Ako u strujnom krugu ostane spaljena, odmah će sa sobom povući i novu koja radi. Elektroničari se šale da moćni terenski radnici ne mogu živjeti jedni bez drugih. Drugi prof. šala – “zamjenski gay par”. To znači da tranzistori IIN krakova moraju biti strogo istog tipa.

Konačno, filmski i keramički kondenzatori. Karakteriziraju ih unutarnji lomovi (pronađeni od strane istog ispitivača koji provjerava "klima uređaje") i curenje ili kvar pod naponom. Da biste ih "uhvatili", morate sastaviti jednostavan krug prema Sl. 7. Korak po korak ispitivanje električnih kondenzatora na slom i propuštanje provodi se na sljedeći način:

• Na testeru postavljamo, bez da smo ga bilo gdje spojili, najmanju granicu za mjerenje istosmjernog napona (najčešće 0,2 V ili 200 mV), detektiramo i bilježimo vlastitu grešku uređaja;
• Uključujemo granicu mjerenja od 20V;
• Spojimo sumnjivi kondenzator na točke 3-4, tester na 5-6, a na 1-2 primjenjujemo konstantni napon od 24-48 V;
• Prebacite granice napona multimetra na najnižu;
• Ako na bilo kojem ispitivaču pokaže nešto osim 0000.00 (u najmanju ruku - nešto osim vlastite pogreške), kondenzator koji se ispituje nije prikladan.

Tu završava metodološki dio dijagnostike i počinje kreativni dio gdje se sve upute temelje na vlastitom znanju, iskustvu i promišljanju.

Par impulsa

UPS-ovi su poseban artikal zbog svoje složenosti i raznolikosti sklopova. Ovdje ćemo za početak pogledati nekoliko uzoraka koji koriste modulaciju širine impulsa (PWM), koja nam omogućuje dobivanje UPS-a najbolje kvalitete. U RuNetu postoji mnogo PWM sklopova, ali PWM nije tako strašan kao što se predstavlja...

Za dizajn rasvjete

Možete jednostavno upaliti LED traku iz bilo kojeg gore opisanog izvora napajanja, osim onog na sl. 1, postavljanje potrebnog napona. SNN s pos. 1 sl. 3, lako je napraviti 3 od njih, za kanale R, G i B. Ali trajnost i stabilnost sjaja LED dioda ne ovisi o naponu koji se na njih primjenjuje, već o struji koja teče kroz njih. Stoga bi dobar izvor napajanja za LED traku trebao uključivati ​​stabilizator struje opterećenja; u tehničkom smislu - stabilni izvor struje (IST).

Jedna od shema za stabilizaciju struje svjetlosne trake, koju mogu ponoviti amateri, prikazana je na sl. 8. Sastavljen je na integriranom mjeraču vremena 555 (domaći analogni - K1006VI1). Omogućuje stabilnu struju trake od napona napajanja od 9-15 V. Količina stabilne struje određena je formulom I = 1/(2R6); u ovom slučaju - 0,7A. Snažni tranzistor VT3 nužno je tranzistor s efektom polja; iz propuha, zbog baznog naboja, bipolarni PWM jednostavno se neće formirati. Induktor L1 je namotan na feritni prsten 2000NM K20x4x6 sa 5xPE 0,2 mm kabelskim snopom. Broj zavoja - 50. Diode VD1, VD2 - bilo koji silicijum RF (KD104, KD106); VT1 i VT2 – KT3107 ili analozi. S KT361 itd. Ulazni napon i rasponi kontrole svjetline će se smanjiti.

Krug radi ovako: prvo, kapacitivnost za podešavanje vremena C1 puni se kroz krug R1VD1 i prazni kroz VD2R3VT2, otvoren, tj. u načinu zasićenja, kroz R1R5. Tajmer generira niz impulsa s maksimalnom frekvencijom; točnije - s minimalnim radnim ciklusom. VT3 prekidač bez inercije generira snažne impulse, a njegov VD3C4C3L1 kabelski svežanj izglađuje ih na istosmjernu struju.

Bilješka: Radni ciklus niza impulsa je omjer njihovog perioda ponavljanja i trajanja impulsa. Ako je, na primjer, trajanje impulsa 10 μs, a interval između njih 100 μs, tada će radni ciklus biti 11.

Struja u opterećenju se povećava, a pad napona na R6 otvara VT1, tj. prenosi ga iz režima odsječenja (zaključavanja) u aktivni (pojačavajući) način. Ovo stvara krug curenja za bazu VT2 R2VT1+Upit i VT2 također prelazi u aktivni način rada. Struja pražnjenja C1 se smanjuje, vrijeme pražnjenja se povećava, radni ciklus serije se povećava, a prosječna vrijednost struje pada na normu određenu R6. Ovo je bit PWM-a. Pri minimalnoj struji, tj. pri maksimalnom radnom ciklusu, C1 se prazni kroz VD2-R4-interni krug prekidača vremena.

U izvornom dizajnu nije predviđena mogućnost brzog podešavanja struje i, sukladno tome, svjetline sjaja; Ne postoje potenciometri od 0,68 ohma. Najlakši način za podešavanje svjetline je povezivanjem, nakon podešavanja, potenciometra R* od 3,3-10 kOhm u razmak između R3 i emitera VT2, označenog smeđom bojom. Pomicanjem njegovog motora niz krug, povećat ćemo vrijeme pražnjenja C4, radni ciklus i smanjiti struju. Druga metoda je zaobići bazni spoj VT2 uključivanjem potenciometra od približno 1 MOhm u točkama a i b (označeno crvenom bojom), što je manje poželjno, jer prilagodba će biti dublja, ali grublja i oštrija.

Nažalost, da biste postavili ovo korisno ne samo za IST svjetlosne trake, potreban vam je osciloskop:

1. Minimalni +Upit se dovodi u krug.
2. Odabirom R1 (impuls) i R3 (pauza) postižemo radni ciklus od 2, tj. Trajanje pulsa mora biti jednako trajanju pauze. Ne možete dati ciklus rada manji od 2!
3. Poslužite maksimalno +Upit.
4. Odabirom R4 postiže se nazivna vrijednost stabilne struje.

Za punjenje

Na sl. 9 – dijagram najjednostavnijeg ISN-a s PWM-om, pogodan za punjenje telefona, pametnog telefona, tableta (laptop, nažalost, neće raditi) iz domaće solarne baterije, generatora vjetra, akumulatora motocikla ili automobila, magnetne svjetiljke „bube” i drugog low-power nestabilni slučajni izvori napajanja Pogledajte dijagram za raspon ulaznog napona, tu nema greške. Ovaj ISN je doista sposoban proizvesti izlazni napon veći od ulaznog. Kao iu prethodnom, ovdje postoji učinak promjene polariteta izlaza u odnosu na ulaz; ovo je općenito vlasnička značajka PWM sklopova. Nadajmo se da ćete nakon pažljivog čitanja prethodnog i sami razumjeti rad ove sićušne stvarčice.

Usput, o punjenju i punjenju

Punjenje baterija vrlo je složen i delikatan fizikalno-kemijski proces čije kršenje smanjuje njihov životni vijek nekoliko puta ili desetke puta, tj. broj ciklusa punjenja i pražnjenja. Punjač mora na temelju vrlo malih promjena napona baterije izračunati koliko je energije primljeno i prema tome prema određenom zakonu regulirati struju punjenja. Dakle, punjač nikako nije napajanje, već se iz običnih napajanja mogu puniti samo baterije u uređajima s ugrađenim regulatorom punjenja: telefonima, pametnim telefonima, tabletima i određenim modelima digitalnih fotoaparata. A punjenje, što je punjač, ​​tema je za posebnu raspravu.

Question-remont.ru kaže:

Doći će do iskrenja iz ispravljača, ali to vjerojatno nije velika stvar. Poanta je tzv. diferencijalna izlazna impedancija napajanja. Za alkalne baterije to je oko mOhm (milioma), za kiselinske baterije čak i manje. Trans s mostom bez izglađivanja ima desetinke i stotinke oma, tj. cca. 100 – 10 puta više. A početna struja brušenog istosmjernog motora može biti 6-7 ili čak 20 puta veća od radne struje. Vaš je najvjerojatnije bliži potonjem - motori s brzim ubrzanjem su kompaktniji i ekonomičniji, a ogromna sposobnost preopterećenja baterije vam omogućuju da motoru date onoliko struje koliko može podnijeti za ubrzanje. Trans s ispravljačem neće dati toliku trenutnu struju, a motor ubrzava sporije nego što je predviđeno i uz veliko proklizavanje armature. Iz toga, iz velikog klizanja, nastaje iskra, a zatim ostaje u pogonu zbog samoindukcije u namotima.

Što ovdje mogu preporučiti? Prvo: pogledajte izbliza - kako iskri? Morate ga promatrati u radu, pod opterećenjem, tj. tijekom piljenja.

Ako iskre zaigraju na određenim mjestima ispod kista, u redu je. Moja moćna bušilica Konakovo toliko blista od rođenja, i zaboga. U 24 godine jednom sam promijenio četke, oprao ih alkoholom i uglancao komutator - to je sve. Ako ste instrument od 18 V spojili na izlaz od 24 V, tada je malo iskrenja normalno. Odmotajte namot ili ugasite višak napona nečim poput reostata za zavarivanje (otpornik od približno 0,2 Ohma za rasipanje snage od 200 W ili više), tako da motor radi na nazivnom naponu i najvjerojatnije će krenuti iskra daleko. Ako ste ga spojili na 12 V, nadajući se da će nakon ispravljanja biti 18, onda uzalud - ispravljeni napon značajno pada pod opterećenjem. A komutatorskom elektromotoru je, usput, svejedno napaja li ga istosmjerna ili izmjenična struja.

Konkretno: uzmite 3-5 m čelične žice promjera 2,5-3 mm. Zarolajte u spiralu promjera 100-200 mm tako da se zavoji ne dodiruju. Stavite na vatrostalnu dielektričnu podlogu. Očistite krajeve žice dok ne postanu sjajni i savijte ih u "uši". Najbolje je odmah podmazati grafitnim mazivom kako bi se spriječila oksidacija. Ovaj reostat je spojen na prekid jedne od žica koje vode do instrumenta. Podrazumijeva se da bi kontakti trebali biti vijci, čvrsto zategnuti, s podloškama. Spojite cijeli krug na izlaz od 24 V bez ispravljanja. Iskra je nestala, ali snaga na osovini je također pala - potrebno je smanjiti reostat, jedan od kontakata treba prebaciti 1-2 okretaja bliže drugom. Još uvijek iskri, ali manje - reostat je premali, morate dodati više okretaja. Bolje je odmah napraviti reostat očito velikim kako ne biste zavrtali dodatne dijelove. Još je gore ako je vatra duž cijele linije kontakta između četkica i komutatora ili traga iskri iza njih. Onda ispravljaču treba anti-aliasing filter negdje, prema tvojim podacima, od 100 000 µF. Nije jeftino zadovoljstvo. "Filter" će u ovom slučaju biti uređaj za pohranu energije za ubrzavanje motora. Ali možda neće pomoći ako ukupna snaga transformatora nije dovoljna. Učinkovitost brušenih DC motora je cca. 0,55-0,65, tj. trans je potrebno od 800-900 W. Odnosno, ako je filtar ugrađen, ali i dalje iskri vatrom ispod cijele četke (ispod oba, naravno), onda transformator nije dorastao zadatku. Da, ako instalirate filtar, tada diode mosta moraju biti ocijenjene za trostruku radnu struju, inače bi mogle izletjeti od prenapona struje punjenja kada su spojene na mrežu. A onda se alat može pokrenuti 5-10 sekundi nakon povezivanja s mrežom, tako da "banke" imaju vremena za "napumpavanje".

A najgore je ako repovi iskri s četkica dođu ili gotovo dođu do suprotne četke. To se zove sveobuhvatna vatra. Vrlo brzo izgori kolektor do točke potpunog kvara. Postoji nekoliko razloga za kružnu vatru. Kod vas je najvjerojatnije da je motor bio uključen na 12 V s ispravljanjem. Tada je pri struji od 30 A električna snaga u krugu 360 W. Sidro klizi više od 30 stupnjeva po okretaju, a to je nužno kontinuirana sveobuhvatna vatra. Također je moguće da je armatura motora namotana jednostavnim (ne dvostrukim) valom. Takvi elektromotori bolje svladavaju trenutna preopterećenja, ali imaju startnu struju - majku ti, ne brini. Ne mogu točnije reći u odsutnosti, a i nema smisla - jedva da možemo nešto popraviti ovdje vlastitim rukama. Tada će vjerojatno biti jeftinije i lakše pronaći i kupiti nove baterije. Ali prvo pokušajte upaliti motor na nešto viši napon preko reostata (vidi gore). Gotovo uvijek je na ovaj način moguće oboriti kontinuiranu sveobuhvatnu paljbu po cijenu malog (do 10-15%) smanjenja snage na osovini.