Dijagram povezivanja, pinout, princip rada TL494 na primjeru krugova automobilskog pretvarača napona. Razgovarajmo o popravku napajanja računala vlastitim rukama. Dizajn čipa TL494CN

PRINCIP RADA TL494
NA PRIMJERU AUTOMOBILSKIH PRETVARAČA NAPONA

TL494 je u biti legendarni čip za sklopna napajanja. Neki bi, naravno, mogli tvrditi da sada postoje noviji, napredniji PWM kontroleri i koja je svrha petljati se s tim smećem. Osobno na ovo mogu reći samo jedno - Lav Tolstoj je uglavnom pisao rukom i kako je pisao! Ali prisutnost Worda dvije tisuće trinaeste na vašem računalu nikoga nije potaknula ni da napiše barem normalnu priču. Pa dobro, zainteresirani neka gledaju dalje, tko nije - svaka čast!
Želim odmah rezervirati - govorit ćemo o TL494 proizvođača Texas Instruments. Činjenica je da ovaj kontroler ima ogroman broj analoga koje proizvode različite tvornice i iako je njihov strukturni dijagram VRLO sličan, još uvijek nisu potpuno isti mikrosklopovi - čak i pojačala greške na različitim mikrosklopovima imaju različite vrijednosti pojačanja s istim pasivom ožičenje . Dakle, nakon zamjene, OBAVEZNO još jednom provjerite parametre napajanja koje se popravlja - osobno sam stao na ovu grablju.
Dobro, bila je izreka, ali tu počinje bajka. Ovdje je blok dijagram TL494 samo od Texas Instruments. Ako bolje pogledate, nema puno punjenja, ali upravo je ta kombinacija funkcionalnih jedinica omogućila ovom kontroleru da stekne ogromnu popularnost za sitnu cijenu.

Mikrosklopovi se proizvode u konvencionalnim DIP kućištima iu planarnim za površinsku montažu. Pinout u oba slučaja je sličan. Osobno, zbog svoje sljepoće, više volim raditi na starinski način - obični otpornici, DIP paketi i tako dalje.

Sedmi i dvanaesti pin se napajaju naponom napajanja, sedmi je MINUS, odnosno GENERAL, a dvanaesti je PLUS. Raspon napona napajanja je prilično velik - od pet do četrdeset volti. Radi jasnoće, mikro krug je povezan s pasivnim elementima koji postavljaju njegove načine rada. Pa, ono što je namijenjeno za ono što će postati jasno kada se mikro krug pokrene. Da, da, točno lansiranje, budući da mikro krug ne počinje raditi odmah kada se napaja. Pa, prvo o svemu.
Dakle, pri spajanju napajanja, naravno, napon se neće odmah pojaviti na dvanaestom pinu TL494 - trebat će neko vrijeme da se napune kondenzatori filtera napajanja, a snaga stvarnog izvora napajanja, naravno, nije beskonačan. Da, ovaj proces je prilično kratkotrajan, ali još uvijek postoji - napon napajanja se povećava od nule do nominalne vrijednosti tijekom određenog vremenskog razdoblja. Pretpostavimo da je naš nominalni napon napajanja 15 volti i primijenimo ga na upravljačku ploču.
Napon na izlazu stabilizatora DA6 bit će gotovo jednak naponu napajanja cijelog mikro kruga sve dok glavna snaga ne dosegne stabilizacijski napon. Sve dok je ispod 3,5 volta, izlaz komparatora DA7 imat će razinu logičke jedinice, budući da ovaj komparator prati vrijednost internog referentnog napona napajanja. Ova logička jedinica se dovodi na ILI vrata DD1. Princip rada logičkog elementa ILI je da ako barem jedan od njegovih ulaza ima logički, izlaz će biti jedan, tj. ako postoji jedan na prvom ulazu ILI na drugom, ILI na trećem ILI na četvrtom, tada će izlaz DD1 biti jedan, a što će biti na ostalim ulazima nije bitno. Dakle, ako je napon napajanja ispod 3,5 volta, DA7 blokira signal sata od daljeg prolaska i ništa se ne događa na izlazima mikro kruga - nema kontrolnih impulsa.

Međutim, čim napon napajanja prijeđe 3,5 volta, napon na invertirajućem ulazu postaje veći nego na neinvertirajućem ulazu i komparator mijenja svoj izlazni napon na logičku nulu, čime se uklanja prvi stupanj blokiranja.
Drugim stupnjem blokade upravlja komparator DA5, koji prati vrijednost napona napajanja, odnosno njegovu vrijednost od 5 volti, budući da unutarnji stabilizator DA6 ne može proizvesti napon veći od napona na svom ulazu. Čim napon napajanja prijeđe 5 volti, postat će veći na invertirajućem ulazu DA5, budući da je na neinvertirajućem ulazu ograničen stabilizacijskim naponom zener diode VDin5. Napon na izlazu komparatora DA5 postat će jednak logičkoj nuli i kada dosegne ulaz DD1, drugi stupanj blokiranja se uklanja.
Interni referentni napon od 5 volti također se koristi unutar mikro kruga i izlazi izvan njega kroz pin 14. Interna upotreba jamči stabilan rad internih komparatora DA3 i DA4, budući da ti komparatori generiraju upravljačke impulse na temelju veličine pilastog napona generiranog pomoću generatora G1.
Ovdje je bolje po redu. Mikrokrug sadrži generator pile, čija frekvencija ovisi o vremenskom kondenzatoru C3 i otporniku R13. Štoviše, R13 ne sudjeluje izravno u formiranju pile, već služi kao regulacijski element generatora struje, koji puni kondenzator C3. Dakle, smanjenjem vrijednosti R13, struja punjenja se povećava, kondenzator se puni brže i, sukladno tome, povećava se frekvencija takta, a amplituda generirane pile se održava.

Zatim pila ide na invertirajući ulaz komparatora DA3. Na neinvertirajućem ulazu postoji referentni napon od 0,12 volta. To točno odgovara pet posto ukupnog trajanja pulsa. Drugim riječima, bez obzira na frekvenciju, na izlazu komparatora DA3 pojavljuje se logička jedinica za točno pet posto trajanja cijelog upravljačkog impulsa, čime se blokira element DD1 i osigurava vrijeme pauze između prebacivanja tranzistora izlaza. stupanj mikrosklopa. Ovo nije sasvim prikladno - ako se frekvencija mijenja tijekom rada, tada treba uzeti u obzir vrijeme pauze za maksimalnu frekvenciju, jer će vrijeme pauze biti minimalno. Međutim, ovaj se problem može vrlo jednostavno riješiti ako se poveća vrijednost referentnog napona od 0,12 volti, a time će se povećati i trajanje pauza. To se može učiniti sastavljanjem razdjelnika napona pomoću otpornika ili pomoću diode s niskim padom napona na spoju.

Također, pila iz generatora ide na komparator DA4, koji uspoređuje svoju vrijednost s naponom koji stvaraju pojačala greške na DA1 i DA2. Ako je vrijednost napona iz pojačala greške ispod amplitude pilastog napona, tada upravljački impulsi prolaze bez promjene do pokretača, ali ako postoji neki napon na izlazima pojačala greške i veći je od minimalne vrijednosti i manji od maksimalnog pilastog napona, tada kada pilasti napon dosegne naponsku razinu iz grešaka pojačala, komparator DA4 generira logičku jedinicu i isključuje upravljački impuls koji ide na DD1.

Nakon DD1 nalazi se pretvarač DD2, koji generira rubove za D-flip-flop DD3 koji radi na rubu. Okidač pak dijeli taktni signal na dva i naizmjenično omogućuje rad elemenata AND Suština rada elemenata AND je da se na izlazu elementa pojavljuje logički samo u slučaju kada postoji. logička jedinica na svom jednom ulazu A također će biti logička jedinica na ostalim ulazima postoji logička jedinica. Drugi pinovi ovih I logičkih elemenata međusobno su povezani i izlaze na trinaesti pin, koji se može koristiti za eksterno omogućavanje rada mikrosklopa.
Nakon DD4, DD5 nalazi se par elemenata ILI-NE. Ovo je već poznati ILI element, samo mu je izlazni napon invertiran, tj. Nije istina. Drugim riječima, ako barem jedan od ulaza elementa sadrži logički, tada njegov izlaz NEĆE biti jedan, tj. nula. A da bi se logička jedinica pojavila na izlazu elementa, logička nula mora biti prisutna na oba njegova ulaza.
Drugi ulazi elemenata DD6 i DD7 su spojeni i povezani direktno na izlaz DD1, što blokira elemente sve dok postoji logički na izlazu DD1.
Iz izlaza DD6 i DD7 upravljački impulsi dopiru do baza tranzistora izlaznog stupnja PWM regulatora. Štoviše, sam mikro krug koristi samo baze, a kolektori i emiteri nalaze se izvan mikro kruga i korisnik ih može koristiti po vlastitom nahođenju. Na primjer, spajanjem emitera na zajedničku žicu i spajanjem namota odgovarajućeg transformatora na kolektore, možemo izravno upravljati tranzistorima snage s mikrokrugom.
Ako su kolektori tranzistora izlaznog stupnja spojeni na napon napajanja, a emiteri su opterećeni otpornicima, tada dobivamo upravljačke impulse za izravno upravljanje vratima tranzistora snage, koji, naravno, nisu vrlo snažni - struja kolektora izlaznog stupnja tranzistora ne smije prelaziti 250 mA.
Također možemo koristiti TL494 za upravljanje jednostranim konverterima međusobnim povezivanjem kolektora i emitera tranzistora. Koristeći ovaj dizajn kruga, također možete izgraditi stabilizatore impulsa - fiksno vrijeme pauze neće dopustiti da se induktivitet magnetizira, ali se također može koristiti kao višekanalni stabilizator.
Sada nekoliko riječi o dijagramu povezivanja i o ožičenju TL494 PWM kontrolera. Radi veće jasnoće, uzmimo nekoliko dijagrama s Interneta i pokušajmo ih razumjeti.

DIJAGRAMI AUTOMOBILSKIH PRETVARAČA NAPONA
KORIŠTENJE TL494

Prvo, pogledajmo automobilske pretvarače. Dijagrami su uzeti KAKVI JESU, pa ću vam uz objašnjenja dopustiti da istaknete neke nijanse koje bih učinio drugačije.
Dakle, shema broj 1. Automobilski pretvarač napona koji ima stabilizirani izlazni napon, a stabilizacija se provodi neizravno - ne kontrolira se izlazni napon pretvarača, već napon na dodatnom namotu. Naravno, izlazni naponi transformatora su međusobno povezani, pa povećanje opterećenja na jednom od namota uzrokuje pad napona ne samo na njemu, već i na svim namotima koji su namotani na istoj jezgri. Napon na dodatnom namotu ispravlja se diodnim mostom, prolazi kroz prigušivač na otporniku R20, uglađuje se kondenzatorom C5 i preko otpornika R21 dolazi do prve noge mikro kruga. Prisjetimo se blok dijagrama i vidimo da je prvi izlaz neinvertirajući ulaz pojačala greške. Drugi pin je invertirajući ulaz, kroz koji se dovodi negativna povratna sprega s izlaza pojačala greške (pin 3) kroz otpornik R2. Obično se paralelno s ovim otpornikom postavlja kondenzator od 10 ... 47 nanofarada - to donekle usporava brzinu odziva pojačala pogreške, ali istodobno značajno povećava stabilnost njegovog rada i potpuno eliminira učinak prekoračenja.

Prekoračenje je prejak odgovor regulatora na promjene opterećenja i vjerojatnost oscilatornog procesa. Vratit ćemo se ovom efektu kada u potpunosti razumijemo sve procese u ovom krugu, pa se vratimo na pin 2, koji je prednapon od pina 14, što je izlaz internog stabilizatora na 5 volti. To je učinjeno radi ispravnijeg rada pojačala greške - pojačalo ima unipolarni napon napajanja i prilično mu je teško raditi s naponima blizu nule. Stoga se u takvim slučajevima generiraju dodatni naponi kako bi se pojačalo prebacilo u radne modove.
Između ostalog, stabilizirani napon od 5 volti koristi se za formiranje "mekog" pokretanja - preko kondenzatora C1 dovodi se na pin 4 mikro kruga. Podsjećam vas da vrijeme pauze između kontrolnih impulsa ovisi o naponu na ovom pinu. Iz ovoga nije teško zaključiti da će, dok se kondenzator C1 isprazni, vrijeme pauze biti toliko dugo da će premašiti trajanje samih upravljačkih impulsa. Međutim, kako se kondenzator puni, napon na četvrtom priključku počet će se smanjivati, smanjujući vrijeme pauze. Trajanje upravljačkih impulsa počet će se povećavati dok ne dosegne svoju vrijednost od 5%. Ovo sklopovsko rješenje omogućuje ograničavanje struje kroz tranzistore snage tijekom punjenja sekundarnih kondenzatora snage i eliminira preopterećenje stupnja snage, budući da efektivna vrijednost izlaznog napona postupno raste.
Osmi i jedanaesti pin mikro kruga spojeni su na napon napajanja, stoga izlazni stupanj radi kao sljedbenik emitera, i tako je - deveti i deseti pin spojeni su preko otpornika za ograničavanje struje R6 i R7 na otpornike R8 i R9 , kao i na baze VT1 i VT2 . Tako je izlazni stupanj regulatora ojačan - otvaranje tranzistora snage provodi se preko otpornika R6 i R7, u seriju s kojima su spojene diode VD2 i VD3, ali zatvaranje, koje zahtijeva mnogo više energije, događa se pomoću VT1 i VT2, spojeni kao sljedbenici emitera, ali koji pružaju velike struje, javljaju se upravo kada se na vratima formira nulti napon.
Dalje, imamo 4 tranzistora snage u svakom kraku, spojena paralelno, kako bismo dobili veću struju. Iskreno govoreći, uporaba ovih konkretnih tranzistora uzrokuje određenu zabunu. Najvjerojatnije ih je autor ove sheme jednostavno imao na zalihi i odlučio ih dodati. Činjenica je da IRF540 ima maksimalnu struju od 23 ampera, energija pohranjena u gateovima je 65 nano kulona, ​​a najpopularniji IRFZ44 tranzistori imaju maksimalnu struju od 49 ampera, dok je energija gatea 63 nano kulona. Drugim riječima, pomoću dva para IRFZ44 dobivamo malo povećanje maksimalne struje i dvostruko smanjenje opterećenja na izlaznom stupnju mikro kruga, što samo povećava pouzdanost ovog dizajna u smislu parametara. I nitko nije otkazao formulu "Manje dijelova - više pouzdanosti".

Naravno, tranzistori snage moraju biti iz iste serije jer se u tom slučaju smanjuje raspon parametara između paralelno spojenih tranzistori. U idealnom slučaju, naravno, bolje je odabrati tranzistore na temelju njihovog pojačanja, ali to nije uvijek moguće, ali biste u svakom slučaju trebali moći kupiti tranzistore iz iste serije.

Paralelno s tranzistorima snage su serijski spojeni otpornici R18, R22 i kondenzatori C3, C12. To su prigušivači koji su dizajnirani za suzbijanje impulsa samoindukcije koji neizbježno nastaju kada se pravokutni impulsi primijene na induktivno opterećenje. Dodatno, stvar pogoršava modulacija širine pulsa. Ovdje vrijedi ići u više detalja.
Dok je tranzistor snage otvoren, kroz namot teče struja, koja cijelo vrijeme raste i uzrokuje povećanje magnetskog polja, čija se energija prenosi na sekundarni namot. Ali čim se tranzistor zatvori, struja prestaje teći kroz namot i magnetsko polje počinje kolabirati, uzrokujući pojavu napona obrnutog polariteta. Dodano postojećem naponu pojavljuje se kratki impuls čija amplituda može premašiti inicijalno primijenjeni napon. To uzrokuje val struje, uzrokuje opetovanu promjenu polariteta napona induciranog samoindukcijom, a sada samoindukcija smanjuje količinu dostupnog napona, a čim struja postane manja, polaritet samoindukcije ponovno se mijenja indukcijski puls. Ovaj proces je prigušen, ali su veličine struja i napona samoindukcije izravno proporcionalne ukupnoj snazi ​​energetskog transformatora.

Kao rezultat tih njihanja, u trenutku kada je sklopka za napajanje zatvorena, opažaju se udarni procesi na namotu transformatora i koriste se prigušivači za njihovo suzbijanje - otpor otpornika i kapacitet kondenzatora odabiru se na takav način da punjenje kondenzatora zahtijeva točno onoliko vremena koliko je potrebno za promjenu polariteta samoindukcijskog pulsnog transformatora.
Zašto se morate boriti protiv ovih impulsa? Sve je vrlo jednostavno - moderni tranzistori snage imaju ugrađene diode, a njihov pad napona je puno veći od otpora prekidača otvorenog polja, a diode su te koje teško prolaze kada počnu gasiti samoindukcijske emisije na strujnim sabirnicama. kroz sebe, a uglavnom se kućišta tranzistora snage zagrijavaju ne zato što se zagrijavaju prijelazni kristali tranzistora, već unutarnje diode. Ako uklonite diode, tada će obrnuti napon doslovno ubiti tranzistor snage pri prvom impulsu.
Ako pretvarač nije opremljen PWM stabilizacijom, tada je vrijeme samoinduktivnog klepetanja relativno kratko - uskoro se otvara tranzistor snage drugog kraka i samoindukcija se guši malim otporom otvorenog tranzistora.

Međutim, ako pretvarač ima PWM kontrolu izlaznog napona, tada pauze između otvaranja tranzistora snage postaju prilično duge i prirodno se značajno povećava vrijeme samoinduktivnog klepetanja, povećavajući zagrijavanje dioda unutar tranzistora. Zbog toga se pri stvaranju stabiliziranih izvora napajanja ne preporuča osigurati rezervu izlaznog napona veću od 25% - vrijeme pauze postaje predugo i to uzrokuje nerazumno povećanje temperature izlaznog stupnja, čak i u prisutnost snubbera.
Iz istog razloga, velika većina tvornički proizvedenih automobilskih pojačala nema stabilizaciju, čak i ako se TL494 koristi kao upravljač - štede na području hladnjaka pretvarača napona.
Pa, sada kada smo razmotrili glavne komponente, shvatimo kako funkcionira PWM stabilizacija. Navodi se da naš izlaz ima bipolarni napon od ±60 volti. Iz onoga što je ranije rečeno, postaje jasno da sekundarni namot transformatora mora biti dizajniran za isporuku 60 volti plus 25% posto, tj. 60 plus 15 jednako je 75 volti. Međutim, da bi se dobila efektivna vrijednost od 60 volti, trajanje jednog poluvala, odnosno jednog perioda pretvorbe, mora biti 25% kraće od nazivne vrijednosti. Ne zaboravite da će u svakom slučaju vrijeme pauze između uključivanja ometati, stoga će 5% koje uvodi oblikovatelj pauze biti automatski prekinuto, a naš se kontrolni impuls mora smanjiti za preostalih 20%.
Ova pauza između razdoblja pretvorbe kompenzirat će se magnetskom energijom akumuliranom u induktoru filtra sekundarnog napajanja i akumuliranim nabojem u kondenzatorima. Istina, ne bih stavio elektrolite ispred prigušnice, međutim, kao i svaki drugi kondenzator - bolje je ugraditi kondenzatore nakon prigušnice i, osim elektrolita, naravno, ugraditi filmske - oni bolje potiskuju impulsne udare i smetnje .
Stabilizacija izlaznog napona provodi se na sljedeći način. Dok nema opterećenja ili je vrlo malo, gotovo se ne troši energija iz kondenzatora C8-C11 i njegovo obnavljanje ne zahtijeva puno energije, a amplituda izlaznog napona iz sekundarnog namota bit će prilično velika. Prema tome, amplituda izlaznog napona iz dodatnog namota bit će velika. To će uzrokovati povećanje napona na prvom izlazu regulatora, što će zauzvrat dovesti do povećanja izlaznog napona pojačala greške i trajanje upravljačkih impulsa će se smanjiti na takvu vrijednost da će biti ravnoteža između potrošene snage i snage dovedene u energetski transformator.
Čim se potrošnja počne povećavati, napon na dodatnom namotu se smanjuje i napon na izlazu pojačala greške prirodno opada. To uzrokuje povećanje trajanja upravljačkih impulsa i povećanje energije dovedene transformatoru. Trajanje impulsa se povećava dok se ponovno ne postigne ravnoteža između potrošene i izlazne energije. Ako se opterećenje smanji, ponovno dolazi do neravnoteže i regulator će sada biti prisiljen smanjiti trajanje upravljačkih impulsa.

Ako su povratne vrijednosti neispravno odabrane, može doći do efekta prekoračenja. Ovo se ne odnosi samo na TL494, već i na sve stabilizatore napona. U slučaju TL494, učinak prekoračenja obično se javlja u slučajevima kada ne postoje povratne sprege koje usporavaju odziv. Naravno, ne smijete previše usporavati reakciju - koeficijent stabilizacije može stradati, ali prebrza reakcija nije korisna. A to se očituje na sljedeći način. Recimo da nam se opterećenje povećalo, napon počinje padati, PWM kontroler pokušava vratiti ravnotežu, ali to čini prebrzo i povećava trajanje upravljačkih impulsa ne proporcionalno, već mnogo jače. U tom slučaju efektivna vrijednost napona naglo raste. Naravno, sada kontroler vidi da je napon viši od stabilizacijskog napona i oštro smanjuje trajanje impulsa, pokušavajući uravnotežiti izlazni napon i referentni. Međutim, trajanje impulsa je postalo kraće nego što bi trebalo biti i izlazni napon postaje puno manji od potrebnog. Regulator ponovno povećava trajanje impulsa, ali opet je pretjerao - pokazalo se da je napon veći od potrebnog i nema izbora nego smanjiti trajanje impulsa.
Dakle, na izlazu pretvarača ne formira se stabilizirani napon, već fluktuira za 20-40% postavljenog, kako u smjeru viška tako iu smjeru podcjenjivanja. Naravno, malo je vjerojatno da će se takvo napajanje potrošačima svidjeti, pa nakon sastavljanja bilo kojeg pretvarača treba provjeriti brzinu reakcije na šantovima, kako se ne bi rastali od novosastavljenog plovila.
Sudeći po osiguraču, pretvarač je prilično moćan, ali u ovom slučaju kondenzatori C7 i C8 očito nisu dovoljni, treba ih dodati još najmanje tri od svakog. VD1 dioda služi za zaštitu od preokreta polariteta, a ako se to dogodi, malo je vjerojatno da će preživjeti - puhanje osigurača od 30-40 ampera nije tako lako.
Pa, za kraj dana ostaje dodati da ovaj pretvarač nije opremljen wall-buy sustavom, tj. Kada je priključen na napon napajanja, odmah se pokreće i može se zaustaviti samo isključivanjem struje. Ovo nije baš zgodno - trebat će vam prilično moćan prekidač.

Automobilski pretvarač napona broj 2, također ima stabilizirani izlazni napon, što dokazuje prisutnost optokaplera, čija je LED dioda spojena na izlazni napon. Štoviše, povezan je preko TL431, što značajno povećava točnost održavanja izlaznog napona. Fototranzistor optokaplera također je spojen na stabilizirani napon pomoću drugog mikrokontrolera TL431. Suština ovog stabilizatora mi je osobno izmakla - mikrokrug je stabilizirao pet volti i nema smisla instalirati dodatni stabilizator. Emiter fototranzistora ide na neinvertirajući ulaz pojačala greške (pin 1). Pojačalo pogreške pokriveno je negativnom povratnom spregom, a za usporavanje njegove reakcije uvode se otpornik R10 i kondenzator C2.

Drugo pojačalo greške koristi se za prisiljavanje pretvarača da se zaustavi u hitnoj situaciji - ako postoji napon na šesnaestom pinu koji je veći od onog koji stvaraju razdjelnik R13 i R16, a to je oko dva i pol volta, regulator će početi smanjivati ​​trajanje upravljačkih impulsa dok potpuno ne nestanu.
Meki start je organiziran na potpuno isti način kao u prethodnoj shemi - kroz formiranje vremena pauze, iako je kapacitet kondenzatora C3 nešto mali - postavio bih ga na 4,7...10 µF.
Izlazni stupanj mikrosklopa radi u načinu rada emiterskog sljedbenika, koristi se punopravni dodatni emiterski sljedbenik na tranzistorima VT1-VT4, koji se pak opterećuje na vratima uređaja za napajanje, iako bih smanjio vrijednosti od R22-R25 do 22...33 Ohma. Sljedeći su snubberi i energetski transformator, nakon čega je diodni most i anti-aliasing filter. Filtar u ovom krugu je napravljen ispravnije - nalazi se na istoj jezgri i sadrži isti broj zavoja. Ovo uključivanje osigurava najveću moguću filtraciju, budući da se suprotna magnetska polja međusobno poništavaju.
Stenby način rada organiziran je pomoću tranzistora VT9 i releja K1, čiji kontakti napajaju samo regulator. Naponski dio je stalno priključen na napon napajanja i dok se upravljački impulsi ne pojave iz regulatora, tranzistori VT5-VT8 će biti zatvoreni.
LED HL1 pokazuje da je regulator opskrbljen naponom napajanja.

Sljedeći dijagram... Sljedeći dijagram je... Ovo treća verzija automobilskog pretvarača napona, ali krenimo redom...

Počnimo s glavnim razlikama u odnosu na tradicionalne opcije, točnije s upotrebom pokretača polumosta u automobilskom pretvaraču. Pa, s tim se nekako možete pomiriti - unutar mikro kruga postoje 4 tranzistora s dobrom brzinom otvaranja i zatvaranja, pa čak i dva ampera. Nakon što je napravio odgovarajuću vezu, može se prebaciti u način rada Push-Pull, međutim, mikrokrug ne invertira izlazni signal, a upravljački impulsi se dovode na njegove ulaze iz kolektora regulatora, dakle, čim se regulator izdaje pauzu između kontrolnih impulsa, razine koje odgovaraju logičkoj pojavit će se na kolektorima jedinica izlaznog stupnja TLki, tj. blizu napona napajanja. Nakon što prođu Irk, impulsi će biti poslani na vrata tranzistora snage, koja će biti sigurno otvorena. Oboje... Istovremeno. Naravno, razumijem da možda neće biti moguće uništiti tranzistore FB180SA10 prvi put - na kraju krajeva, morat će se razviti 180 ampera, a pri takvim strujama staze obično počinju izgorjeti, ali ipak je to nekako prestrogo. . A trošak tih istih tranzistora je više od tisuću za jedan.
Sljedeća tajanstvena točka je uporaba strujnog transformatora uključenog u primarnu sabirnicu napajanja, kroz koju teče istosmjerna struja. Jasno je da će se u ovom transformatoru ipak nešto inducirati zbog promjene struje u trenutku prebacivanja, ali nekako to nije sasvim točno. Ne, zaštita od preopterećenja će raditi, ali koliko ispravno? Uostalom, izlaz strujnog transformatora također je dizajniran, blago rečeno, previše originalan - s povećanjem struje na pinu 15, koji je invertirajući ulaz pojačala greške, napon koji generira otpornik R18 zajedno s razdjelnik na R20 će se smanjiti. Naravno, smanjenje napona na ovom izlazu uzrokovat će povećanje napona iz pojačala greške, što će zauzvrat skratiti upravljačke impulse. Međutim, R18 je spojen izravno na primarnu strujnu sabirnicu i sav kaos koji se dogodi na ovoj sabirnici izravno će utjecati na rad zaštite od preopterećenja.
Podešavanje stabilizacije izlaznog napona je završeno... Pa, u principu, isto kao i rad energetskog dijela... Nakon pokretanja pretvarača, čim izlazni napon dosegne vrijednost na kojoj LED optocoupler U1.2 počinje svijetliti, otvara se optocoupler tranzistor U1.1. Njegovo otvaranje uzrokuje smanjenje napona koji stvara razdjelnik na R10 i R11. To zauzvrat uzrokuje smanjenje izlaznog napona pojačala greške, jer je ovaj napon spojen na neinvertirajući ulaz pojačala. Pa, budući da se napon na izlazu pojačala pogreške smanjuje, kontroler počinje povećavati trajanje impulsa, čime se povećava svjetlina LED optokaplera, što još više otvara fototranzistor i dodatno povećava trajanje impulsa. To se događa sve dok izlazni napon ne dosegne najveću moguću vrijednost.
Općenito, shema je toliko originalna da je možete dati samo svom neprijatelju da je ponovi, a za ovaj grijeh vam je zajamčena vječna muka u paklu. Ne znam tko je kriv... Osobno sam stekao dojam da je ovo nečiji kolegij, ili možda diploma, ali ne želim vjerovati, jer ako je objavljeno, znači da je zaštićena, a to znači da je kvalifikacija Nastavno osoblje u puno gorem stanju nego što sam mislio...

Četvrta verzija automobilskog pretvarača napona.
Neću reći da je to idealna opcija, međutim, svojedobno sam učestvovao u razvoju ove sheme. Ovdje odmah mali dio sedativa - pinovi petnaest i šesnaest spojeni su zajedno i spojeni na zajedničku žicu, iako bi logično petnaesti pin trebao biti spojen na četrnaesti. Međutim, uzemljenje ulaza drugog pojačala greške nije ni na koji način utjecalo na performanse. Stoga ostavljam vama da odlučite gdje spojiti petnaesti pin.

Izlaz od pet volti unutarnjeg stabilizatora vrlo se intenzivno koristi u ovom krugu. Pet volti čini referentni napon s kojim će se uspoređivati ​​izlazni napon. To se radi pomoću otpornika R8 i R2. Da bi se smanjila valovitost referentnog napona, kondenzator C1 spojen je paralelno s R2. Budući da su otpornici R8 i R2 isti, referentni napon je dva i pol volta.
Pet volti se također koristi za meki start - kondenzator C6, u trenutku uključivanja, nakratko formira pet volti na četvrtom pinu regulatora, tj. Dok se puni, vrijeme prisilnih pauza između kontrolnih impulsa će varirati od maksimalne do nominalne vrijednosti.
Istih pet volti spojeno je na kolektor fototranzistora DA optokaplera, a njegov emiter preko malog razdjelnika na R5 i R4 spojen je na neinvertirajući ulaz prvog pojačala greške - pin 1. Pin 2 je spojen na negativnu povratnu spregu s izlaza pojačala pogreške. Povratnu vezu osigurava kondenzator C2, koji usporava odgovor kontrolera, čiji kapacitet može biti u rasponu od deset do šezdeset osam nanofarada.
Izlazni stupanj regulatora radi u načinu repetitora, a pojačanje struje proizvodi tranzistorski pogonski stupanj na VT3-VT6. Naravno, snaga pogonskog stupnja dovoljna je za upravljanje više od jednog para tranzistora snage; zapravo, na to se i kladilo - u početku je ploča s kontrolerom napravljena odvojeno od energetskog dijela, ali u na kraju se pokazalo da ovo nije sasvim zgodno. Zbog toga su tiskani vodiči preneseni na glavnu ploču, a transformatori, naravno i tranzistori snage, već su varirani produženjem ploče.
Energetski transformator je povezan s tranzistorima preko strujnog transformatora, koji je odgovoran za funkcionalnost zaštite od preopterećenja. U ovoj verziji nisu ugrađeni prigušivači - korišteni su ozbiljni radijatori.
Čim se napon pojavi na terminalu UPR, što omogućuje rad pretvarača, otvara se tranzistor VT2, koji zauzvrat dovodi VT1 u zasićenje. Na emiteru VT1 postoji napon iz integriranog stabilizatora na 15, koji lako prolazi napon napajanja iz diode VD5, jer je manji od stabilizacijskog napona. Glavni napon napajanja od dvanaest volti dovodi se na ovu diodu preko otpornika R28. Nakon otvaranja, VT1 napaja tranzistore kontrolera i pokretača i pretvarač se pokreće. Čim se na transformatoru snage pojave impulsi, napon na njegovom namotu doseže dvostruku vrijednost glavnog napajanja i on, prolazeći kroz diode VD4 i VD6, dovodi se na ulaz stabilizatora na 15 volti. Dakle, nakon pokretanja pretvarača, regulator se napaja stabiliziranom snagom. Ovaj dizajn kruga omogućuje vam održavanje stabilnog rada pretvarača čak i uz napajanje od šest do sedam volti.
Stabilizacija izlaznog napona provodi se praćenjem sjaja LED diode DA optokaplera, čija je LED dioda povezana s njim preko otpornog razdjelnika. Štoviše, kontrolira se samo jedan krak izlaznog napona. Stabilizacija drugog kraka provodi se pomoću magnetske sprege koja se javlja u jezgri induktiviteta L2 i L3, budući da je ovaj filter napravljen na istoj jezgri. Čim se poveća opterećenje pozitivnog kraka izlaznog napona, jezgra se počinje magnetizirati i, kao rezultat toga, negativni napon iz diodnog mosta teže dolazi do izlaza pretvarača, negativni napon počinje kvariti, a LED optokaplera reagira na to, prisiljavajući regulator da poveća trajanje upravljačkih impulsa. Drugim riječima, osim funkcija filtriranja, prigušnica djeluje kao grupna stabilizacijska prigušnica i radi na potpuno isti način kao u računalnim napajanjima, stabilizirajući nekoliko izlaznih napona odjednom.
Zaštita od preopterećenja je pomalo sirova, ali ipak prilično funkcionalna. Zaštitni prag se podešava otpornikom R26. Čim struja kroz tranzistore snage dosegne kritičnu vrijednost, napon iz strujnog transformatora otvara tiristor VS1 i on usmjerava upravljački napon s UPR terminala na masu, čime se uklanja napon napajanja iz regulatora. Osim toga, kroz otpornik R19, kondenzator C7 se brzo prazni, čiji je kapacitet još bolje smanjiti na 100 μF.
Za resetiranje aktivirane zaštite, potrebno je ukloniti i zatim ponovno staviti napon na upravljački terminal.
Još jedna značajka ovog pretvarača je uporaba kondenzatorsko-otpornog pokretača napona u vratima tranzistora snage. Ugradnjom ovih lanaca bilo je moguće postići negativan napon na vratima, koji je dizajniran da ubrza zatvaranje tranzistora snage. Međutim, ovaj način zatvaranja tranzistora nije doveo ni do povećanja učinkovitosti ni do sniženja temperature, čak ni uz upotrebu snubbera i od njega se odustalo - manje dijelova - više pouzdanosti.

Pa, posljednji, peti auto pretvarač. Ova je shema logičan nastavak prethodne, ali je opremljena dodatnim funkcijama koje poboljšavaju njezina potrošačka svojstva. Kontrolni napon REM-a napaja se preko toplinskog osigurača KSD301 koji se može obnoviti od 85 stupnjeva, a koji je instaliran na hladnjaku pretvarača. U idealnom slučaju, trebao bi postojati jedan radijator i za pojačalo snage i za pretvarač napona.

Ako su kontakti toplinskog osigurača zatvoreni, tj. temperatura manja od osamdeset pet stupnjeva, tada upravljački napon s terminala REM otvara tranzistor VT14, koji zauzvrat otvara VT13 i dvanaest volti iz glavnog izvora napajanja dovodi se na ulaz petnaest voltnog KRENKI. Budući da je ulazni napon niži od stabilizacijskog napona Krenke, na izlazu će se pojaviti gotovo nepromijenjen - samo će pad regulacijskog tranzistora unijeti mali pad. Iz Krenke se napajanje dovodi do samog regulatora i tranzistora pogonskog stupnja VT4-VT7. Čim unutarnji stabilizator od pet volti proizvede napon, kondenzator C6 počinje se puniti, smanjujući trajanje pauza između kontrolnih impulsa. Kontrolni impulsi će početi otvarati tranzistore snage na sekundarnim namotima transformatora; pojavit će se sekundarni naponi i početi povećavati efektivnu vrijednost. Od prvog sekundarnog namota, napon od 24 volta kroz ispravljač sa srednjom točkom će doći do pozitivnog terminala kondenzatora C18 i budući da je njegov napon veći od glavne dvanaest-voltne diode VD13 će se zatvoriti i sada će se regulator napajati iz sam sekundarni namot. Osim toga, dvadeset četiri volta je više od petnaest, stoga će stabilizator od petnaest volti proraditi i sada će se regulator napajati stabiliziranim naponom.
Kako se upravljački impulsi povećavaju, efektivna vrijednost napona će se povećati na drugom sekundarnom namotu i čim dosegne vrijednost pri kojoj LED optokaplera DA počinje svijetliti, fototranzistor će se početi otvarati i sustav će početi prikupljati stabilno stanje - trajanje impulsa će se prestati povećavati, budući da je emiter fototranzistora spojen na neinvertirajući izlaz pojačala pogreške kontrolera. Kako se opterećenje povećava, izlazni napon će početi padati, prirodno će se svjetlina LED-a početi smanjivati, napon na prvom pinu kontrolera također će se smanjiti, a kontroler će povećati trajanje impulsa točno toliko da vrati ponovno osvjetljenje LED-a.
Izlazni napon se kontrolira na negativnoj strani, a odgovor na promjene potrošnje u pozitivnoj strani provodi se zahvaljujući grupnoj stabilizacijskoj prigušnici L1. Da bi se ubrzao odziv kontroliranog napona, negativni krak je dodatno opterećen otpornikom R38. Ovdje bismo odmah trebali napraviti rezervu - nema potrebe za priključivanjem prevelikih elektrolita na sekundarno napajanje - pri visokim frekvencijama pretvorbe oni su malo korisni, ali mogu imati značajan utjecaj na ukupni koeficijent stabilizacije - tako da napon u pozitivnom kraku počinje rasti ako se opterećenje povećava, napon u negativnom ramenu bi se također trebao smanjiti. Ako potrošnja u negativnom kraku nije velika, a kapacitet kondenzatora C24 je prilično velik, tada će se isprazniti dosta dugo i kontrola neće imati vremena pratiti da napon nije uspio na pozitivnom kraku .
Zbog toga se strogo preporuča postaviti ne više od 1000 μF u ramenu na samoj ploči pretvarača i 220...470 μF na pločama pojačala snage i ne više.
Nedostatak snage na vrhovima audio signala morat će se nadoknaditi ukupnom snagom transformatora.
Zaštita od preopterećenja izvodi se na strujnom transformatoru, čiji se napon ispravlja diodama VD5 i VD6 i ide na regulator osjetljivosti R26. Zatim, prolazeći kroz VD4 diodu, koja je neka vrsta limitatora amplitude, napon doseže bazu VT8 tranzistora. Kolektor ovog tranzistora spojen je na ulaz Schmidtovog okidača, sastavljenog na VT2-VT3, i čim se tranzistor VT8 otvori, zatvara VT3. Napon na kolektoru VT3 će se povećati i VT2 će se otvoriti, otvarajući VT1.
I okidač i VT1 napajaju se iz stabilizatora od pet volti regulatora, a kada se VT1 otvori, pet volti ide na šesnaesti pin kontrolera, oštro smanjujući trajanje kontrolnih impulsa. Također, pet volti kroz diodu VD3 doseže pin četiri, povećavajući vrijeme prisilnih pauza na najveću moguću vrijednost, tj. upravljački impulsi smanjuju se na dva načina odjednom - preko pojačala greške, koje nema negativnu povratnu spregu i radi kao komparator, smanjujući trajanje impulsa gotovo trenutačno, i kroz pokretač trajanja pauze, koji će sada, preko ispražnjenog kondenzatora, počnite postupno povećavati trajanje impulsa i ako je opterećenje još uvijek preveliko Zaštita će ponovno proraditi čim se VT8 otvori. Međutim, okidač na VT2-VT3 ima još jednu zadaću - prati vrijednost glavnog primarnog napona od 12 volti i čim postane manji od 9-10 volti koji se dovodi u bazu VT3 preko otpornika R21 i R22, prednapon neće biti dovoljno i VT3 će se zatvoriti, otvarajući VT2 i VT1. Regulator će se zaustaviti i sekundarno napajanje će se izgubiti.
Ovaj modul ostavlja mogućnost pokretanja automobila ako iznenada njegov vlasnik odluči slušati glazbu dok automobil nije u pogonu, a također štiti pojačalo snage od naglih padova napona kada startuje starter automobila - pretvarač jednostavno čeka kritični trenutak potrošnje, štiteći i pojačalo snage i njegove vlastite sklopke.
Crtež tiskane ploče ovog pretvarača, a postoje dvije opcije - jedan i dva transformatora.
Zašto dva transformatora?
Da dobije više snage. Činjenica je da je ukupna snaga transformatora u automobilskim pretvaračima ograničena naponom napajanja od dvanaest volti, što zahtijeva određeni broj zavoja na transformatoru. Prsten mora imati najmanje četiri zavoja u primarnom polunamotu; za ferit u obliku slova w, broj zavoja može se smanjiti na tri.

Ovo ograničenje prvenstveno nastaje zbog činjenice da s manjim brojem zavoja magnetsko polje više ne postaje jednoliko i dolazi do prevelikih gubitaka. To također znači da nije moguće povećati frekvenciju pretvorbe na više frekvencije - morat ćete smanjiti broj zavoja, a to nije dopušteno.
Tako se ispostavlja da je ukupna snaga ograničena brojem zavoja primarnog namota i malim frekvencijskim rasponom pretvorbe - ne možete ići ispod 20 kHz - smetnje iz pretvarača ne bi trebale biti u audio rasponu, jer će potruditi se da vas se čuje u zvučnicima.
Ne možete ići iznad 40 kHz - broj zavoja primarnog namota postaje premali.
Ako želite dobiti veću snagu, onda jedino rješenje ostaje povećati broj transformatora, a dva su daleko od maksimalnog mogućeg.
Ali ovdje se postavlja još jedno pitanje: kako nadzirati sve transformatore? Ne želim instalirati previše grupne stabilizacijske prigušnice ili uvesti određeni broj optokaplera. Stoga jedini način upravljanja ostaje serijski spoj sekundarnih namota. U ovom slučaju eliminiraju se neravnoteže u potrošnji i puno je lakše kontrolirati izlazni napon, ali će se maksimalna pozornost morati posvetiti montaži i faziranju transformatora.
Sada malo o razlikama između dijagrama kruga i ploče. Činjenica je da su na ovom principu naznačene samo najosnovnije točke strujnog kruga, dok su na ispisanoj stranici elementi raspoređeni prema stvarnosti. Na primjer, na pločici nema filmskih kondenzatora za napajanje, ali ih ima na pločici. Naravno, rupe za montažu za njih su napravljene prema dimenzijama kondenzatora koji su bili dostupni u vrijeme razvoja. Naravno, ako nema kapaciteta od 2,2 μF, možete koristiti 1 μF, ali ne niže od 0,47 μF.
Što se tiče napajanja, krug također ima instalirane elektrolite od 4700 uF, ali umjesto njih na ploči je cijeli set kondenzatora od 2200 uF 25 volti, a kondenzatori bi trebali biti s niskim ESR, to su isti oni koji su pozicionirani od strane prodavača kao "za matične ploče". Obično su označeni srebrnom ili zlatnom bojom. Ako je moguće kupiti 3300 uF na 25 volti, onda će biti još bolje, ali na našim prostorima takvi su prilično rijetki.
Nekoliko riječi o navodnim skakačima - to su skakači koji spajaju staze za sebe. To je učinjeno s razlogom - debljina bakra na ploči je ograničena, a struja koja teče kroz vodiče je prilično velika, a kako bi se nadoknadili gubici u vodiču, staza mora biti doslovno prolivena lemom, a to je prilično skupo u današnje vrijeme, ili se duplicira s vodičima kroz koje prolazi struja, čime se povećava ukupni presjek vodiča. Ovi skakači izrađeni su od jednožilne bakrene žice s presjekom od najmanje dva i pol kvadrata, idealno, naravno, deblje - četiri ili šest kvadrata.
Diodni most sekundarne snage. Dijagram prikazuje diode u kućištu TO-247, ploča je pripremljena za korištenje dioda u kućištu TO-220. Vrsta dioda izravno ovisi o planiranoj struji u opterećenju, a naravno da je bolje odabrati brže diode - bit će manje samozagrijavanja.
Sada nekoliko riječi o dijelovima za navijanje.
Najsumnjivija stvar u krugu je strujni transformator - s debelim žicama primarnog namota čini se da će biti teško namotati pola kruga, pa čak i u različitim smjerovima. Zapravo, ovo je najjednostavnija komponenta dijelova za namatanje. Za izradu strujnog transformatora koristi se televizijski filtar za napajanje; ako ga IZNENADA nije bilo moguće pronaći, možete koristiti BILO KOJU feritnu jezgru u obliku slova w, na primjer, transformator za gašenje iz napajanja računala. Jezgra se zagrijava do 110-120 stupnjeva deset do dvadeset minuta, a zatim puca. Namoti se uklanjaju, sekundarni namot je namotan na okvir, koji se sastoji od 80-120 zavoja žice 0,1 ... 0,2 mm, presavijeni u dva, naravno. Zatim se početak jednog namota povezuje s krajem drugog, žice se učvršćuju na bilo koji način koji vam odgovara, a okvir s namotajem stavlja se na polovicu jezgre. Zatim se jedan snop primarnog namota položi u jedan prozor, drugi u tri puta, a druga polovica jezgre se stavi. To je sve! Dva namota od pola zavoja u primaru i 100 zavoja u sekundaru. Zašto nije točno naveden broj zavoja? Broj zavoja treba biti takav da otpornik R27 pri maksimalnim strujama proizvodi tri do pet volti. Ali ne znam koju ćete struju smatrati maksimalnom, koje ćete tranzistore koristiti. A vrijednost napona na R27 uvijek se može podesiti odabirom vrijednosti ovog otpornika. Glavna stvar je da je strujni transformator preopterećen na sekundarnom namotu, a za to vam je potrebno najmanje 60-70 zavoja u sekundaru - u ovom slučaju bit će minimalno zagrijavanje jezgre.

Prigušnica L2 ugrađena je na jezgru energetskog transformatora prekidačkog napajanja za televizore odgovarajuće veličine. U principu, može se namotati na jezgru iz transformatora iz napajanja računala, ali ćete morati stvoriti nemagnetski razmak od 0,5 ... 0,7 mm. Da biste ga stvorili, dovoljno je baciti NEZATVOREN prsten žice za namotavanje odgovarajućeg promjera unutar okvira s umetnutom polovicom jezgre.
Induktor se namotava dok se ne napuni, ali morat ćete izračunati koju žicu koristiti. Osobno, radije radim s pojasevima ili trakom. Traka je, naravno, kompaktnija, uz njenu pomoć dobiva se vrlo velika gustoća namotavanja, ali njena proizvodnja traje puno vremena, a ljepilo, naravno, ne leži na cesti. Napraviti snop je mnogo lakše - da biste to učinili, samo saznajte približnu duljinu vodiča, presavijte žicu nekoliko puta, a zatim je pomoću bušilice uvijte u snop.
Kakvu vrstu i koliko žice trebam koristiti? Ovisi o zahtjevima za konačni proizvod. U ovom slučaju govorimo o automobilskoj tehnologiji koja po definiciji ima vrlo loše uvjete hlađenja, stoga se samozagrijavanje mora svesti na najmanju moguću mjeru, a za to je potrebno izračunati presjek vodiča pri kojem se on neće zagrijavati. mnogo, ili nimalo. Potonje je naravno bolje, ali to uzrokuje povećanje veličine, a auto nije Ikarus, koji ima puno prostora. Stoga ćemo nastaviti s minimalnim zagrijavanjem. Naravno, možete ugraditi ventilatore tako da snažno puše zrak kroz pojačalo i pretvarač, ali prašina s naših cesta bolno brzo ubija ventilatore, pa je bolje plesati s prirodnim hlađenjem i uzeti kao osnovu napon od tri ampera po kvadratnom milimetru poprečnog presjeka vodiča. Ovo je prilično popularan napon, koji se preporučuje uzeti u obzir pri proizvodnji tradicionalnog transformatora pomoću željeza u obliku slova w. Za pulsne uređaje preporuča se koristiti pet do šest ampera po kvadratnom milimetru, ali to podrazumijeva dobru konvekciju zraka, a naše kućište je zatvoreno, pa ipak uzimamo tri ampera.
Uvjereni da je troje bolje? A sada uzmimo u obzir činjenicu da opterećenje pojačala nije konstantno, jer nitko ne sluša čisti sinusni val, pa čak ni blizu klipinga, tako da se zagrijavanje neće stalno događati, budući da je efektivna vrijednost snage pojačala je otprilike 2/3 maksimuma. Dakle, napetost se može povećati za trideset posto bez ikakvih rizika, tj. dovesti do četiri ampera po kvadratnom milimetru.
Još jednom, radi boljeg razumijevanja brojeva. Uvjeti hlađenja su odvratni, žica se počinje zagrijavati od velikih struja ako je jako tanka, a ako je još namotana u kolut, sama se zagrijava. Da bismo riješili problem, postavljamo napon na dva i pol do tri ampera po kvadratnom milimetru presjeka žice; ako je opterećenje konstantno, ako napajamo pojačalo, onda povećavamo napon na četiri do četiri i pol ampera po kvadratnom milimetru poprečnog presjeka vodiča.
Sada pokrećemo Excel, nadam se da svi imaju takav kalkulator, au gornjoj liniji pišemo redom: "Napon", zatim "Promjer žice", zatim "Broj žica", zatim "Maksimalna struja" i u posljednjoj ćeliji "Vlast". Idemo na početak sljedećeg retka i za sada upisujemo broj tri, neka za sada bude tri ampera po kvadratnom milimetru. U sljedeću ćeliju upisujemo broj jedan, neka to za sada bude žica promjera jednog milimetra. U sljedećoj ćeliji pišemo deset, to će biti broj žica u kabelskom snopu.
Ali onda postoje ćelije u kojima će biti formule. Prvo izračunajmo presjek. Da biste to učinili, promjer podijelite s 2 - potreban nam je polumjer. Zatim pomnožimo polumjer s polumjerom, za svaki slučaj, da nam kalkulator ne bude dosadan, uzmemo izračun polumjera u zagradu i sve to pomnožimo s brojem pi. Kao rezultat, dobivamo pi er na kvadrat, tj. područje kruga, koji je presjek vodiča. Zatim, bez napuštanja uređivanja ćelije, množimo dobiveni rezultat s našim promjerom žice i množimo s brojem žica. Pritisnite ENTER i vidite broj s hrpom decimalnih mjesta. Tako velika preciznost nije potrebna, pa rezultat zaokružujemo na jedno decimalno mjesto i naviše, tako da postoji mala tehnološka margina. Da biste to učinili, idite na uređivanje ćelije, odaberite našu formulu i pritisnite CONTROL X - cut, zatim pritisnite gumb FORMULA i u retku MATH odaberite ROUND UP. Pojavljuje se dijaloški okvir s pitanjem što zaokružiti i na koliko znamenki. Kursor postavimo u gornji prozor i CONTROL VE ubacimo prethodno izrezanu formulu, a u donji prozor stavimo jednu, tj. Zaokružite na jedno decimalno mjesto i kliknite OK. Sada se u ćeliji nalazi broj s jednom znamenkom iza decimalne točke.
Ostaje samo umetnuti formulu u posljednju ćeliju, pa, ovdje je sve jednostavno - Ohmov zakon. Imamo maksimalnu struju koju možemo iskoristiti, a neka napon u vozilu bude dvanaest volti, iako je kada auto radi oko trinaest plus, ali to ne uzima u obzir pad u spojnim žicama. Dobivenu struju pomnožimo s 12 i dobijemo maksimalnu izračunatu snagu koja će uzrokovati lagano zagrijavanje vodiča, odnosno snopa koji se sastoji od deset žica promjera jednog milimetra.
Neću odgovarati na pitanja "Nemam takav gumb, nemam redak za uređivanje" već sam ga uklonio i objavio detaljniji opis korištenja Excela u proračunu napajanja:

Vratimo se našem zanatu. Odredili smo promjere žica u kabelskom snopu i njihov broj. Isti izračuni mogu se koristiti pri određivanju potrebnog svežnja u namotima transformatora, ali napon se može povećati na pet do šest ampera po kvadratnom milimetru - jedan polunamotaj radi pedeset posto vremena, tako da će imati vremena da se ohladi. Možete povećati napon u namotu na sedam do osam ampera, ali ovdje će pad napona na aktivnom otporu kabelskog svežnja već početi utjecati, a čini se da još uvijek imamo želju za dobrom učinkovitošću, pa je bolje ne .
Ako postoji nekoliko tranzistora snage, tada morate odmah uzeti u obzir da broj žica u kabelskom snopu mora biti višekratnik broja tranzistora - snop će morati biti podijeljen s brojem tranzistora snage i vrlo je poželjno imati jednoliku raspodjelu struja koje teku kroz namot.
Pa, čini se da smo sredili izračune, možemo početi navijati. Ako je ovo domaći prsten, onda ga morate pripremiti, naime, oštri kutovi moraju biti brušeni kako ne bi oštetili izolaciju žice za namatanje. Zatim je prsten izoliran tankim izolatorom - u tu svrhu nije preporučljivo koristiti električnu traku. Vinil će curiti ovisno o temperaturi, ali tkanina je predebela. U idealnom slučaju, fluoroplastična traka, ali to više ne vidite često u prodaji. Thermosktch nije loš materijal, ali nije ga baš zgodno motati, iako ako se snađete, rezultat će biti prilično dobar. Svojedobno sam koristio antišljunak za automobile - jednostavno sam ga premazao kistom, pustio da se osuši, ponovno premazao i tako tri sloja. Mehanička svojstva nisu loša, a mali probojni napon ove izolacije neće utjecati na rad - u našem slučaju sav napon nije velik. Prvo se namota sekundarni namot, jer je tanji i ima više zavoja. Zatim se namota primarni namot. Oba namota su namotana odjednom u dva presavijena snopa - tako da je vrlo teško pogriješiti s brojem zavoja, koji bi trebao biti isti. Snopovi se pozivaju i spajaju u traženom nizu.

Ako ste previše lijeni da pozovete ili nemate dovoljno vremena, onda prije namotavanja pramenovi se mogu obojiti u različite boje. Kupite par trajnih markera različitih boja, sadržaj njihovih spremnika s bojom se doslovno ispere otapalom, a zatim se pramenovi prekrivaju ovom bojom odmah nakon kovrčanja. Boja se ne lijepi jako čvrsto, ali čak i ako se obriše s vanjskih žica kabelskog svežnja, boja unutar kabelskog svežnja još uvijek je vidljiva.
Postoji nekoliko načina za učvršćivanje dijelova za namatanje na ploči, a to treba učiniti ne samo s dijelovima za namatanje - visoki elektroliti također mogu izgubiti noge zbog stalnog potresanja. Dakle, sve se drži zajedno. Možete koristiti poliuretansko ljepilo, možete koristiti brtve za automobile ili možete koristiti isti anti-šljunak. Ljepota potonjeg je u tome što ako trebate nešto rastaviti, možete to zgnječiti - na to stavite krpu jako natopljenu otapalom 647, sve to stavite u plastičnu vrećicu i pričekajte pet do šest sati. Anti-šljunak omekšava od para otapala i relativno se lako uklanja.
To je sve za automobilske pretvarače, prijeđimo na mrežne pretvarače.
Za one koji imaju neutaživu želju da budu pametni, kažu, ali nisu ništa sklopili, odmah ću odgovoriti - zapravo dijelim svoje iskustvo, a ne hvalim se da sam navodno sastavio pretvarač i radi. Ono što je bljeskalo u okviru bile su ili neuspješne opcije koje nisu prošle konačna mjerenja, ili prototipovi koji su rastavljeni. Ne bavim se proizvodnjom pojedinačnih uređaja po narudžbi, a ako to radim, prije svega, to bi me trebalo zanimati osobno, bilo od dizajna kruga ili materijala, ali ovdje ću morati biti od velikog interesa.

Opća provjera.

Prvo se morate upoznati sa shemom napajanja; ako ne odgovara, odaberite najprikladniji. Nakon rastavljanja napajanja, provjerite ključne tranzistore za kratki spoj (obično BUT11A), otpornike od 1..3 ohma u bazi za otvoreni krug, most za kratki spoj/otvoreni krug, predizlazne tranzistori za kratki spoj/otvoreni krug, diode u sekundarnim krugovima za proboj. Nakon zamjene neispravnih dijelova provjerite ispravnost TL494 PWM čipa; ako se utvrdi da je neispravan, zamijenite ga. Prilikom spajanja na mrežu za provjeru potrebno je upaliti žarulju sa žarnom niti 100W 220V umjesto osigurača (tada u slučaju kratkog spoja žarulja sa žarnom niti svijetaoće zasvijetliti, ali ako gori slabo, onda nema kratkog spoja i sljedeće uključivanje se može izvršiti s osiguračem), a u izlazni krug +5V dodaje se otpornik opterećenja 2...5 ohm 20 W. Ako je sve netaknuto, uključujući izgled, uključite napajanje i provjerite prisutnost +300 volti na kolektoru tranzistora Q1.

oscilogram na emiteru Q1

Provjera mikro kruga TL494 i njegovih analoga. (M1114EU4, mPC494C, IR3M02).

Funkcionalnost mikro kruga provjerava se s isključenim napajanjem i napajanjem IC iz vanjskog izvora napajanja s naponom od +9V...+15V primijenjenim na 12. pin u odnosu na 7. Sva mjerenja također se provode u odnosu na 7. pin. Osim toga, bolje je spojiti na IC lemljenjem žica, a ne korištenjem "krokodila"; to će osigurati povećanu pouzdanost kontakta i eliminirati mogućnost lažnih kontakata.

1. Prilikom primjene vanjskog napona, osciloskopiramo napon na 14. pinu, trebao bi biti +5V (+/-5%) i ostati stabilan kada se napon na 12. pinu promijeni od +9V do +15V. Ako se to ne dogodi, unutarnji regulator napona DA5 nije uspio.

2) Uzmite voltmetar i provjerite napon od +5 volti na pinu 14 ako ovaj napon nije prisutan ili se značajno razlikuje od 5 volti, tada se mikro krug može smatrati neispravnim!

3) Uzmite osciloskop i provjerite postoji li pila na pinu 5 mikro kruga (vidi osciloskop). Ako ti pilasti pulsovi nisu prisutni ili izgledaju drugačije,

oscilogram na pinu 5

tada morate provjeriti elemente C14, R31. Upotrebljivost ovih elemenata ukazuje na neispravnost samog mikro kruga. Trebalo bi ga zamijeniti!

4) Zatim provjeravamo prisutnost izlaznih signala na pinovima 8 i 11 istog mikro kruga (vidi oscilator)

valni oblik pina 8

oscilogram izlaza 11

Ako ovi signali nisu prisutni, mikro krug je neispravan!

Ako su svi ovi testovi pozitivni, tada se mikro krug može smatrati ispravnim!

U suvremenom svijetu razvoj i zastarijevanje komponenti osobnih računala događa se vrlo brzo. U isto vrijeme, jedna od glavnih komponenti osobnog računala - faktor ATX oblika - praktički je nije mijenjao dizajn zadnjih 15 godina.

Posljedično, napajanje i ultramodernog računala za igre i starog uredskog računala radi na istom principu i ima zajedničke metode za dijagnosticiranje kvarova.

Materijal predstavljen u ovom članku može se primijeniti na bilo koje napajanje osobnog računala s minimalnim nijansama.

Na slici je prikazan tipični krug ATX napajanja. Strukturno, to je klasična pulsna jedinica na TL494 PWM kontroleru, aktivirana PS-ON (Power Switch On) signalom s matične ploče. Ostatak vremena, dok se pin PS-ON ne povuče na masu, aktivan je samo Standby Supply s naponom od +5 V na izlazu.

Pogledajmo pobliže strukturu ATX napajanja. Njegov prvi element je
:

Njegov zadatak je pretvaranje izmjenične struje iz mreže u istosmjernu struju za napajanje PWM kontrolera i rezervnog napajanja. Strukturno se sastoji od sljedećih elemenata:

• Osigurač F1štiti ožičenje i samo napajanje od preopterećenja u slučaju nestanka napajanja, što dovodi do naglog povećanja potrošnje struje i, kao posljedica toga, do kritičnog povećanja temperature koje može dovesti do požara.
• U neutralnom krugu ugrađen je zaštitni termistor koji smanjuje strujni udar kada je napajanje spojeno na mrežu.
• Zatim se postavlja filtar buke koji se sastoji od nekoliko prigušnica ( L1, L2), kondenzatori ( C1, C2, C3, C4) i prigušnica s protunavojem Tr1. Potreba za takvim filtrom je zbog značajne razine smetnji koje pulsna jedinica prenosi na mrežu napajanja - ove smetnje ne hvataju samo televizijski i radio prijamnici, već u nekim slučajevima mogu dovesti do kvara osjetljive opreme. .
• Iza filtra ugrađen je diodni most koji pretvara izmjeničnu struju u pulsirajuću istosmjernu struju. Valovitost se izglađuje kapacitivno-induktivnim filtrom.

Standby napajanje je neovisni pretvarač impulsa male snage temeljen na tranzistoru T11, koji generira impulse kroz izolacijski transformator i poluvalni ispravljač na diodi D24, napajajući integrirani stabilizator napona male snage na čipu 7805. Iako je ovaj sklop, kako kažu, vremenski testiran, njegov značajan nedostatak je veliki pad napona na stabilizatoru 7805, što dovodi do pregrijavanja pod velikim opterećenjem. Iz tog razloga oštećenje krugova koji se napajaju iz izvora pripravnosti može dovesti do njegovog kvara i naknadne nemogućnosti uključivanja računala.

Osnova pretvarača impulsa je PWM kontroler. Ova je kratica već nekoliko puta spomenuta, ali nije dešifrirana. PWM je modulacija širine impulsa, odnosno mijenjanje trajanja naponskih impulsa pri njihovoj konstantnoj amplitudi i frekvenciji. Zadatak PWM jedinice, temeljene na specijaliziranom mikro krugu TL494 ili njegovim funkcionalnim analozima, je pretvaranje istosmjernog napona u impulse odgovarajuće frekvencije, koji se nakon izolacijskog transformatora uglađuju izlaznim filtrima. Stabilizacija napona na izlazu pretvarača impulsa provodi se podešavanjem trajanja impulsa koje generira PWM kontroler.

Važna prednost takvog kruga za pretvorbu napona također je mogućnost rada s frekvencijama znatno većim od 50 Hz napajanja. Što je veća frekvencija struje, potrebne su manje dimenzije jezgre transformatora i broj zavoja namota. Zbog toga su sklopna napajanja puno kompaktnija i lakša od klasičnih sklopova s ​​ulaznim silaznim transformatorom.

Krug temeljen na tranzistoru T9 i stupnjevima koji ga slijede odgovorni su za uključivanje ATX napajanja. U trenutku kada je napajanje uključeno u mrežu, napon od 5 V dovodi se na bazu tranzistora kroz otpornik za ograničavanje struje R58 s izlaza rezervnog napajanja; u trenutku kada je žica PS-ON kratko spojena na masu, krug pokreće PWM kontroler TL494. U tom slučaju kvar pomoćnog izvora napajanja dovest će do neizvjesnosti u radu kruga za pokretanje napajanja i mogućeg kvara sklopke, kao što je već spomenuto.

Generator impulsa služi za laboratorijska istraživanja u razvoju i prilagodbi elektroničkih uređaja. Generator radi u rasponu napona od 7 do 41 volta i ima veliku nosivost ovisno o izlaznom tranzistoru. Amplituda izlaznih impulsa može biti jednaka vrijednosti napona napajanja mikro kruga, do granične vrijednosti napona napajanja ovog mikro kruga +41 V. Njegova osnova je svima poznata, često se koristi u.

Analozi TL494 su mikrosklopovi KA7500 i njegov domaći klon - KR1114EU4 .

Granične vrijednosti parametara:

Napon napajanja 41V
Ulazni napon pojačala (Vcc+0,3)V
Izlazni napon kolektora 41V
Izlazna struja kolektora 250mA
Ukupna disipacija snage u kontinuiranom načinu rada 1W
Raspon radne temperature okoline:
-c nastavak L -25..85S
-sa nastavkom S.0..70S
Raspon temperature skladištenja -65…+150C

Shematski dijagram uređaja

Krug generatora kvadratnog impulsa

Tiskana ploča generatora TL494 a ostale datoteke su u zasebnoj.

Podešavanje frekvencije vrši se prekidačem S2 (grubo) i otpornikom RV1 (glatko), radni ciklus se podešava otpornikom RV2. Prekidač SA1 mijenja načine rada generatora iz jednofaznog (jednociklični) u protufazni (dvotaktni). Otpornik R3 odabire najoptimalniji raspon frekvencija za pokrivanje; raspon podešavanja radnog ciklusa može se odabrati pomoću otpornika R1, R2.

Dijelovi generatora impulsa

Kondenzatori C1-C4 vremenskog kruga odabrani su za traženi frekvencijski raspon i njihov kapacitet može biti od 10 mikrofarada za infraniski podraspon do 1000 pikofarada za najvišu frekvenciju.

Uz prosječno ograničenje struje od 200 mA, krug može napuniti vrata prilično brzo, ali
Nemoguće ga je isprazniti s isključenim tranzistorom. Pražnjenje vrata pomoću uzemljenog otpornika također je nezadovoljavajuće sporo. U te svrhe koristi se neovisni komplementarni repetitor.

• Pročitajte: "Kako to napraviti s računala."

Tranzistori se odabiru na bilo kojem HF-u s niskim naponom zasićenja i dovoljnom rezervom struje. Na primjer KT972+973. Ako nema potrebe za snažnim izlazima, komplementarni repetitor se može eliminirati. U nedostatku drugog konstrukcijskog otpornika od 20 kOm, korištena su dva konstantna otpornika od 10 kOm, osiguravajući radni ciklus unutar 50%. Autor projekta je Alexander Terentyev.

Opći opis i uporaba

TL 494 i njegove sljedeće inačice najčešće su korišteni mikrosklopovi za izgradnju push-pull energetskih pretvarača.

• TL494 (izvorni razvoj Texas Instruments) - PWM pretvarač napona IC s jednostrukim izlazima (TL 494 IN - paket DIP16, -25..85C, TL 494 CN - DIP16, 0..70C).
• K1006EU4 - domaći analog TL494
• TL594 - analog TL494 s poboljšanom preciznošću pojačala greške i komparatora
• TL598 - analog TL594 s push-pull (pnp-npn) repetitorom na izlazu

Ovaj materijal je generalizacija na temu izvornog tehničkog dokumenta Texas Instruments, publikacije International Rectifier (“Power semiconductor devices International Rectifier”, Voronezh, 1999) i Motorola.

Prednosti i nedostaci ovog mikro kruga:

• Plus: razvijeni upravljački krugovi, dva diferencijalna pojačala (također mogu obavljati logičke funkcije)
• Nedostatak: Jednofazni izlazi zahtijevaju dodatnu montažu (u usporedbi s UC3825)
• Minus: trenutna kontrola nije dostupna, relativno spora povratna sprega (nije kritično u automobilskom PN)
• Nedostaci: sinkrono povezivanje dva ili više IC-ova nije tako zgodno kao u UC3825

1. Značajke TL494 čipova

ION i podnaponski zaštitni krugovi. Krug se uključuje kada snaga dosegne prag od 5,5..7,0 V (tipična vrijednost 6,4 V). Do ovog trenutka interne upravljačke sabirnice zabranjuju rad generatora i logičkog dijela kruga. Struja praznog hoda pri naponu napajanja +15 V (izlazni tranzistori su isključeni) nije veća od 10 mA. ION +5V (+4,75..+5,25 V, stabilizacija izlaza ne gora od +/- 25mV) osigurava struju koja teče do 10 mA. ION se može pojačati samo pomoću NPN emiterskog pratioca (vidi TI str. 19-20), ali napon na izlazu takvog "stabilizatora" uvelike će ovisiti o struji opterećenja.

Generator generira pilasti napon od 0..+3,0 V (amplitudu postavlja ION) na vremenskom kondenzatoru Ct (pin 5) za TL494 Texas Instruments i 0...+2,8 V za TL494 Motorola (što možemo očekivati ​​od drugih?), redom, za TI F =1,0/(RtCt), za Motorola F=1,1/(RtCt).

Prihvatljive su radne frekvencije od 1 do 300 kHz, s preporučenim rasponom Rt = 1...500 kOhm, Ct = 470pF...10 μF. U ovom slučaju, tipični temperaturni pomak frekvencije je (naravno, bez uzimanja u obzir pomak priključenih komponenti) +/-3%, a frekvencijski pomak ovisno o naponu napajanja je unutar 0,1% u cijelom dopuštenom rasponu.

Da biste daljinski isključili generator, možete koristiti eksterni ključ za kratki spoj ulaza Rt (6) na izlaz ION-a ili kratki spoj Ct na masu. Naravno, otpor propuštanja otvorenog prekidača mora se uzeti u obzir pri odabiru Rt, Ct.

Ulaz kontrole faze mirovanja (radni ciklus) preko komparatora faze mirovanja, postavlja potrebnu minimalnu pauzu između impulsa u krakovima kruga. Ovo je potrebno kako za sprječavanje prolazne struje u stupnjevima napajanja izvan IC, tako i za stabilan rad okidača - vrijeme prebacivanja digitalnog dijela TL494 je 200 ns. Izlazni signal je omogućen kada pila premaši napon na kontrolnom ulazu 4 (DT) za Ct. Na taktnim frekvencijama do 150 kHz s nultim upravljačkim naponom, faza mirovanja = 3% perioda (ekvivalentna pristranost upravljačkog signala 100..120 mV), na visokim frekvencijama ugrađena korekcija proširuje fazu mirovanja na 200. .300 ns.

Koristeći DT ulazni krug, možete postaviti fiksnu fazu mirovanja (R-R razdjelnik), način mekog pokretanja (R-C), daljinsko isključivanje (ključ), a također koristiti DT kao linearni kontrolni ulaz. Ulazni krug je sastavljen pomoću PNP tranzistora, tako da ulazna struja (do 1,0 μA) teče iz IC-a, a ne u njega. Struja je prilično velika, pa treba izbjegavati otpornike visokog otpora (ne više od 100 kOhm). Pogledajte TI, stranica 23 za primjer zaštite od prenapona korištenjem TL430 (431) trovodne zener diode.

Pojačala grešaka- zapravo, operacijska pojačala s Ku = 70..95 dB pri konstantnom naponu (60 dB za rane serije), Ku = 1 pri 350 kHz. Ulazni krugovi su sastavljeni pomoću PNP tranzistora, tako da ulazna struja (do 1,0 μA) istječe iz IC a ne utječe u njega. Struja je prilično velika za op-amp, prednapon je također visok (do 10 mV), pa treba izbjegavati otpornike visokog otpora u upravljačkim krugovima (ne više od 100 kOhm). Ali zahvaljujući korištenju pnp ulaza, raspon ulaznog napona je od -0,3V do Vnapajanje-2V.

Izlazi dvaju pojačala kombinirani su diodom OR. Pojačalo čiji je izlazni napon veći preuzima kontrolu nad logikom. U tom slučaju izlazni signal nije dostupan odvojeno, već samo s izlaza diode ILI (ujedno i ulaz komparatora grešaka). Stoga se samo jedno pojačalo može petljati u linijskom načinu rada. Ovo pojačalo zatvara glavnu, linearnu povratnu spregu na izlaznom naponu. U tom slučaju, drugo pojačalo se može koristiti kao komparator - npr. kada je prekoračena izlazna struja, ili kao tipka za logičan signal alarma (pregrijavanje, kratki spoj itd.), daljinsko isključivanje itd. Jedan od ulazi komparatora vezani su na ION, a logički signal je organiziran na drugom OR signalima alarma (još bolje - logički I signali normalnog stanja).

Kada koristite RC frekvencijski ovisan OS, trebali biste zapamtiti da je izlaz pojačala zapravo jednostrani (serijska dioda!), tako da će puniti kapacitet (prema gore) i trebat će dugo vremena da se isprazni prema dolje. Napon na ovom izlazu je unutar 0..+3,5 V (malo više od zamaha generatora), zatim koeficijent napona naglo pada i pri približno 4,5 V na izlazu pojačala su zasićena. Isto tako, treba izbjegavati otpornike niskog otpora u izlaznom krugu pojačala (petlja povratne veze).

Pojačala nisu dizajnirana za rad unutar jednog takta radne frekvencije. Uz kašnjenje propagacije signala unutar pojačala od 400 ns, oni su za to prespori, a logika upravljanja okidačem to ne dopušta (na izlazu bi se pojavili bočni impulsi). U stvarnim PN krugovima, granična frekvencija OS kruga odabrana je reda veličine 200-10000 Hz.

Logika upravljanja okidačem i izlazom- S naponom napajanja od najmanje 7 V, ako je napon pile na generatoru veći nego na DT upravljačkom ulazu i ako je napon pile veći nego na bilo kojem od pojačala pogreške (uzimajući u obzir ugrađene pragove i pomaci) - izlaz kruga je dopušten. Kada se generator vrati s maksimuma na nulu, izlazi se isključuju. Okidač s parafaznim izlazom dijeli frekvenciju na pola. S logičkom 0 na ulazu 13 (način izlaza), faze okidača se kombiniraju pomoću ILI i daju istovremeno na oba izlaza; s logičkom 1, one se dostavljaju u fazi na svaki izlaz zasebno.

Izlazni tranzistori- npn Darlingtons s ugrađenom toplinskom zaštitom (ali bez strujne zaštite). Tako je minimalni pad napona između kolektora (obično zatvoren na pozitivnu sabirnicu) i emitera (kod opterećenja) 1,5 V (tipično pri 200 mA), au krugu sa zajedničkim emiterom malo je bolji, 1,1 V tipično. Maksimalna izlazna struja (s jednim otvorenim tranzistorom) ograničena je na 500 mA, maksimalna snaga za cijeli čip je 1 W.

2. Značajke primjene

Rad na vratima MIS tranzistora. Izlazni repetitori

Kada rade na kapacitivnom opterećenju, koje je uobičajeno vrata MIS tranzistora, izlazne tranzistori TL494 uključuje emiterski pratilac. Kada je prosječna struja ograničena na 200 mA, krug može brzo napuniti vrata, ali ih je nemoguće isprazniti s isključenim tranzistorom. Pražnjenje vrata pomoću uzemljenog otpornika također je nezadovoljavajuće sporo. Uostalom, napon na kapacitivnosti vrata eksponencijalno pada, a da bi se tranzistor isključio, vrata se moraju isprazniti s 10 V na ne više od 3 V. Struja pražnjenja kroz otpornik uvijek će biti manja od struje punjenja kroz tranzistor (a otpornik će se prilično zagrijati i ukrasti struju prekidača kada se pomiče prema gore).

Opcija A. Krug pražnjenja kroz vanjski pnp tranzistor (posuđen sa Shikhmanove web stranice - pogledajte "Napajanje Jensenovog pojačala"). Prilikom punjenja vrata, struja koja teče kroz diodu isključuje vanjski PNP tranzistor; kada se IC izlaz isključi, dioda se isključuje, tranzistor se otvara i prazni vrata na masu. Minus - radi samo na malim kapacitetima opterećenja (ograničeno rezervom struje IC izlaznog tranzistora).

Kada koristite TL598 (s push-pull izlazom), funkcija strane nižeg bita već je ožičena na čipu. Opcija A u ovom slučaju nije praktična.

Opcija B. Neovisni komplementarni repetitor. Budući da glavnim strujnim opterećenjem upravlja vanjski tranzistor, kapacitet (struja punjenja) opterećenja je praktički neograničen. Tranzistori i diode - bilo koji HF s niskim naponom zasićenja i Ck, te dovoljnom rezervom struje (1A po impulsu ili više). Na primjer, KT644+646, KT972+973. "Uzemljenje" repetitora mora biti zalemljeno neposredno uz izvor prekidača napajanja. Kolektori repetitorskih tranzistora moraju biti premošteni keramičkim kapacitetom (nije prikazano na dijagramu).

Koji krug odabrati ovisi prvenstveno o prirodi opterećenja (kapacitivnost vrata ili sklopni naboj), radnoj frekvenciji i vremenskim zahtjevima za rubove impulsa. I one (fronte) trebaju biti što brže, jer se tijekom prijelaznih procesa na MIS prekidaču odvodi većina toplinskih gubitaka. Preporučujem da se obratite publikacijama u zbirci International Rectifier za potpunu analizu problema, ali ograničit ću se na primjer.

Snažni tranzistor - IRFI1010N - ima referentni ukupni naboj na vratima Qg = 130 nC. Ovo nije mali podvig, jer tranzistor ima iznimno veliku površinu kanala kako bi se osigurao iznimno nizak otpor kanala (12 mOhm). Ovo su ključevi koji su potrebni u 12V pretvaračima, gdje se svaki miliohm računa. Kako bi se osiguralo otvaranje kanala, vrata moraju imati Vg=+6V u odnosu na masu, dok je ukupni naboj vrata Qg(Vg)=60nC. Za pouzdano pražnjenje gejta napunjenog na 10V, potrebno je otopiti Qg(Vg)=90nC.

2. Implementacija strujne zaštite, meki start, ograničenje radnog ciklusa

U pravilu se od serijskog otpornika u krugu opterećenja traži da djeluje kao senzor struje. Ali će ukrasti dragocjene volte i vate na izlazu pretvarača, i samo će nadzirati krugove opterećenja, a neće moći otkriti kratke spojeve u primarnim krugovima. Rješenje je senzor induktivne struje u primarnom krugu.

Sam senzor (strujni transformator) je minijaturna toroidalna zavojnica (njegov unutarnji promjer trebao bi, osim namota senzora, slobodno prolaziti žica primarnog namota glavnog energetskog transformatora). Provlačimo žicu primarnog namota transformatora kroz torus (ali ne "zemlju" žice izvora!). Postavili smo vremensku konstantu porasta detektora na oko 3-10 perioda frekvencije sata, vrijeme opadanja na 10 puta više, na temelju struje odziva optokaplera (oko 2-10 mA s padom napona od 1,2-1,6 V).

Na desnoj strani dijagrama postoje dva tipična rješenja za TL494. Rdt1-Rdt2 razdjelnik postavlja maksimalni radni ciklus (minimalna faza mirovanja). Na primjer, s Rdt1=4,7kOhm, Rdt2=47kOhm na izlazu 4, konstantni napon je Udt=450mV, što odgovara fazi mirovanja od 18..22% (ovisno o seriji IC i radnoj frekvenciji).

Kada se napajanje uključi, Css se prazni i potencijal na DT ulazu jednak je Vref (+5V). Css se naplaćuje kroz Rss (aka Rdt2), glatko spuštajući potencijalni DT na donju granicu ograničenu razdjelnikom. Ovo je "meki start". S Css = 47 μF i naznačenim otpornicima, izlazi kruga se otvaraju 0,1 s nakon uključivanja i postižu radni ciklus unutar sljedećih 0,3-0,5 s.

U krugu, osim Rdt1, Rdt2, Css, postoje dva curenja - struja curenja optokaplera (ne veća od 10 μA na visokim temperaturama, oko 0,1-1 μA na sobnoj temperaturi) i bazna struja IC ulazni tranzistor koji teče iz DT ulaza. Kako bi se osiguralo da ove struje ne utječu značajno na točnost razdjelnika, Rdt2=Rss nije odabrano veće od 5 kOhm, Rdt1 - ne veće od 100 kOhm.

Naravno, izbor optokaplera i DT kruga za upravljanje nije temeljan. Također je moguće koristiti pojačalo greške u komparatorskom načinu rada i blokirati kapacitet generatora ili otpornik (na primjer, s istim optokaplerom) - ali to je samo gašenje, a ne glatko ograničenje.

Generator na TL494 s podesivom frekvencijom i radnim ciklusom

Vrlo koristan uređaj pri izvođenju pokusa i ugađanju je generator frekvencije. Zahtjevi za to su mali, potrebno vam je samo:

• podešavanje frekvencije (period ponavljanja pulsa)
• podešavanje radnog ciklusa (faktor rada, duljina impulsa)
• širok raspon

Ove zahtjeve u potpunosti zadovoljava generatorski krug koji se temelji na dobro poznatom i široko rasprostranjenom mikro krugu TL494. On i mnogi drugi dijelovi za ovaj krug mogu se naći u nepotrebnom napajanju računala. Generator ima izlaznu snagu i mogućnost zasebnog napajanja logičkog i energetskog dijela. Logički dio sklopa može se napajati iz energetskog dijela, a može se napajati i iz izmjeničnog napona (na shemi je ispravljač).

Raspon podešavanja frekvencije generatora je izuzetno visok - od desetaka herca do 500 kHz, au nekim slučajevima i do 1 MHz, ovisno o mikrokrugu; različiti proizvođači imaju različite stvarne vrijednosti maksimalne frekvencije koja se može „stisnuti“. van”.

Prijeđimo na opis sheme:

Pit± i Pit~ - napajanje digitalnog dijela kruga, s izravnim i izmjeničnim naponom, odnosno 16-20 volti.
Vout je napon napajanja agregata, bit će na izlazu generatora, od 12 volti. Za napajanje digitalnog dijela kruga iz ovog napona potrebno je spojiti Vout i Pit±, vodeći računa o polaritet (od 16 volti).
OUT(+/D) - izlazna snaga generatora, uzimajući u obzir polaritet. + - snaga plus, D - odvod tranzistora s efektom polja. Opterećenje je povezano s njima.
G D S - vijčani blok za spajanje tranzistora s efektom polja, koji se odabire prema parametrima ovisno o vašoj frekvenciji i zahtjevima za napajanje. Izgled tiskane ploče izrađen je uzimajući u obzir minimalnu duljinu vodiča do izlazne sklopke i njihovu potrebnu širinu.

Kontrole:

Rt je promjenjivi otpornik za kontrolu frekvencijskog raspona generatora; njegov otpor mora biti odabran prema vašim specifičnim zahtjevima. Online kalkulator za izračun frekvencije TL494 priložen je u nastavku. Otpornik R2 ograničava minimalnu vrijednost otpora vremenskog otpornika mikro kruga. Može se odabrati za određenu instancu mikro kruga ili se može instalirati kao što je prikazano na dijagramu.
Ct je kondenzator za podešavanje frekvencije, opet referenca na online kalkulator. Omogućuje vam postavljanje raspona podešavanja prema vašim zahtjevima.
Rdt je promjenjivi otpornik za podešavanje radnog ciklusa. S otpornikom R1 možete precizno podesiti raspon podešavanja od 1% do 99%, a umjesto njega možete prvo staviti kratkospojnik.

Ct, nF:
R2, kOhm:
Rt, kOhm:

Nekoliko riječi o radu kruga. Primjenom niske razine na pin 13 mikro kruga (upravljanje izlazom), prebacuje se u jednociklični način rada. Donji tranzistor mikro kruga učitava se na otpornik R3 kako bi se stvorio izlaz za spajanje na generator mjerača frekvencije (mjerača frekvencije). Gornji tranzistor mikrokruga upravlja pogonskim programom na komplementarnom paru tranzistora S8050 i S8550, čiji je zadatak kontrolirati vrata izlaznog tranzistora snage. Otpornik R5 ograničava struju vrata; njegova vrijednost se može promijeniti. Induktor L1 i kondenzator kapaciteta 47n formiraju filtar za zaštitu TL494 od mogućih smetnji koje stvara drajver. Induktivitet induktora možda će biti potrebno prilagoditi vašem frekvencijskom rasponu. Treba napomenuti da tranzistori S8050 i S8550 nisu odabrani slučajno, jer imaju dovoljnu snagu i brzinu, što će osigurati potrebnu strmost frontova. Kao što vidite, shema je vrlo jednostavna, au isto vrijeme i funkcionalna.

Promjenjivi otpornik Rt trebao bi biti izrađen u obliku dva serijski spojena otpornika - jednostruki i višestruki, ako vam je potrebna glatkoća i točnost kontrole frekvencije.

Tiskana ploča, prema tradiciji, iscrtana je flomasterom i urezana bakrenim sulfatom.

Gotovo svi tranzistori s efektom polja koji su prikladni za napon, struju i frekvenciju mogu se koristiti kao tranzistor snage. To mogu biti: IRF530, IRF630, IRF640, IRF840.

Što je manji otpor tranzistora u otvorenom stanju, manje će se zagrijavati tijekom rada. Međutim, prisutnost radijatora na njemu je obavezna.

Sastavljeno i testirano prema dijagramu priloženom na letku.

Samo najvažnije stvari.
Napon napajanja 8-35V (čini se mogućim do 40V, ali nisam testirao)
Sposobnost rada u jednotaktnom i push-pull načinu rada.

Za način rada s jednim ciklusom, maksimalno trajanje impulsa je 96% (ne manje od 4% mrtvog vremena).
Za dvotaktnu verziju, trajanje mrtvog vremena ne može biti manje od 4%.
Primjenom napona od 0...3,3 V na pin 4, možete podesiti mrtvo vrijeme. I izvedite glatko lansiranje.
Ugrađen je stabilizirani izvor referentnog napona od 5V i struje do 10mA.
Ugrađena je zaštita od niskog napona napajanja, isključivanje ispod 5,5...7V (najčešće 6,4V). Problem je što na ovom naponu mosfeti već prelaze u linearni mod i izgaraju...
Generator mikro kruga moguće je isključiti zatvaranjem pina Rt (6), pina referentnog napona (14) ili pina Ct (5) na masu ključem.

Radna frekvencija 1…300 kHz.

Dva ugrađena “greška” operacijska pojačala s pojačanjem Ku=70..95dB. Ulazi - izlazi (1); (2) i (15); (16). Izlazi pojačala su spojeni ILI elementom, tako da onaj čiji je izlazni napon veći kontrolira trajanje impulsa. Jedan od ulaza komparatora obično je vezan na referentni napon (14), a drugi - tamo gdje je potrebno... Kašnjenje signala unutar pojačala je 400 ns, nisu predviđeni za rad unutar jednog takta.

Izlazni stupnjevi mikro kruga, s prosječnom strujom od 200 mA, brzo pune ulazni kapacitet vrata snažnog mosfeta, ali ne osiguravaju njegovo pražnjenje. u razumnom roku. Stoga je potreban vanjski upravljački program.

Pin (5) kondenzator C2 i pin (6) otpornici R3; R4 - postavite frekvenciju unutarnjeg oscilatora mikro kruga. U push-pull načinu rada dijeli se s 2.

Postoji mogućnost sinkronizacije, aktiviranje ulaznim impulsima.

Jednociklični generator s podesivom frekvencijom i radnim ciklusom
Jednociklični generator s podesivom frekvencijom i radnim ciklusom (omjer trajanja impulsa i trajanja pauze). S jednim tranzistorskim izlaznim drajverom. Ovaj način se provodi spajanjem pina 13 na zajedničku sabirnicu napajanja.

shema (1)

Budući da mikro krug ima dva izlazna stupnja, koji u ovom slučaju rade u fazi, mogu se spojiti paralelno kako bi se povećala izlazna struja... Ili ne uključiti... (zeleno na dijagramu) Također, otpornik R7 nije uvijek instaliran.

Mjerenjem napona na otporniku R10 s operacijskim pojačalom možete ograničiti izlaznu struju. Drugi ulaz se napaja referentnim naponom pomoću razdjelnika R5; R6. Pa, vidite, R10 će se zagrijati.

Lanac C6; R11, na (3) nozi, postavljen je radi veće stabilnosti, datasheet to traži, ali radi i bez njega. Tranzistor se također može koristiti kao NPN struktura.

Shema (2)

Shema (3)

Jednociklični generator s podesivom frekvencijom i radnim ciklusom. S dva tranzistorska izlazna drajvera (komplementarni repetitor).
Što da kažem? Bolji je oblik signala, smanjeni su prijelazni procesi u sklopnim trenucima, veća je nosivost, manji su toplinski gubici. Iako je ovo možda subjektivno mišljenje. Ali. Sada koristim samo drajver s dva tranzistora. Da, otpornik u krugu vrata ograničava brzinu prebacivanja prijelaznih pojava.

Shema (4)

I ovdje imamo krug tipičnog pojačanog (boost) podesivog jednostranog pretvarača, s regulacijom napona i ograničenjem struje.

Krug radi, sastavio sam ga u nekoliko verzija. Izlazni napon ovisi o broju zavoja zavojnice L1, te o otporu otpornika R7; R10; R11, koji se odabiru tijekom postavljanja... Sam kolut se može namotati na bilo što. Veličina - ovisno o snazi. Ring, Sh-core, čak i samo na štapu. Ali ne smije postati zasićen. Stoga, ako je prsten izrađen od ferita, tada ga treba rezati i zalijepiti s razmakom. Veliki prstenovi iz računalnih izvora će dobro funkcionirati; nema potrebe za rezanjem, oni su napravljeni od "mljevenog željeza"; razmak je već predviđen. Ako je jezgra u obliku slova W, ne ugrađujemo magnetski razmak; oni dolaze s kratkom srednjom jezgrom - oni već imaju razmak. Ukratko, motamo ga debelom bakrenom ili montažnom žicom (0,5-1,0 mm ovisno o snazi) a broj zavoja je 10 ili više (ovisno kakav napon želimo dobiti). Priključujemo opterećenje na planirani napon male snage. Svoju kreaciju povezujemo s baterijom kroz snažnu svjetiljku. Ako lampica ne svijetli punim intenzitetom, uzmite voltmetar i osciloskop...

Odabiremo otpornike R7; R10; R11 i broj zavoja zavojnice L1, postižući željeni napon na opterećenju.

Prigušnica Dr1 - 5...10 okretaja s debelom žicom na bilo kojoj jezgri. Čak sam vidio opcije gdje su L1 i Dr1 namotani na istoj jezgri. Nisam osobno provjerio.

Shema (5)

Ovo je također pravi krug pretvarača pojačanja koji se može koristiti, na primjer, za punjenje prijenosnog računala iz automobilske baterije. Komparator na ulazima (15); (16) prati napon “donatorske” baterije i isključuje pretvarač kada napon na njemu padne ispod odabranog praga.

Lanac C8; R12; VD2 - takozvani Snubber, dizajniran je za suzbijanje induktivnih emisija. Niskonaponski MOSFET štedi, na primjer IRF3205 može izdržati, ako se ne varam, (odvod - izvor) do 50V. Međutim, to uvelike smanjuje učinkovitost. I dioda i otpornik se prilično zagrijavaju. Ovo povećava pouzdanost. U nekim načinima (krugovima), bez njega, snažan tranzistor jednostavno odmah izgori. Ali ponekad radi i bez svega ovoga... Treba pogledati osciloskop...

Shema (6)

Push-pull glavni generator.
Razne mogućnosti dizajna i podešavanja.
Na prvi pogled, ogromna raznolikost sklopnih sklopova svodi se na mnogo skromniji broj onih koji stvarno rade... Prvo što obično učinim kad vidim "lukav" sklop je da ga ponovno nacrtam u standardu koji je poznat meni. Ranije se zvao GOST. Danas nije jasno kako crtati, što ga čini izuzetno teškim za percipiranje. I skriva greške. Mislim da se to često radi namjerno.
Glavni oscilator za polumost ili most. Ovo je najjednostavniji generator, koji se ručno podešava. Također možete podesiti trajanje pomoću optokaplera na (3) nozi, ali podešavanje je vrlo oštro. Koristio sam ga za prekid rada mikro kruga. Neki "svjetila" kažu da je nemoguće kontrolirati pomoću (3) pina, mikro krug će izgorjeti, ali moje iskustvo potvrđuje funkcionalnost ovog rješenja. Usput, uspješno je korišten u pretvaraču za zavarivanje.

Shema (10)

Primjeri izvedbe regulacije (stabilizacije) struje i napona. I meni se svidjelo ono što sam napravio na slici br. 12. Vjerojatno ne morate instalirati plave kondenzatore, ali bolje ih je imati.

Shema (11)

Svi inženjeri elektronike koji se bave projektiranjem napojnih uređaja prije ili kasnije susreću se s problemom nepostojanja ekvivalenta opterećenja ili funkcionalnih ograničenja postojećih opterećenja, kao i njihovih dimenzija. Srećom, pojava jeftinih i snažnih tranzistora s efektom polja na ruskom tržištu donekle je popravila situaciju.

Počeli su se pojavljivati ​​amaterski dizajni elektroničkih opterećenja temeljenih na tranzistorima s efektom polja, prikladniji za upotrebu kao elektronički otpornik od njihovih bipolarnih analoga: bolja temperaturna stabilnost, gotovo nula otpora kanala u otvorenom stanju, niske upravljačke struje - glavne prednosti koje određuju prednost za njihovu upotrebu kao regulacijske komponente u snažnim uređajima. Štoviše, pojavila se široka lepeza ponuda od proizvođača uređaja, čiji su cjenici prepuni najrazličitijih modela elektroničkih opterećenja. No, budući da proizvođači fokusiraju svoje vrlo složene i višenamjenske proizvode pod nazivom "elektronička opterećenja" uglavnom na proizvodnju, cijene ovih proizvoda su toliko visoke da samo vrlo bogata osoba može priuštiti kupnju. Istina, nije sasvim jasno zašto imućna osoba treba elektroničko opterećenje.

Nisam primijetio nijedan komercijalno proizveden EN namijenjen amaterskom inženjerskom sektoru. To znači da ćete opet sve morati sami. Eh... Počnimo.

Prednosti elektroničkog ekvivalenta opterećenja

Zašto su, u načelu, elektronički ekvivalenti opterećenja poželjniji od tradicionalnih sredstava (snažni otpornici, žarulje sa žarnom niti, toplinski grijači i drugi uređaji) koje dizajneri često koriste pri postavljanju raznih energetskih uređaja?

Građani portala koji se bave projektiranjem i popravkom napajanja nedvojbeno znaju odgovor na ovo pitanje. Osobno vidim dva čimbenika koja su dovoljna da imate elektroničko opterećenje u svom "laboratoriju": male dimenzije, mogućnost kontrole snage opterećenja u velikim granicama pomoću jednostavnih sredstava (na isti način na koji reguliramo glasnoću zvuka ili izlazni napon napajanje - običnim promjenjivim otpornikom, a ne snažnim kontaktima prekidača, reostatskim motorom itd.).

Osim toga, "radnje" elektroničkog opterećenja mogu se lako automatizirati, čineći tako lakšim i sofisticiranijim testiranje uređaja za napajanje korištenjem elektroničkog opterećenja. Pritom su, naravno, inženjerove oči i ruke oslobođeni, a rad postaje produktivniji. Ali užici svih mogućih zvona i zviždaljki i savršenstva nisu u ovom članku, a možda i od drugog autora. U međuvremenu, razgovarajmo o samo još jednoj vrsti elektroničkog opterećenja - pulsirajućem.

Značajke pulsne verzije EN-a

Analogna elektronička opterećenja svakako su dobra, a mnogi od onih koji su koristili elektronička opterećenja pri postavljanju energetskih uređaja cijenili su njegove prednosti. Pulsni izvori napajanja imaju svoju osobitost, omogućujući procjenu rada napajanja pod pulsnim opterećenjem, kao što je, na primjer, rad digitalnih uređaja. Snažna audiofrekvencijska pojačala također imaju karakterističan učinak na uređaje za napajanje, pa bi bilo lijepo znati kako će se napajanje, projektirano i proizvedeno za određeno pojačalo, ponašati pod određenim određenim opterećenjem.

Prilikom dijagnosticiranja izvora napajanja koji se popravljaju, također je primjetan učinak korištenja pulsirajućeg EN-a. Na primjer, uz pomoć pulsirajućeg EN-a, pronađena je neispravnost modernog napajanja računala. Deklarisana neispravnost ovog napajanja od 850 W je bila sljedeća: računalo se, kada je radilo s ovim napajanjem, nasumično isključilo u bilo kojem trenutku kada je radilo s bilo kojom aplikacijom, bez obzira na potrošnju energije u trenutku gašenja. Kada je testirano na normalno opterećenje (hrpa snažnih otpornika od +3V, +5V i halogene žarulje od +12V), ovo napajanje je radilo s praskom nekoliko sati, unatoč činjenici da je snaga opterećenja bila 2/3 svoje deklarirana moć. Kvar se pojavio pri spajanju impulsnog električnog napajanja na +3V kanal i napajanje se počelo isključivati ​​čim je igla ampermetra dosegla oznaku 1A. U ovom slučaju, struje opterećenja na svakom drugom pozitivnom naponskom kanalu nisu premašile 3A. Pokazalo se da je nadzorna ploča neispravna i zamijenjena je sličnom (srećom, postojala je ista jedinica za napajanje s izgorjelom jedinicom za napajanje), nakon čega je jedinica za napajanje radila normalno na najvećoj dopuštenoj struji za pulsiranje korišteni primjerak napajanja (10A), koji je predmet opisa u ovom članku.

Ideja

Ideja o stvaranju pulsnog opterećenja pojavila se dosta davno i prvi put je implementirana 2002. godine, ali ne u današnjem obliku i na drugačijoj elementarnoj bazi i za malo drugačije namjene, au to vrijeme nije bilo dovoljno poticaja i drugih razloga da ja osobno razvijam ovu ideju. Sada su zvijezde drugačije poredane i nešto se skupilo za sljedeću inkarnaciju ovog uređaja. S druge strane, uređaj je u početku imao nešto drugačiju namjenu - provjeru parametara impulsnih transformatora i prigušnica. Ali jedno ne smeta drugome. Usput, ako netko želi istražiti induktivne komponente pomoću ovog ili sličnog uređaja, molimo: u nastavku su arhive članaka uglednih (u području energetske elektronike) inženjera posvećenih ovoj temi.

Dakle, što je u načelu "klasični" (analogni) EN? Stabilizator struje radi u kratkom spoju. I nista vise. A onaj tko će u naletu strasti biti u pravu zatvorit će izlazne priključke punjača ili aparata za zavarivanje i reći: ovo je elektroničko opterećenje! Nije činjenica, naravno, da takav kratki spoj neće imati štetne posljedice, kako za uređaje tako i za samog operatera, ali oba uređaja su doista izvori struje i mogli bi, nakon nekog finog podešavanja, tvrditi da su elektroničko opterećenje, poput bilo kojeg drugog proizvoljno primitivnog izvora struje. Struja u analognom EN-u ovisit će o naponu na izlazu izvora napajanja koji se ispituje, omskom otporu kanala tranzistora s efektom polja, postavljenom vrijednošću napona na njegovim vratima.

Struja u pulsirajućem električnom napajanju ovisit će o zbroju parametara, koji će uključivati ​​širinu impulsa, minimalni otpor otvorenog kanala izlazne sklopke i svojstva izvora napajanja koji se ispituje (kapacitivnost kondenzatora, induktivitet prigušnice napajanja, izlazni napon).
Kada je sklopka otvorena, EN stvara kratkotrajni kratki spoj, u kojem se kondenzatori ispitivane jedinice napajanja isprazne, a prigušnice (ako se nalaze u jedinici napajanja) teže zasićenju. Do klasičnog kratkog spoja ipak ne dolazi jer Širina impulsa vremenski je ograničena mikrosekundnim vrijednostima koje određuju veličinu struje pražnjenja kondenzatora za napajanje.
U isto vrijeme, testiranje pulsirajućeg napajanja je ekstremnije za napajanje koje se testira. Ali takva provjera otkriva više "zamki", uključujući kvalitetu opskrbnih vodiča koji se isporučuju na uređaj za napajanje. Dakle, pri spajanju impulsnog električnog napajanja na 12-voltno napajanje sa spojnim bakrenim žicama s promjerom jezgre od 0,8 mm i strujom opterećenja od 5 A, oscilogram na električnom napajanju otkrio je valovitost, koja je bila niz pravokutnih impulsi s ljuljanjem do 2V i oštrim skokovima s amplitudom jednakom naponu napajanja. Na stezaljkama samog napajanja praktički nije bilo pulsiranja iz napajanja električnom energijom. Na samom EN-u, valovitost je smanjena na minimum (manje od 50 mV) povećanjem broja jezgri svakog EN dovodnog vodiča - do 6. U "dvožilnoj" verziji, minimalna valovitost usporediva sa "šest -core” ostvarena je ugradnjom dodatnog elektrolitskog kondenzatora kapaciteta 4700 mF na spojnim mjestima dovodnih žica s opterećenjem. Dakle, kada se gradi napajanje, pulsno napajanje može biti vrlo korisno.

Shema

EN je sastavljen od popularnih (zahvaljujući velikom broju recikliranih računalnih napajanja) komponenti. EN sklop sadrži generator s podesivom frekvencijom i širinom impulsa, toplinsku i strujnu zaštitu. Generator je napravljen pomoću PWM TL494.

Podešavanje frekvencije vrši se promjenjivim otpornikom R1; radni ciklus - R2; toplinska osjetljivost - R4; ograničenje struje - R14.
Izlaz generatora napaja emiterski pratilac (VT1, VT2) koji radi na kapacitivnosti vrata tranzistora s efektom polja od 4 ili više.

Generatorski dio kruga i međuspremnik na tranzistorima VT1, VT2 mogu se napajati iz zasebnog izvora napajanja s izlaznim naponom od +12...15V i strujom do 2A ili iz +12V kanala snage opskrba koja se testira.

Izlaz EN (odvod tranzistora s efektom polja) spojen je na "+" izvora napajanja koji se ispituje, zajednička žica EN spojena je na zajedničku žicu napajanja. Svaki od vrata tranzistora s efektom polja (u slučaju njihove grupne upotrebe) mora biti povezan s izlazom međuspremnika s vlastitim otpornikom, izravnavajući razliku u parametrima vrata (kapacitivnost, napon praga) i osiguravajući sinkroni rad prekidača.

Na fotografijama se vidi da EN ploča ima par LED dioda: zelena - indikator snage opterećenja, crvena označava rad pojačala greške mikrokruga na kritičnoj temperaturi (konstantno svjetlo) ili kada je struja ograničena (jedva primjetno treperenje). Radom crvene LED diode upravlja ključ na tranzistoru KT315, čiji je emiter spojen na zajedničku žicu; baza (kroz otpornik od 5-15 kOhm) s pinom 3 mikro kruga; kolektor - (kroz otpornik od 1,1 kOhm) s katodom LED-a, čija je anoda spojena na pinove 8, 11, 12 mikro kruga DA1. Ovaj čvor nije prikazan na dijagramu, jer nije apsolutno obavezno.

Što se tiče otpornika R16. Kada kroz njega prođe struja od 10 A, snaga koju gubi otpornik bit će 5 W (s otporom naznačenim na dijagramu). U stvarnom dizajnu koristi se otpornik s otporom od 0,1 Ohma (potrebna vrijednost nije pronađena), a snaga raspršena u njegovom tijelu pri istoj struji bit će 10 W. U ovom slučaju, temperatura otpornika je mnogo viša od temperature EN ključeva, koji se (pri upotrebi radijatora prikazanog na fotografiji) ne zagrijavaju mnogo. Stoga je bolje ugraditi senzor temperature na otpornik R16 (ili u neposrednoj blizini), a ne na radijator s EN ključevima.

Jučer smo se uhvatili praktičnog proučavanja ovog donedavno najzastupljenijeg (trenutno je tehnologija otišla dalje) PWM kontrolera. Nakupio sam oko 30 neispravnih blokova. Ne znam što je prvo, skupljao sam ih da bih ih naučio popraviti ili sam sanjao da ću ih naučiti popraviti i zato sam ih skupio =))) Kupio sam miniDSO DS203 igračku osciloskop (već prije nekoliko godina), prvenstveno u praktične svrhe studija pulsirajućih izvora. Onda sam se poigrao s tim i odustao od ideje o popravljanju napajanja. Nisam imao dovoljno iskustva i morala da razumijem strukturu mikro kruga.
Do sada sam mogao popraviti samo blokove s manjim oštećenjima.
Na internetu ima više nego dovoljno opisa kako mikrokrug radi; na primjer, pročitao sam ovaj članak, ali nisam odmah ništa shvatio.
Kontrolni čip TL494
A onda sam naišao na video kako tip lako uzima i popravlja blok.
Link na trenutak u kojem provjerava ispravnost PWM čipa.
Ispravan popravak ATX napajanja (TheMovieAll)
Općenito, ponovno sam izvadio jedan od neispravnih blokova i počeo ponavljati za njim.
Na AT bloku, eksperiment je odmah bio uspješan; kada je napajanje dovedeno iz vanjskog izvora, mikro krug se pokrenuo i mogao sam promatrati "ispravne" oscilograme na 5., 8. i 11. kraku mikro kruga. S ATX-om nije odmah išlo.
Nakon što sam neko vrijeme patio, pokušavajući pokrenuti PWM u nekoliko ATX blokova, pomislio sam da nije moguće da je PWM neispravan u svima njima. Dakle, radim nešto krivo. Tek tada se pojavila ideja o PS-on signalu. Spojio sam ga na masu i upalilo je! Ovdje bih želio dodati da kratko spajanje otpornika na 4. kraku nije univerzalna metoda, ovisi o specifičnom dizajnu blok ploče, često je DTC spojen na Vref na takav način da se ne mogu odspojiti bez rezanja staza. TheMovieAll je imao sreće, kratko je spojio otpornik i nije spojio Vref na masu. Bolje je uopće ne dirati ovaj otpornik. Ispravniji način je prema uputama sa poznate stranice ROM.by, točka 3. Iako sam to pročitao prije nekoliko godina, obilje informacija mi nije dalo shvatiti i razumjeti. Pa, očito, neke stvari trebaju godine da se shvate =)))
ROM.by: Abeceda mladog servisera napajanja. Pročitajte, a zatim postavite pitanje.
Citat:
"Provjeravam PWM čip TL494 i slično (KA7500).
O preostalim PWM-ovima bit će napisano više informacija.
1. Spojite jedinicu na mrežu. Na 12. nozi bi trebalo biti oko 12-30V.
2. Ako nije, provjerite dežurnu sobu. Ako postoji, provjerite napon na nozi 14 - trebao bi biti +5V (+-5%).
3. Ako nije, promijenite mikro krug. Ako je tako, provjerite ponašanje 4. kraka kada je PS-ON kratko spojen na masu. Prije kruga treba biti oko 3 ... 5 V, nakon - oko 0.
4. Montirajte kratkospojnik s noge 16 (strujna zaštita) na tlo (ako se ne koristi, već je na tlu). Stoga privremeno deaktiviramo MS strujnu zaštitu.
5. Zatvaramo PS-ON na masu i promatramo impulse na 8. i 11. kraku PWM-a, a zatim na bazama ključnih tranzistora.
6. Ako nema impulsa na 8 ili 11 nogu ili se PWM zagrije, promijenite mikro krug. Preporučljivo je koristiti mikro krugove poznatih proizvođača (Texas Instruments, Fairchild Semiconductor, itd.).
7. Ako je slika lijepa, PWM i kaskada pogona mogu se smatrati živim.
8. Ako nema impulsa na ključnim tranzistorima, provjeravamo međufazu (drive) - obično 2 komada C945 s kolektorima na pogonskom transu, dva 1N4148 i kapacitete od 1...10 μF na 50V, diode u njihovom ožičenju , sami ključni tranzistori, lemljenje transformatora energetskih nogu i izolacijski kondenzator."