Блок питания с предрегулятором

Схема регулируемого блока питания

Блок питания с предрегулятором

Содержание:

В процессе разработки и ремонта всевозможных электронных устройств используется различное оборудование. Среди них достаточно востребованной является схема регулируемого блока питания, применяемая во многих вариантах. Эти регулируемые блоки известны как лабораторные источники питания, имеющие большое количество модификаций.

Источники питания линейного типа

Самыми первыми появились линейные блоки питания, которые используются до сих пор и относятся к устройствам с традиционными принципами работы.

Основными конструктивными элементами этих приборов являются понижающий трансформатор и автотрансформатор. Преобразование переменного напряжения в постоянное осуществляется с помощью выпрямителя. В большинстве известных моделей используются выпрямители с одним или четырьмя диодами, соединенными между собой в виде диодного моста.

Некоторые модели могут иметь индивидуальные конструктивные особенности, однако такие схемы используются гораздо реже и предназначены для конкретных ситуаций.

В отдельных устройствах цепь дополняется специальным фильтром, установленным сразу за выпрямителем. Сам фильтр представляет собой конденсатор с высокой емкостью.

Иногда линейные БП дополняются стабилизаторами тока и напряжения, фильтрами высокочастотных помех и другими элементами.

Среди специалистов, занимающихся ремонтом и обслуживанием электроники и радиотехники, наиболее популярны линейные блоки питания с возможной регулировкой напряжения в пределах от 0 до 30 вольт и силы тока – от 0 до 5 ампер.

Как правило, это высокоточные устройства с легкими и тонкими настройками в рамках установленных номиналов. Большинство из них отличается двойным режимом функционирования, когда цифровым индикатором одновременно отображаются значения выходного тока и напряжения.

Многие модели обеспечены защитой от токовых перегрузок и коротких замыканий.

Схема и принцип работы импульсных БП

Сегодня все большее предпочтение отдается источникам питания импульсного типа. Принцип действия этих устройств совершенно не такой, как у линейной аппаратуры. В данном случае переменное напряжение сети частотой 50 Гц, преобразуется в напряжение высокой частоты. Оно трансформируется до необходимых параметров, после чего осуществляется его выпрямление и фильтрация.

Непосредственное преобразование выполняется с помощью мощного транзистора, функционирующего в режиме ключа. Совместно с импульсным трансформатором они образуют схему преобразователя высокой частоты.

Данное устройство позволяет создавать частоту в диапазоне 20-50 кГц, что в свою очередь дает возможность значительно уменьшить габариты импульсного трансформатора.

В результате и сам блок питания становится легким и компактным.

Принцип действия импульсного блока можно рассмотреть на представленной схеме:

  • Вначале напряжение поступает на сетевой фильтр, после чего попадает в выпрямитель. Здесь происходит выпрямление напряжения и фильтрация с помощью конденсатора.
  • Далее через первичную обмотку W1 напряжение поступает в коллектор транзистора VT1, на который воздействует прямоугольный импульс. В результате, транзистор принимает открытое положение и пропускает сквозь себя нарастающий ток.
  • Одновременно такой же самый ток проходит и через первичную обмотку трансформатора, вызывая тем самым возрастание магнитного потока и наведение во вторичной обмотке ЭДС самоиндукции.

Путем изменения продолжительности импульса в сторону увеличения, во вторичной цепи напряжение также будет увеличиваться за счет большего количества отдаваемой энергии.

И, наоборот, с уменьшением длительности импульса, наступит снижение напряжения. Подобные манипуляции позволяют отрегулировать и стабилизировать выходное напряжение до нужного уровня.

Формирование импульсов и управление ими осуществляется с помощью ШИМ-контроллера.

Регулировка и стабилизация

Для того чтобы стабилизировать выходное напряжение, на ШИМ-контроллер должна поступать информация о необходимых параметрах. Это мероприятие выполняется с использованием цепи обратной связи или слежения.

Данная логическая схема работает следующим образом: при снижении напряжения она увеличивает продолжительность импульса до того момента, пока выходное напряжение не наберет заданные параметры. В случае увеличения напряжения происходит обратный процесс. Таким образом, представленную схему можно считать регулирующим и стабилизирующим элементом.

В импульсных блоках питания цепи слежения могут быть организованы двумя способами – непосредственным и косвенным.

Рассмотренный выше способ как раз и относится к первому варианту, поскольку для снятия напряжения обратной связи непосредственно используется вторичный выпрямитель.

Для снятия того же самого напряжения, в косвенном варианте слежения, используется дополнительная обмотка импульсного трансформатора.

Плюсы и минусы различных типов устройств

В настоящее время все более широкую популярность завоевывают импульсные устройства, активно вытесняющие с электронного рынка неудобные и громоздкие линейные устройства. Несмотря на это, каждый из данных приборов обладает собственными достоинствами и недостатками.

Импульсные блоки обладают высоким стабилизирующим коэффициентом и КПД. Они отличаются более широким диапазоном входных напряжений и высокой мощностью, сравнительно с линейными приборами.

Импульсные устройства совершенно не реагируют на качество подаваемого напряжения и его частоту. Они обладают незначительными габаритами и весом, что делает их очень удобными в транспортировке и эксплуатации.

Стоимость таких приборов доступна практически всем потребителям.

Тем не менее, схема регулируемого блока питания импульсного типа имеет ряд заметных недостатков. В первую очередь это импульсные помехи, негативно влияющие на электронную аппаратуру. Сложные схемы делают устройство менее надежным. Из-за этого приборы не всегда удается отремонтировать собственными силами.

Линейные или трансформаторные блоки до сих пор используются благодаря простой и надежной конструкции всех моделей. Они легко поддаются ремонту с помощью недорогих запасных частей, не создают помех в окружающем пространстве.

Падение спроса на эти изделия прежде всего связано с большой массой и габаритными размерами, создающими неудобства при переносе и транспортировке. Сама конструкция отличается высокой металлоемкостью. Стабильность выходного напряжения находится в обратной зависимости с коэффициентом полезного действия устройства.

Благодаря широкому ассортименту, имеется возможность выбора того или иного прибора для конкретных целей. Для использования в определенных условиях специалисты могут самостоятельно изготовить блок питания по заданной схеме со всеми необходимыми параметрами.

Регулируемый источник питания: как сделать самому

Перед сборкой нужно учесть все факторы, которые могут помочь или, наоборот, помешать работе.

Любой блок питания состоит из трансформатора, преобразователя, индикатора с амперметром и вольтметром, транзистора и других деталей, без которых прибор не сможет работать.

Нужно заранее продумать защиту от сильных и слабых токов во избежание нештатных ситуаций. В случае неправильного подключения, пайки или монтажа аппаратура может просто перегореть.

Типовая схема, приведенная на рисунке, рассчитана для универсального типа сборки и может быть собрана даже начинающим специалистом. Все детали доступны, собираются просто и быстро, дальнейшая настройка несложная.

Готовый прибор должен отвечать определенным требованиям, которые нужно знать заранее. Регулировка и стабилизация на выходе обеспечивается в диапазоне от 3 до 24 вольт, при минимальной токовой нагрузке 2 ампера.

Кроме того, предусматривается устройство нерегулируемого выхода на 12 или 24 В с большой нагрузкой по току.

Первый выход оборудуется с помощью интегрального стабилизатора, а второй – за диодным мостом, в обход стабилизирующего элемента.

Типовая конструкция состоит из мощного трансформатора, конденсатора, микросхемы стабилизатора, обвязки и других элементов конкретной схемы. Блок питания собирается в установленной последовательности, все действия выполняются в определенном порядке.

Источник: https://electric-220.ru/news/skhema_reguliruemogo_bloka_pitanija/2018-02-27-1462

Технический обзор лабораторного БП PS-3005P “Тихоня”

Лабораторный БП PS-3005P это гибридный блок питания, на выходе у него используется быстродействующий линейный стабилизатор, за линейным стабилизатором «следит» ШИМ предрегулятор.

Почему так ? Зачем такие сложности ?

Преимущество линейного стабилизатора в его быстродействии, в случае перегрузки по току линейный стабилизатор быстро снижает выходное напряжением и с большей вероятностью «спасает» устройство.

Недостаток линейного стабилизатора в том, что на регулирующем элементе выделяется много тепла, что требует больших радиаторов и вентиляторов.

Импульсный стабилизатор, в отличие от линейного, имеет небольшие тепловые потери, но на его выходе устанавливаются конденсаторы большой емкости из-за чего он становиться медленным, при перегрузке все эти тысячи микрофарад разряжаются на нагрузку.

В гибридном блоке питания за счет ШИМ предрегулятора падение напряжения на линейном стабилизаторе небольшое и следовательно тепловые потери малы, таким образом получается быстрый стабилизатор с небольшим тепловыделением.

Читайте также:  Охранное устройство "лазерная растяжка"

Как работает БП в целом надеюсь понятно далее будет поподробнее, переходим к внешнему виду.

БП собран в корпусе Gainta G768 из высокопрочного ABS пластика.

На передней панели расположен дисплей на ярких семисегментных индикаторах, светодиодные индикаторы режимов работы, два энкодера, кнопка и выключатель питания.

На задней панели сетевой разъем и разъем цифрового канала.

Вскрываем верхнюю крышку

БП состоит из трех основных модулей: модуль индикации, модуль регулирования (на фото слева) и модуль резонансного преобразователя (на фото справа).

В модуле индикации интересного ничего нет, а вот два остальных модуля рассмотрим поподробнее.

Резонансный преобразователь

Фото преобразователя без лишних проводов

Резонансный преобразователь относиться к импульсным преобразователям (ИП) и является разновидностью полумостовых (мостовых) преобразователей.

Особенностью резонансных преобразователей является так называемое «мягкое» переключение силовых транзисторов, которое происходит при нулевом напряжении ( ZVS) или нулевом токе (ZCS), наиболее распространен ZVS преобразователь, он и используется в БП.

Переключение транзисторов при нулевом напряжении очень важно из соображений излучаемых помех, чем больше значение коммутируемого напряжения тем больше амплитуда помехи и поскольку коммутация происходит при напряжении близком к нулю, то и помехи от преобразователя небольшие. Кроме того при «мягком» переключении транзисторов нет потерь на переключение, основные потери сводятся к статическим потерям (потери на сопротивлении канала).

Недостатки у резонансного преобразователя тоже, есть. Прежде всего это более сложный расчет и более сложная конструкция силового трансформатора, требующая секционирования обмоток. Оптимизация параметров резонансного преобразователя процесс кажется бесконечный, на фото выше представлена ревизия 2.6.3 т.е. перед ней было по меньшей мере 10 вариантов печатных плат, а расчетных (бумажных) вариантов и не сосчитать. Но, не смотря на всю сложность, процесс оптимизации действительно интересен и если Вы до сих пор не собирали подобные ИП, то может самое время попробовать начать ?

Источник: http://www.e-core.ru/tehnicheskiy-obzor-laboratornogo-bp-ps-3005p-tihonya/

Релейный коммутатор обмоток трансформатора лабораторных источников питания

 

Николай Петрушов

Лабораторный источник питания для радиолюбителя является первостепенной и неотъемлемой частью радиолюбительской лаборатории. Каждый решает для себя сам – купить такой источник, или собрать его самому. Конечно, хочется иметь в своей лаборатории источник питания с широкой регулировкой напряжения, вольт эдак до 50, и конечно с током нагрузки, желательно не менее 5 ампер.

Промышленные источники питания с такими характеристиками для рядового радиолюбителя просто не доступны, и остаётся единственный путь – изготовить такой источник самому. Но при самостоятельном изготовлении источника питания с такими характеристиками, приходится решать ряд проблем, одной из которых самой главной, является его КПД во всём диапазоне выходных напряжений.

Дело в том, что при максимальном выходном напряжении источника питания в 50 вольт, и при установке выходного напряжения, например 5 вольт и токе нагрузке 5 ампер – на выходных транзисторах будет выделяться бесполезная мощность 225 ватт. То есть КПД источника в таком режиме будет до безобразия мал.

Решить такую проблему можно разными способами, например коммутацией вторичных обмоток силового трансформатора, или сделать источник питания импульсным, или собрать импульсный пред-регулятор. Но как показала личная практика – хороший лабораторный источник питания не должен иметь ни каких импульсных каскадов и быть чисто, только линейным.

Для каких либо цифровых, или не ответственных схем, вполне может подойти и импульсный источник питания, а вот для наладки какой либо приёмной аппаратуры – только линейный. Поэтому в линейных промышленных источниках питания пошли по первому пути, где вторичная силовая обмотка трансформатора имеет несколько отводов и коммутируется двумя-тремя реле.

Эти меры частично решают данную проблему и значительно повышают КПД источника питания.

Ещё более улучшить его КПД и уменьшить нагрев выходных транзисторов, можно увеличением количества отводов силовой обмотки трансформатора и, например установки галетного переключателя, как сделано в блоке питания, схема которого обозначена на рисунке ниже. Одно неудобство – увеличивается количество органов регулировки и установки выходного напряжения.

Чтобы избавиться от этого недостатка – была разработана схема блока переключения обмоток трансформатора на реле, представленная ниже.

Вашему вниманию предлагается блок переключения обмоток трансформатора для лабораторных источников питания, который выполнен всего на трёх реле, и который переключает вторичные обмотки силового трансформатора с шагом в 5 вольт, и имеет восемь ступеней регулировки выходного напряжения.

Блок переключения меняет напряжение с трансформатора на входе блока питания ступенями по пять вольт, от 8-ми до 43 вольт в зависимости от выходного напряжения блока питания. Такое максимальное выходное напряжение (43 вольта) выбрано не случайно, и обусловлено применением в фильтре распространённых электролитических конденсаторов с рабочим напряжением 63 вольта.

При этом напряжение на конденсаторах фильтра будет около 60 вольт и максимальное выходное напряжение блока питания может достигать 50-52 вольта. Вы вполне сами можете изменить максимальное выходное напряжение с трансформатора и напряжение ступеней регулирования под свои нужды. Например начальную обмотку сделать на 10-12 вольт, и ступени изменения сделать по 6 вольт.

Тогда максимальное переменное напряжение, подаваемое на мост – составит 52-54 вольта. Конденсаторы фильтра в таком случае необходимо ставить на рабочее напряжение 80 вольт.
Схема блока собрана на 13-ти транзисторах и одной микросхеме.

При кажущейся сложности схемы, она довольно простая, и при правильной сборке не требует никакого налаживания, начинает работать сразу и работает надёжно.

Схема блока переключения обмоток трансформатора.

В схеме применены реле на рабочее напряжение 12 вольт. Контакты реле на схеме трансформатора, обозначены в исходном положении (все реле обесточены). Можно применять реле на любые рабочие напряжения, с коммутируемым током через контакты не менее 10 ампер.

При использовании реле на другие рабочие напряжения, например на 24 вольта, необходимо будет вторичную обмотку силового трансформатора, которая питает данный блок (обмотка V), намотать на напряжение 17-18 вольт и стабилизатор 7805 желательно установить на небольшой радиатор.

Схема работает следующим образом;

Когда выходное напряжение блока питания не превышает 6,2 вольт, стабилитроны закрыты и все реле обесточены. На выпрямительный мост блока питания – подаётся переменное напряжение 8 вольт с первой части вторичной обмотки II силового трансформатора.

При повышении выходного напряжения блока питания более 6,2 вольт, открывается стабилитрон ZD1, на вход микросхемы 1 (вывод 11) – подаётся логический ноль.

Микросхема К555ИВ3 – является приоритетным шифратором (выше приоритет имеет вход с более высоким номером), и на выходе выдаёт двоичный код 1-2-4-8 в зависимости от того, на каком входе присутствует логический ноль.

Самый высокий приоритет у входа 9 (вывод 10, мы его, вход 8 и выход 8 не используем), то есть если на этом входе логический ноль, то на выходе будет двоичный код девятки 1-0-0-1 (вернее 0-1-1-0, так как активный уровень микросхемы – логический ноль), в не зависимости от входных уровней на других входах.

Поэтому после открывания стабилитрона ZD1 – срабатывает реле Р1 и переключает своими контактами обмотку II. Выходное напряжение с выхода трансформатора повышается на 5 вольт.

Читайте также:  Диагностика высоковольтного электрооборудования автомобилей

При дальнейшем повышении выходного напряжения блока питания до уровня 12,4-12,6 вольт, открывается второй стабилитрон, на второй вход микросхемы К555ИВ3 (вывод 12) подаётся логический ноль и срабатывает реле Р2, а Р1 выключается (двоичный код двойки 0-1-0). К первой части обмотки II подключается обмотка III, и на выходе трансформатора переменное напряжение повышается ещё на 5 вольт. Ну и так далее, при повышении выходного напряжения блока питания – срабатывание всех реле происходит в двоичном коде. Пороги срабатывания выбраны следующие; 6,2 – 12,5 – 18,6 – 24,8 – 31 – 37,5 – 43,5 вольт и зависят от применённых стабилитронов.

Трансформатор блока питания.

Силовой трансформатор для применения с данным блоком, имеет три силовых обмотки. Намотать одну силовую обмотку с несколькими выводами, или три силовых обмотки – особой разницы нет, так как в основном трансформатор для своего источника питания, основная часть радиолюбителей изготавливает самостоятельно.

Поэтому мотаем три обмотки, проводом рассчитанным на наш максимальный ток нагрузки. Первая на 13 вольт с отводом от 8-ми вольт (8+5), вторую на 10 вольт и третья на 20 вольт. Начало обмоток на схеме обозначены точками.

Вы можете по своему усмотрению выбрать для себя необходимые напряжения и намотать свои обмотки, только необходимо помнить, что напряжение обмотки III должно быть в два раза больше второй части обмотки II, а напряжение обмотки IV – в два раза больше напряжения обмотки III.

Транзисторы в данном блоке переключения применены КТ315 и выходные КТ815. Вместо них можно ставить любые транзисторы соответствующей структуры и мощности.

Блок собран на печатной плате – размером 55х70 мм. Печатная плата рассчитана без установки на неё реле, так как они могут применяться самые разнообразные. Реле установлены на отдельной плате.

Печатная плата блока переключения обмоток трансформатора.

Зарубежные аналоги для микросхемы К555ИВ3 – 74LS/HC/HCT 147. Стабилитроны можно ставить на необходимые Вам пороги переключений. Печатная плата разработана в формате Sprint-Layout 6.0 и изображена со стороны деталей. То есть при её изготовлении рисунок нужно “зеркалить”. Плата также имеется в архиве.

Архив для статьи

Источник: http://vprl.ru/publ/istochniki_pitanija/bloki_pitanija/blok_perekljuchenija_obmotok_transformatora_dlja_laboratornogo_bloka_pitanija/11-1-0-59

Делаем блок питания с регулировкой напряжения

При занятиях каким-либо делом регулярно, люди стремятся облегчить себе труд, путем создания различных приспособлений и устройств. Это в полной мере относится и к радиоделу. При сборке электронных устройств одним из важных вопросов, остается вопрос питания. Поэтому, одно из первых устройств, которое часто собирает начинающий радиолюбитель, это блок питания с регулировкой напряжения.

Важными характеристиками блока питания, являются его мощность, стабилизация напряжения на выходе, отсутствие пульсаций, что может проявиться, например, при сборке и запитывании усилителя, от этого блока питания в виде фона или гула. И наконец, нам важно, чтобы блок питания был универсальным, чтобы его можно было применить для питания множества устройств. А для этого необходимо, чтобы он мог выдавать различное напряжение на выходе.

Частичным решением проблемы, может стать китайский адаптер с переключением напряжения на выходе. Но такой блок питания не имеет возможности плавной регулировки и в нем отсутствует стабилизация напряжения.

Иными словами напряжение на его выходе “скачет” в зависимости от величины питающего напряжения 220 вольт, которое часто проседает по вечерам, особенно если вы живете в частном доме. Также напряжение на выходе блока питания (БП), может уменьшиться при подключении более мощной нагрузки.

Всех этих недостатков, лишен предлагаемый в этой статье блок питания, со стабилизацией и регулировкой напряжения на выходе. Вращением ручки переменного резистора мы можем выставить любое напряжение в пределах от 0 и до 10.3 вольт, с возможностью плавной регулировки.

Напряжение на выходе блока питания, мы выставляем по показаниям мультиметра в режиме вольтметра, постоянный ток (DCV).

Это может пригодиться не раз, например, при проверке светодиодов, которые, как известно не любят, когда на них подают завышенное, по сравнению с номинальным напряжение. От этого их срок службы может резко сократиться, а в особо тяжелых случаях светодиод может сразу же сгореть. Ниже приведена схема этого блока питания:

Схема данного РБП является стандартной и не претерпела существенных изменений с 70-х годов прошлого века. Первые варианты схем были с применением германиевых транзисторов, более поздние варианты были с применением современной элементной базы. Данный блок питания способен выдавать мощность до 800 – 900 миллиампер, при наличии трансформатора обеспечивающего нужную мощность.

Ограничение в схеме по применяемому диодному мосту, который допускает токи максимум до 1 ампера.

Если потребуется увеличить мощность данного блока питания, нужно взять боле мощный трансформатор, диодный мост и увеличить площадь радиатора, либо если размеры корпуса не позволяют это сделать, можно применить активное охлаждение (кулер). Ниже приведен на рисунке список деталей необходимых для сборки:

В данном блоке питания применен отечественный мощный транзистор  КТ805АМ. На фото ниже можно ознакомиться с его внешним видом. На соседнем рисунке приведена его цоколевка:

Данный транзистор необходимо будет прикрепить на радиатор.

В случае крепления радиатора к металлическому корпусу блока питания, например как это сделано у меня, нужно будет поставить слюдяную прокладку между радиатором и металлической пластиной транзистора, к которой должен прилегать радиатор.

 Для улучшения теплоотдачи от транзистора к радиатору, нужно применить термопасту. Подойдет в принципе любая, применяемая для нанесения на процессор ПК, например та же КПТ–8.

Трансформатор должен выдавать на вторичной обмотке напряжение 13 вольт, но в принципе допустимо напряжение в пределах 12-14 вольт.

 В блоке питания установлен фильтрующий электролитический конденсатор, ёмкостью 2200 мкф, (можно больше, меньше нежелательно), на напряжение 25 вольт.

Можно взять конденсатор, рассчитанный на большее напряжение, но следует помнить, что у таких конденсаторов обычно и размеры больше. На рисунке ниже приведена печатная плата для программы sprint-layout, которую можно скачать в общем архиве, прикрепленном архиве.

Я собрал блок питания не совсем по этой плате, так как у меня трансформатор с диодным мостом и фильтрующим  конденсатором шли на отдельной плате, но сути это не меняет.

Переменный резистор и мощный транзистор, в моем варианте подключены навесным монтажом, на проводках. На плате обозначены контакты переменного резистора R2, R2.1 – R2.3, R2.1 это левый контакт переменного резистора, остальные отсчитываются от него.

Если все-таки при подключении были спутаны левый и правый контакты потенциометра, и регулировка осуществляется не слева – минимум, направо – максимум, нужно поменять местами  провода, идущие к крайним выводам переменного резистора. В схеме предусмотрена индикация включения на светодиоде.

Включение – отключение осуществляется тумблером, путем коммутации питания 220 вольт, подводимого к первичной обмотке трансформатора. Так выглядел блок питания на этапе сборки:

Питание подается на блок питания через родной разъем блока питания АТХ компьютера, с помощью стандартного отсоединяемого кабеля. Такое решение позволяет избежать путаницы проводов, которая часто возникает на столе у радиолюбителя.

Напряжение на выходе блока питания снимается с лабораторных зажимов, под которые можно зажать любой провод. Также в эти зажимы, можно подключить, воткнув сверху, стандартные щупы от мультиметра с крокодилами на концах, для более удобной подачи напряжения на собранную схему.

Читайте также:  Активная рамочная антенна

Хотя при желании сэкономить, можно ограничиться простыми проводками на концах с крокодилами, зажимаемыми с помощью лабораторных зажимов.

В случае использования металлического корпуса, наденьте кембрик подходящего размера на винт крепления зажима, во избежание замыкания зажима на корпус.

Подобный блок питания трудится у меня уже не меньше 6 лет, и доказал оправданность его сборки, и удобство применения в повседневной практике радиолюбителя. Всем удачной сборки! Специально для сайта “Электронные схемы” AKV.

   Схемы для начинающих

Источник: http://elwo.ru/publ/delaem_blok_pitanija_s_regulirovkoj_naprjazhenija/1-1-0-859

Пример исполнения импульсного блока питания с контроллером на основе интегральной микросхемы PWR-9MP3

Пример исполнения импульсного БП с контроллером на основе интегральной микросхемы PWR-9MP3 (фирмы Power Integration) со встроенным мощным КМОП-транзистором приведен на рис. 1.

ИС реализована в корпусе DIP с 16 выводами. В данной ИС содержатся все узлы, необходимые для работы ШИМ-регулятора и все схемы самозащиты, устанавливаемые в современных контроллерах импульсных БП.

Выпрямленное сетевое напряжение через обмотку I импульсного трансформатора подается на мощный КМОП-тран-зистор, а также на линейный предрегулятор, понижающий входное напряжение до уровня 6В (Vs), требуемого для работы схемы управления при включении ИБП в сеть.

После вхождения ИБП в рабочий режим данный предрегулятор выключается, а питание для малосигнальных цепей ИС начинает поступать от выпрямителя, образованного диодом D5 и конденсатором С5, подключенными к обмотке обратной связи трансформатора (обмотка II).

Развязывающий конденсатор СЗ служит для фильтрации импульсных помех,наводимых на управляющие цепи. Диоды D3, D4 обеспечивают подавление (демпфирование) выбросов напряжения, возникающих при запирании ключа.

Схема ШИМ-контроллера построена по обычному принципу. Вырабатываемая генераторной частью последовательность импульсов, проходя через вентиль И-НЕ и схему управления, включает ключ на КМОП-транзисторе.

При этом пилообразное напряжение с выхода генератора пилы поступает на один из входов ШИМ-компаратора, другой вход которого соединен с выходом усилителя сигнала ошибки (выходной сигнал которого пропорционаленразностй между напряжением, вырабатываемым цепью обратной связи, и напряжением 1.25 В источника опорного напряжения).

Когда уровень пилообразного напряжения достигает уровня выходного сигнала усилителя ошибки, компаратор срабатывает и выдает сигнал отключения КМОП-транзистора (КМОПТ), который приходит через вентиль ИЛИ, ШИМ-триггер, вентиль И-НЕ в предоконечный каскад управления.

Рассмотрим работу схем самозащиты. КМОПТ-ключ имеет отвод, благодаря которому лишь малая часть общего тока стока протекает через встроенный в кристала токоизмерительный резистор Rsense. Напряжение, падающее на этом резисторе, поступает на компаратор схемы ограничения тока, и если ток стока превысит примерно 300 мА, то произойдет быстрое запирание КМОП-транзистора.

Во второй секции ИС имеются схемы блокировки, срабатывающие при чрезмерном повышении или понижении сетевого напряжения (схемы OV и UV соответственно) и гарантирующие включение ИБП только при условии, что уровни входного напряжения и напряжения от встроенного источника +6 В находятся в заданных пределах.

Схема блокировки при чрезмерном повышении входного напряжения (схема OV) особенно полезна при работе от сети, на напряжение которой могут накладываться мощные выбросы. На время действия таких переходных процессов ИБП отключается и вновь включается, когда входное напряжение окажется в заданных пределах.

Пороговые уровни OV/UV задаются посредством делителя на резисторах R1 и R2. Вход OV/UV можно использовать для управления ИС. Так, ИС может либо отключаться, либо удерживаться в выключенном состоянии подачей на выход OV/UV сигнала с низким уровнем.

Подключив к данному выводу конденсатор, можно обеспечить задержку включения ИБП.

Схема плавного включения содержит генератор и встроенный конденсатор, подключенные к промежуточному каскаду усилителя сигнала ошибки.

До полной зарядки конденсатора напряжение усилителя сигнала ошибки будет удерживаться на низком уровне, увеличивая тем самым скважность управляющих импульсов и ограничивая амплитуду тока ключа в процессе включения.

После полной зарядки конденсатора усилитель входит в линейный режим, обеспечивая стабилизацию выходаого напряжения. Во всех случаях отключения и блокировки данный конденсатор разряжается, благодаря чему ИБП будет всегда включаться из определенного состояния.

Схема защиты от перегрева запирает ключ при нагреве кристалла до 125f-175° С. Наличие гистерезиса схемы гарантирует, что ключ включается снова только после того, как температура снизится, по меньшей мере, на 45°С.

В следующем материале, рассмотрим еще одно оригинальное схемное решение импульсного блока питания основе ИМС контроллера STR50115В, нашедшее широкое применение в телевизорах фирмы SONY.

Информационный сайт по ремонту бытовой радиоэлектронной аппаратуры Времонт.su

Источник: http://www.xn--b1agveejs.su/radiotehnika/104-ipb-na-pwr-9mp3.html

Блок питания с регулировкой напряжения и тока 3 — DRIVE2

Всем привет! Давно хочу написать, но все не хватает времени, а сегодня вот как-то не могу найти чем заняться…напишу об очередной доработке блока питания. Предыдущая часть здесь www.drive2.ru/b/2195993/

Блок питания активно использовался все это время, и показал себя с отличной стороны. Использовал его в основном для всяких поделок и несколько раз для подкачки колес компрессором.

Подкачка колес была непростым испытанием, ток несколько раз переваливал за 10А.

Насчет самого блока питания, я не сомневался, что он выдержит такую нагрузку, но вольтамперметр рассчитан на ток до 10А, а глядя на проводки которыми он подключается и разъем, думаю, и того меньше! Но все на удивление выдержало.

Полный размер

Качаем колеса

Полный размер

Качаем колеса

И вот решил я расширить универсальность прибора, добавив ограничение по току, чтобы можно было заряжать автомобильный аккумулятор, да и любой другой аккум. В инете есть много схем о переделке компьютерного БП с ограничением по току.

Как и с регулировкой напряжения, с ограничением по току может справляться все та же TL494. Но эти переделки показались мне слишком сложными, и я решил пойти другим путем. На али был найден подходящий понижающий DC-DC преобразователь с регулировкой напряжения и тока. Вот ссылочка.

Вход от 7 до 32В, выход — от 0,8 до 28В, максимальный ток 12А.

DC-DC преобразователь на 12А с Али

После этого я принялся все переделывать. Выбросил все лишнее из БП, убрал регулировку напряжения, впаял в плату подстроечный резистор и выставил напряжение около 17В, чтобы на выходе было около 15В. Все провода заменил на качественный медный провод сечением более 3 квадратов.

Все разъемы выкинул, все на пайке. К вольтамперметру тоже протянул нормальный провод и припаял прямо к плате. Преобразователь закрепил внутри корпуса. Вентилятор запитал от шины +5В (на ней сейчас около 7В). Добавил на корпус резиновые ножки.

Вообщем все сделал не на страх, а на совесть.

Полный размер

С преобразователем внутри

Полный размер

С преобразователем внутри

Полный размер

С преобразователем внутри

Теперь всем доволен…почти))) Хочу еще вентилятор переставить, чтобы он вдувал воздух вовнутрь, но имеющийся кулер этого не позволяет сделать, так как крепеж у него только с одной стороны. И пора обновить красочку. Уже перестал считать, во сколько он мне обошелся, так как наверное уже смог бы купить готовый аналогичный БП, но самому сделать ведь интереснее))

Полный размер

актуальное состоянии

Полный размер

актуальное состоянии

Спасибо за внимание! Делитесь своими поделками))

Источник: https://www.drive2.ru/b/3148330/next

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector