Za kućnu laboratoriju radio-amatera. Osnova strujnog kruga je operativno pojačalo TLC2272. Shema vam omogućava glatku promjenu izlazni napon u rasponu od 0 do 30 volti, a također kontroliraju granicu struje opterećenja.

Napajanje 30 volti - opis

Izlazni napon iz transformatora se dovodi na diodni most. Ispravljeni napon od 38 volti izravnava se kondenzatorom C1 i dovodi do parametarskog stabilizatora koji se sastoji od tranzistora VT1, diode VD5, kondenzatora C2 i otpornika R1, R2. Preko ovog stabilizatora se napaja operativni stabilizator DA1. Dioda VD5() je podesivi stabilizator napon.

Operativno pojačalo DA1.1 sadrži kontrolnu jedinicu napajanja, a element DA1.2 zaštitnu jedinicu kratki spoj i ograničenja struje opterećenja. LED HL1 je indikator kratkog spoja. Postavljanje izvora napajanja.

Prvo podesite napon napajanja operativnog pojačala DA1 (za to, prije uključivanja uređaja, operaciono pojačalo se mora ukloniti iz utičnice). Podešavanje se sastoji od odabira otpora otpornika R2, pri čemu će napon na emiteru tranzistora VT1 biti oko 6,5 volti. Nakon toga, DA1 se može ponovo instalirati na ploču.

Materijal: ABS + metal + akrilne leće. LED pozadinsko osvetljenje...

Sledeći varijabilni otpornik R15 se pomiče u donju poziciju prema dijagramu (tj. 0 volti). Odabirom otpora otpornika R6, referentni napon od 2,5 volti se postavlja na gornji terminal promjenljivog otpornika R15 prema strujnom kolu. Zatim se promjenjivi otpornik R15 pomiče u gornji položaj u krugu i maksimalni napon (tj. 30 volti) se postavlja pomoću trim otpornika R10.

Detalji. Trimer otpornici - SP5. Bilo koji transformator Tr1 snage najmanje 100 vati. Tranzistor VT1 - bilo koji silicijumski tranzistor srednje snage sa Uk od najmanje 50 V.

Pažnja! Budući da su elementi strujnog kola pod mrežnim naponom, prilikom postavljanja uređaja treba obratiti pažnju na mjere električne sigurnosti.

Radio amater, a pogotovo domaći, ne može bez LBP-a. Samo su cijene strmoglave. Nudim svoju verziju jeftinog i lako ponovljivog laboratorijskog testa:

Za ovo nam je potrebno:

Alati:
Dremel (ili bilo šta za pravljenje rupa)
turpije, turpije,
odvijači
rezači žice
lemilica

Detalji

transformator
čip LM 317
diode 1N4007 - 2 komada
elektrolitski kondenzatori:
4700 uF 50 V
10 µF 50 V
1 µF 50 V
konstantni otpornik 100-120 Ohm x 3-5 W
varijabilni otpornik 2,7 kOhm (namotana žicom je bolja, ali će odgovarati bilo koja)
voltmetar
ampermetar
punjač za telefonsku mrežu i auto
terminali
prekidač

ASSEMBLY

Prvo, odlučimo o krugu regulatora. Na internetu postoje kočija i mala kolica, izaberite po svom ukusu.
Odabrao sam vjerovatno najjednostavniji i najlakši za ponavljanje, a ipak je i najefikasniji.

Radi jasnoće, skicirao sam blok dijagram svog uređaja, ali nije potrebno da ga tačno ponavljam, prostor za maštu je neograničen.

Zatim, odlučimo o tijelu. Usput, dali su mi mrtvi stabilizator napona.

Uklanjamo unutrašnjost i počinjemo ih puniti novim (nadam se da je sve već zalemljeno i položeno na stol)

Transformator. Glavni i najskuplji dio, ali ako nemate odgovarajući koji vam leži u zalihama, ne preporučujem štednju. Najbolji izbor je toroid sa izlaznim naponom 12 - 30 V i strujom... Pa nikad ne može biti previše, ali ne manje od 3 A.

Izrezali smo potrebne rupe na prednjem dijelu. Moj voltmetar je stao na svoje normalno mjesto, a originalni prekidač za napajanje je ostao na mjestu. Malo sam se poigrao sa ampermetrom, u početku sam koristio nepotreban multimetar DT-830, podesio sam ga na 10 A, a onda sam se dočepao normalnog LED; Evo obe opcije, šta god želite:

Za napajanje indikatora, koristio sam telefonski punjač, ​​ali je moguće i drugo rješenje: ako vaš transformator ima više od jednog sekundarnog namotaja, odaberite željeni napon (obično od 4 do 12 V) i napajajte ga preko strujne mreže; diodni most. U verziji koja koristi multimetar, uklonite zener diodu iz punjača. Zatim, treba nam punjenje automobila za... Pa, za punjenje telefona))) Zašto punjenje automobila? Budući da će biti spojen paralelno na izlazne terminale napajanja, a budući da ima vlastiti stabilizator, koji lako može izdržati 30 V, onda slučajnim okretanjem regulatora nećete spaliti gadget. Možete, naravno, imati jednostavnije rješenje i zalemiti USB konektor na mrežni punjač, ​​koji napaja naše mjerne glave, ali se u tom slučaju trenutna potrošnja priključenog uređaja neće odraziti na ampermetar. Moj slučaj je imao lijep bonus u obliku izlazne utičnice, koristit ćemo i to. Na primjer, za spajanje stanice za lemljenje ili lampe.

Najjednostavnije napajanje od 0-30 volti za radio amatera.

Šema.

U ovom članku nastavljamo temu dizajna kola napajanja za radioamaterske laboratorije. Ovaj put ćemo razgovarati o jednostavan uređaj, sastavljen od radio komponenti domaće proizvodnje, i to sa minimalnim brojem istih.

I tako, dijagram napajanja:

Kao što vidite, sve je jednostavno i dostupno, baza elemenata je rasprostranjena i ne sadrži nedostatke.

Počnimo s transformatorom. Njegova snaga bi trebala biti najmanje 150 W, napon sekundarnog namota bi trebao biti 21...22 Volta, tada ćete nakon diodnog mosta na kapacitivnosti C1 dobiti oko 30 Volti. Izračunajte tako da sekundarni namotaj može osigurati struju od 5 A.

Nakon step-down transformatora nalazi se diodni most sastavljen na četiri 10-amp D231 diode. Trenutna rezerva je naravno dobra, ali dizajn je prilično glomazan. Najbolja opcija bila bi upotreba uvezenog sklopa diode tipa RS602 s malim dimenzijama, dizajnirana je za struju od 6 ampera.

Elektrolitički kondenzatori su dizajnirani za radni napon od 50 volti. C1 i C3 se mogu podesiti od 2000 do 6800 uF.

Zener dioda D1 - postavlja gornju granicu za podešavanje izlaznog napona. Na dijagramu vidimo natpis D814D x 2, to znači da se D1 sastoji od dvije serijski spojene zener diode D814D. Stabilizacijski napon jedne takve zener diode je 13 volti, što znači da će dvije povezane u seriju dati gornju granicu za regulaciju napona od 26 volti minus pad napona na spoju tranzistora T1. Kao rezultat, dobijate glatko podešavanje od nule do 25 volti.
KT819 se koristi kao regulacioni tranzistor u kolu, proizvodi se u plastičnim i metalnim kućištima. Položaj pinova, dimenzije kućišta i parametri ovog tranzistora mogu se vidjeti na sljedeće dvije slike.

Predstavljamo projekat stabilizovanog napajanja DC sa zaštitnom kontrolom od 0,002-3 A i izlaznim naponom od 0-30 V. Granica izlazne snage je skoro 100 vati - 30 V DC napon i 3 A struja, što je idealno za vašu radio-amatersku laboratoriju. Postoji podesivi izlaz za bilo koju vrijednost napona između 0 i 30 V. Kolo efektivno kontrolira izlaznu struju od nekoliko mA (2 mA) do maksimalne vrijednosti od tri ampera. Ova funkcija pruža mogućnost eksperimentisanja različitim uređajima, jer možete ograničiti struju bez ikakvog straha da se može oštetiti ako nešto krene po zlu. Tu je i vizualna indikacija da je došlo do preopterećenja, tako da možete odmah vidjeti da li vaša povezana kola prelaze svoje granice.

Šematski dijagram LBP 0-30V

Za više informacija o ocjenama radio elemenata za ovo kolo, pogledajte forum.

Crtež štampane ploče

Specifikacije napajanja

• Ulazni napon: ……………. AC 25 V
• Ulazna struja: ……………. 3 A (maks.)
• Izlazni napon: …………. 0 do 30 V podesiv
• Izlazna struja: …………. 2 mA - 3 A podesivo
• Mreškanje izlaznog napona: .... ne više od 0,01%

Počnimo sa mrežnim transformatorom sa sekundarnim namotajem 24V/3A, koji je povezan preko ulaznih pinova 1 i 2. Naizmjenični napon sekundarnog namota transformatora je ispravljen mostom formiranim od četiri diode D1-D4. DC napon na izlazu mosta je uglađen filterom koji se sastoji od kondenzatora C1 i otpornika R1.

Krug tada radi na sljedeći način: dioda D8 je zener dioda od 5,6 V, ovdje radi sa nultom strujom. Napon na izlazu U1 postepeno se povećava sve dok se ne uključi. Kada se to dogodi, krug se stabilizuje i referentni napon (5,6 V) prolazi kroz otpornik R5. Struja koja teče kroz invertujući ulaz operativnog pojačala je zanemarljiva, tako da ista struja teče kroz R5 i R6, a kako dva otpornika imaju istu vrijednost napona između dva od njih u seriji, bit će tačno dvostruko veći napon na svakom od njih. . Dakle, napon na izlazu op-pojačala (pin 6 U1) je 11,2 V, dvostruko veći od referentnog napona zener diode. Operativno pojačalo U2 ima konstantno pojačanje od približno 3 prema formuli A=(R11+R12)/R11, i podiže upravljački napon od 11,2 V na 33 V. Varijabla RV1 i otpornik R10 se koriste za podešavanje izlaznog napona tako da može se smanjiti na 0 volti.

Drugi važna karakteristika krug je mogućnost postavljanja maksimalne izlazne struje koja se može pretvoriti iz izvora konstantnog napona u jednosmjernu struju. Da bi to bilo moguće, sklop prati pad napona na otporniku R25, koji je povezan serijski s opterećenjem. Element odgovoran za ovu funkciju je U3. Invertujući ulaz U3 prima stabilan napon.

Kondenzator C4 povećava stabilnost kola. Tranzistor Q3 se koristi za vizualnu indikaciju graničnika struje.

Pogledajmo sada osnove konstrukcije elektronsko kolo na štampanoj ploči. Izrađen je od tankog izolacijskog materijala obloženog tankim slojem vodljivog bakra na takav način da formira potrebne provodnike između različitih komponenti kola. Koristeći pravilno dizajniran štampana ploča- ovo je vrlo važno, jer ubrzava instalaciju i značajno smanjuje vjerovatnoću grešaka. Da biste ga zaštitili od oksidacije, poželjno je kalajisati bakar i premazati ga posebnim lakom.

U ovom uređaju je bolje koristiti digitalni metar, kako bi se povećala osjetljivost i tačnost kontrole izlaznog napona, budući da indikatori brojčanika ne mogu jasno zabilježiti malu (desetine milivolti) promjenu napona.

Ako napajanje ne radi

Provjerite ima li kod lemljenja mogućih loših kontakata, kratkih spojeva kroz susjedne tragove ili ostataka toka, što obično uzrokuje probleme. Još jednom provjerite sve vanjske veze na strujnom kolu da vidite da li su sve žice ispravno povezane na ploču. Provjerite jesu li sve polarne komponente zalemljene u ispravnom smjeru. Provjerite ima li na uređaju neispravne ili oštećene komponente. Projektni fajlovi.

Izrada napajanja vlastitim rukama ima smisla ne samo za entuzijastične radio-amatere. Domaći blok napajanje (PS) će stvoriti pogodnost i uštedjeti značajnu količinu iu sljedećim slučajevima:

• Za napajanje niskonaponskih električnih alata, za uštedu skupih resursa baterija(baterija);
• Za elektrifikaciju objekata koji su posebno opasni po stepenu strujnog udara: podrumi, garaže, šupe i dr. Prilikom hranjenja naizmjenična struja njegova velika vrijednost u niskonaponskom ožičenju može ometati kućanske aparate i elektroniku;
• U dizajnu i kreativnosti za precizno, sigurno i bez otpada rezanje pjenaste plastike, pjenaste gume, niskotopljive plastike sa grijanim nihromom;
• U dizajnu rasvjete - upotreba posebnih izvora napajanja produžit će životni vijek LED traka i dobiti stabilne svjetlosne efekte. Napajanje podvodnih iluminatora, itd. iz kućne električne mreže je općenito neprihvatljivo;
• Za punjenje telefona, pametnih telefona, tableta, laptopa daleko od stabilnih izvora napajanja;
• Za elektroakupunkturu;
• I mnoge druge svrhe koje nisu direktno povezane s elektronikom.

Prihvatljiva pojednostavljenja

Profesionalni izvori napajanja dizajnirani su za napajanje bilo koje vrste opterećenja, uklj. reaktivan. Mogući potrošači uključuju preciznu opremu. Profesionalno napajanje mora održavati navedeni napon sa najveća preciznost neograničeno, a njegov dizajn, zaštita i automatizacija moraju omogućiti rad nekvalifikovanom osoblju u teškim uslovima, na primjer. biolozi da napajaju svoje instrumente u stakleniku ili na ekspediciji.

Amatersko laboratorijsko napajanje je oslobođeno ovih ograničenja i stoga može biti značajno pojednostavljeno uz održavanje pokazatelja kvaliteta dovoljnih za ličnu upotrebu. Dalje, kroz takođe jednostavna poboljšanja, moguće je od njega dobiti napajanje posebne namjene. Šta ćemo sada?

Skraćenice

1. KZ – kratki spoj.
2. XX – broj obrtaja u praznom hodu, tj. iznenadno isključenje opterećenja (potrošača) ili prekid u njegovom strujnom krugu.
3. VS – koeficijent stabilizacije napona. On je jednak omjeru promjene ulaznog napona (u % ili puta) prema istom izlaznom naponu pri konstantnoj potrošnji struje. Npr. Napon mreže je potpuno pao, sa 245 na 185 V. U odnosu na normu od 220V, to će biti 27%. Ako je VS napajanja 100, izlazni napon će se promijeniti za 0,27%, što će sa svojom vrijednošću od 12V dati pomak od 0,033V. Više nego prihvatljivo za amatersku praksu.
4. IPN je izvor nestabilizovanog primarnog napona. To može biti željezni transformator sa ispravljačem ili impulsni mrežni pretvarač napona (VIN).
5. IIN - rade na višoj (8-100 kHz) frekvenciji, što omogućava upotrebu lakih kompaktnih feritnih transformatora sa namotajima od nekoliko do nekoliko desetina zavoja, ali nisu bez nedostataka, vidi dolje.
6. RE – regulacioni element stabilizatora napona (SV). Održava izlaz na određenoj vrijednosti.
7. ION – izvor referentnog napona. Postavlja svoju referentnu vrijednost prema kojoj, zajedno sa signalima povratne informacije Upravljački uređaj OS djeluje na RE.
8. SNN – kontinuirani stabilizator napona; jednostavno "analogno".
9. ISN – stabilizator pulsa napon.
10. UPS – pulsni blok ishrana.

Napomena: i SNN i ISN mogu raditi i iz napajanja industrijske frekvencije s transformatorom na željezo, i iz električnog napajanja.

O napajanjima računara

UPS-ovi su kompaktni i ekonomični. A u ormarima mnogih ljudi postoji napajanje sa starog kompjutera koji leži unaokolo, zastario, ali prilično uslužan. Dakle, da li je moguće prilagoditi prekidačko napajanje sa računara za amaterske/radne svrhe? Nažalost, računarski UPS je prilično visoko specijalizovan uređaj i mogućnosti njegove upotrebe kod kuće/na poslu su vrlo ograničene:

Vjerovatno je prosječnom amateru preporučljivo da koristi UPS pretvoren iz kompjuterskog samo u električne alate; o ovome pogledajte u nastavku. Drugi slučaj je ako se amater bavi popravkom računara i/ili kreiranjem logičkih kola. Ali tada već zna kako prilagoditi napajanje iz računara za ovo:

1. Opteretiti glavne kanale +5V i +12V (crvene i žute žice) nihrom spiralama na 10-15% nazivnog opterećenja;
2. Zelena žica za meki start (dugme niske struje na prednjoj ploči sistemske jedinice) na računaru je kratko spojena na zajednički, tj. na bilo kojoj od crnih žica;
3. Uključivanje/isključivanje se vrši mehanički, pomoću prekidača na stražnjoj ploči jedinice za napajanje;
4. Sa mehaničkim (gvozdenim) I/O „dežurnim“, tj. nezavisni USB napajanje+5V portovi će također biti isključeni.

Na posao!

Zbog nedostataka UPS-a, plus njihove fundamentalne i sklopovske složenosti, na kraju ćemo pogledati samo nekoliko njih, ali jednostavnih i korisnih, i govoriti o načinu popravljanja IPS-a. Glavni dio materijala posvećen je SNN i IPN sa industrijskim frekvencijskim transformatorima. Oni omogućavaju osobi koja je upravo uzela lemilicu da napravi napajanje veoma visoke kvalitete. A imajući ga na farmi, bit će lakše savladati "fine" tehnike.

IPN

Prvo, pogledajmo IPN. Pulsne ćemo ostaviti detaljnije do odjeljka o popravcima, ali imaju nešto zajedničko sa "gvozdenim": energetski transformator, ispravljač i filter za suzbijanje talasa. Zajedno se mogu implementirati na različite načine ovisno o namjeni jedinice za napajanje.

Pos. 1 na sl. 1 – polutalasni (1P) ispravljač. Pad napona na diodi je najmanji, cca. 2B. Ali pulsiranje ispravljenog napona je sa frekvencijom od 50 Hz i "rastrpano", tj. sa intervalima između impulsa, tako da bi kondenzator pulsacionog filtera Sph trebao biti 4-6 puta veći po kapacitetu nego u drugim krugovima. Upotreba energetskog transformatora Tr za napajanje je 50%, jer Samo 1 poluval je ispravljen. Iz istog razloga dolazi do neravnoteže magnetskog toka u magnetnom kolu Tr i mreža ga "vidi" ne kao aktivno opterećenje, već kao induktivnost. Stoga se 1P ispravljači koriste samo za male snage i gdje nema drugog načina, na primjer. u IIN-u na generatorima za blokiranje i sa prigušnom diodom, vidi dolje.

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

Pos. 2 – 2 polutalasa sa srednjom tačkom (2PS). Gubici diode su isti kao i prije. slučaj. Mreškanje je kontinuirano od 100 Hz, tako da je potreban najmanji mogući Sf. Upotreba Tr – 100% nedostatak – dvostruka potrošnja bakra na sekundarnom namotu. U vrijeme kada su se ispravljači pravili pomoću kenotronskih lampi, to nije bilo važno, ali sada je presudno. Zbog toga se 2PS koriste u niskonaponskim ispravljačima, uglavnom na višim frekvencijama sa Schottky diodama u UPS-ovima, ali 2PS nemaju fundamentalna ograničenja u snazi.

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

Pos. 3 – bipolarni. „Most“ je prikazan konvencionalno, kao što je uobičajeno u dijagrami kola(naviknite se!), i rotirani za 90 stepeni u smeru suprotnom od kazaljke na satu, ali u stvari ovo je par 2PS spojenih u suprotnim polaritetima, kao što se jasno može videti dalje na Sl. 6. Potrošnja bakra je ista kao 2PS, gubici dioda su isti kao 2PM, ostalo je isto kao i jedno i drugo. Napravljen je uglavnom za napajanje analognih uređaja koji zahtijevaju simetriju napona: Hi-Fi UMZCH, DAC/ADC, itd.

Pos. 4 – bipolarni prema šemi paralelnog udvostručavanja. Pruža povećanu simetriju napona bez dodatnih mjera, jer asimetrija sekundarnog namotaja je isključena. Koristeći Tr 100%, valovitost od 100 Hz, ali potrgana, tako da je Sf potreban dvostruki kapacitet. Gubici na diodama su oko 2,7V zbog međusobne izmjene prolaznih struja, vidi dolje, a pri snazi ​​većoj od 15-20 W naglo rastu. Izgrađene prvenstveno kao pomoćne jedinice male snage za nezavisno napajanje operativnih pojačivača(O-Amp) i drugi analogni čvorovi male snage koji su zahtjevni za kvalitetu napajanja.

Kako odabrati transformator?

U UPS-u se cijelo kolo najčešće jasno vezuje za standardnu ​​veličinu (tačnije, za zapreminu i površinu poprečnog presjeka Sc) transformatora/transformatora, jer upotreba finih procesa u feritu omogućava pojednostavljenje kola dok ga čini pouzdanijim. Ovdje se "nekako na svoj način" svodi na striktno pridržavanje preporuka programera.

Transformator na bazi željeza odabire se uzimajući u obzir karakteristike SNN-a ili se uzima u obzir prilikom njegovog izračunavanja. Pad napona na RE Ure ne bi trebao biti manji od 3V, inače će VS naglo pasti. Kako se Ure povećava, VS se neznatno povećava, ali raspršena RE snaga raste mnogo brže. Stoga se Ure uzima na 4-6 V. Njemu dodajemo 2(4) V gubitaka na diodama i pad napona na sekundarnom namotu Tr U2; za raspon snage od 30-100 W i napone od 12-60 V, uzimamo ga na 2,5 V. U2 prvenstveno ne nastaje zbog omskog otpora namotaja (u moćnim transformatorima je općenito zanemariv), već zbog gubitaka zbog preokretanja magnetizacije jezgre i stvaranja lutajućeg polja. Jednostavno, dio energije mreže, “upumpavan” primarnim namotajem u magnetsko kolo, isparava u vanjski prostor, o čemu se uzima u obzir vrijednost U2.

Tako smo izračunali, na primjer, za mostni ispravljač, 4 + 4 + 2,5 = 10,5 V ekstra. Dodajemo ga potrebnom izlaznom naponu jedinice za napajanje; neka bude 12V, i podijelimo sa 1,414, dobijemo 22,5/1,414 = 15,9 ili 16V, to će biti najniži dozvoljeni napon sekundarnog namota. Ako je TP tvornički proizveden, uzimamo 18V iz standardnog raspona.

Sada dolazi u igru ​​sekundarna struja, koja je, naravno, jednaka maksimalnoj struji opterećenja. Recimo da nam treba 3A; pomnožite sa 18V, biće 54W. Dobili smo ukupnu snagu Tr, Pg, a nazivnu snagu P naći ćemo dijeljenjem Pg sa efikasnošću Tr η, koja zavisi od Pg:

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

U našem slučaju bit će P = 54/0,8 = 67,5 W, ali ne postoji takva standardna vrijednost, pa ćete morati uzeti 80 W. Da biste dobili 12Vx3A = 36W na izlazu. Parna lokomotiva, i to je sve. Vrijeme je da naučite kako sami izračunati i naviti "transove". Štaviše, u SSSR-u su razvijene metode za proračun transformatora na željezo koje omogućavaju, bez gubitka pouzdanosti, da se iz jezgre istisne 600 W, koje, kada se izračunaju prema radioamaterskim referentnim knjigama, može proizvesti samo 250 W. W. "Iron Trance" nije tako glup kao što se čini.

SNN

Ispravljeni napon treba stabilizirati i najčešće regulirati. Ako je opterećenje jače od 30-40 W, neophodna je i zaštita od kratkog spoja, inače kvar napajanja može uzrokovati kvar mreže. SNN sve ovo radi zajedno.

Jednostavna referenca

Za početnika je bolje da se ne uključuje odmah. velike snage, i napravite jednostavnu, visoko stabilnu ELV od 12 V za uzorak prema dijagramu na sl. 2. Zatim se može koristiti kao izvor referentnog napona (njegovu tačnu vrijednost postavlja R5), za provjeru uređaja ili kao visokokvalitetni ELV ION. Maksimalna struja opterećenja ovog kola je samo 40mA, ali VSC na pretpotopnom GT403 i jednako drevnom K140UD1 je više od 1000, a pri zamjeni VT1 sa silikonskim srednje snage i DA1 na bilo kojem od modernih op-pojačala će premašiti 2000, pa čak i 2500. Struja opterećenja će se također povećati na 150 -200 mA, što je već korisno.

0-30

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

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

Pos. Slika 2 pokazuje koliko je napajanje električnom energijom zgodno za amatera: postoji strujni krug od 5A sa podešavanjem od 12 do 36 V. Ovo napajanje može napajati 10A za opterećenje ako postoji 400W 36V Tr. Njegova prva karakteristika je da integrirani SNN K142EN8 (po mogućnosti sa indeksom B) djeluje u neobičnoj ulozi kontrolne jedinice: na vlastiti izlaz od 12V dodaje se, djelomično ili u potpunosti, svih 24V, napon od ION-a do R1, R2, VD5 , VD6. Kondenzatori C2 i C3 sprečavaju pobudu na HF DA1 koji radi u neobičnom režimu.

Sljedeća točka je uređaj za zaštitu od kratkog spoja (PD) na R3, VT2, R4. Ako pad napona na R4 pređe približno 0,7V, VT2 će se otvoriti i zatvoriti zajednička žica osnovno kolo VT1, zatvorit će se i isključiti opterećenje iz napona. R3 je potreban kako dodatna struja ne bi oštetila DA1 kada se ultrazvuk aktivira. Nema potrebe za povećanjem njegovog apoena, jer kada se ultrazvuk aktivira, morate sigurno zaključati VT1.

I posljednja stvar je naizgled prevelika kapacitivnost izlaznog filterskog kondenzatora C4. U ovom slučaju je sigurno, jer Maksimalna struja kolektora VT1 od 25A osigurava njegovo punjenje kada je uključen. Ali ovaj ELV može opskrbiti opterećenje strujom do 30A u roku od 50-70 ms, tako da je ovo jednostavno napajanje pogodno za napajanje niskonaponskih električnih alata: njegova početna struja ne prelazi ovu vrijednost. Samo trebate napraviti (barem od pleksiglasa) kontaktnu cipelu sa kablom, staviti na petu ručke i pustiti "Akumych" da se odmori i uštedi resurse prije odlaska.

O hlađenju

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

Rebrasti/igličasti radijator koji koristi prirodnu konvekciju ne rješava problem: proračuni pokazuju da je potrebna disipirajuća površina od 2000 kvadratnih metara. vidi i debljina tijela radijatora (ploče iz koje se protežu peraje ili igle) je od 16 mm. Posjedovati ovoliku količinu aluminija u oblikovanom proizvodu bio je i ostao san u kristalnom dvorcu za amatera. CPU hladnjak sa protokom zraka također nije pogodan za manje energije.

Jedna od opcija za kućnog majstora je aluminijska ploča debljine 6 mm i dimenzija 150x250 mm s rupama sve većeg promjera izbušenim duž radijusa od mjesta ugradnje hlađenog elementa u šahovskom uzorku. Takođe će služiti kao zadnji zid kućišta napajanja, kao na sl. 4.

Neizostavan uslov za efikasnost ovakvog hladnjaka je slab, ali kontinuiran protok vazduha kroz perforacije spolja ka unutra. Da biste to učinili, ugradite ispušni ventilator male snage u kućište (po mogućnosti na vrhu). Pogodan je, na primjer, računar promjera 76 mm ili više. add. HDD hladnjak ili video kartica. Spojen je na pinove 2 i 8 DA1, uvijek ima 12V.

Napomena: Zapravo, radikalan način za prevazilaženje ovog problema je sekundarni namotaj Tr sa slavinama za 18, 27 i 36V. Primarni napon se mijenja ovisno o tome koji alat se koristi.

A ipak UPS

Opisano napajanje za radionicu je dobro i vrlo pouzdano, ali ga je teško nositi sa sobom na putovanja. Ovdje će se uklopiti kompjutersko napajanje: električni alat je neosjetljiv na većinu svojih nedostataka. Neka modifikacija se najčešće svodi na ugradnju izlaznog (najbližeg opterećenju) elektrolitskog kondenzatora velikog kapaciteta za gore opisanu svrhu. Postoji mnogo recepata za pretvaranje računarskih izvora napajanja za električne alate (uglavnom odvijači, koji nisu jako moćni, ali vrlo korisni) u RuNetu, jedan od metoda prikazan je u videu ispod, za alat od 12 V.

Video: 12V napajanje iz računara

Sa 18V alatima je još lakše: za istu snagu troše manje struje. Ovdje bi mogao biti koristan mnogo pristupačniji uređaj za paljenje (balast) od 40 W ili više štedljive lampe; može se u potpunosti postaviti u slučaju loše baterije, a spolja će ostati samo kabel sa utikačem. Kako napraviti napajanje za 18V odvijač od balasta izgorele domaćice, pogledajte sljedeći video.

Video: 18V napajanje za odvijač

Visoka klasa

No, vratimo se na SNN na ES-u, daleko od toga da su njihove mogućnosti iscrpljene. Na sl. 5 – bipolarni moćan blok napajanje sa regulacijom 0-30 V, pogodno za Hi-Fi audio opremu i druge zahtjevne potrošače. Izlazni napon se podešava pomoću jednog dugmeta (R8), a simetrija kanala se održava automatski na bilo kojoj vrednosti napona i struji opterećenja. Formalistički pedant može posijedeti pred očima kada vidi ovo kolo, ali autor ima takvo napajanje koje radi ispravno već oko 30 godina.

Glavni kamen spoticanja prilikom njegovog stvaranja bio je δr = δu/δi, gdje su δu i δi mali trenutni priraštaji napona i struje, respektivno. Za razvoj i postavljanje visokokvalitetne opreme potrebno je da δr ne prelazi 0,05-0,07 Ohm. Jednostavno, δr određuje sposobnost napajanja da trenutno odgovori na skokove u potrošnji struje.

Za SNN na EP, δr je jednako onom ION-a, tj. zener dioda podijeljena sa trenutnim koeficijentom prijenosa β RE. Ali za moćne tranzistore, β značajno opada pri velikoj struji kolektora, a δr zener diode kreće se od nekoliko do desetina oma. Ovdje, da bismo kompenzirali pad napona na RE i smanjili temperaturni drift izlaznog napona, morali smo sastaviti cijeli njihov lanac na pola sa diodama: VD8-VD10. Stoga se referentni napon iz ION-a uklanja kroz dodatni ED na VT1, njegov β se množi sa β RE.

Sljedeća karakteristika ovog dizajna je zaštita od kratkog spoja. Najjednostavniji, gore opisan, nikako se ne uklapa u bipolarno kolo, pa je problem zaštite riješen po principu "nema trika protiv otpada": zaštitni modul kao takav ne postoji, ali postoji redundantnost u parametri moćnih elemenata - KT825 i KT827 na 25A i KD2997A na 30A. T2 nije u stanju pružiti takvu struju, a dok se zagrije, FU1 i/ili FU2 će imati vremena da izgore.

Napomena: Nije potrebno naznačiti pregorele osigurače na minijaturnim žaruljama sa žarnom niti. Samo što je u to vrijeme LED dioda još uvijek bilo prilično malo, a u zalihama je bilo nekoliko šačica SMOK-ova.

Ostaje zaštititi RE od dodatnih struja pražnjenja pulsirajućeg filtera C3, C4 tijekom kratkog spoja. Da bi se to postiglo, oni su povezani putem ograničavajućih otpornika niskog otpora. U tom slučaju mogu se pojaviti pulsacije u kolu sa periodom jednakim vremenskoj konstanti R(3,4)C(3,4). Sprečavaju ih C5, C6 manjeg kapaciteta. Njihove dodatne struje više nisu opasne za RE: punjenje se troši brže nego što se kristali moćnog KT825/827 zagrijavaju.

Izlazna simetrija je osigurana op-amp DA1. RE negativnog kanala VT2 se otvara strujom kroz R6. Čim minus na izlazu premaši plus u modulu, on će lagano otvoriti VT3, koji će zatvoriti VT2 i apsolutne vrijednosti izlaznih napona će biti jednake. Operativna kontrola nad simetrijom izlaza vrši se pomoću brojčanika sa nulom u sredini skale P1 (u umetku - njegov izgled), i podešavanje ako je potrebno - R11.

Posljednji naglasak je izlazni filter C9-C12, L1, L2. Ovaj dizajn je neophodan da apsorbuje moguće VF smetnje od opterećenja, kako vam ne bi smetao mozak: prototip je pokvaren ili je napajanje "klimavo". Samo sa elektrolitičkim kondenzatorima, šantiranim sa keramikom, ovdje nema potpune sigurnosti; A prigušnice L1, L2 dijele "povratak" opterećenja po spektru, i svakom svoj.

Ova jedinica za napajanje, za razliku od prethodnih, zahtijeva određena podešavanja:

1. Povežite opterećenje od 1-2 A na 30V;
2. R8 je postavljen na maksimum, u najvišoj poziciji prema dijagramu;
3. Koristeći referentni voltmetar (bilo koji digitalni multimetar može sada) i R11, naponi kanala se postavljaju na jednake apsolutne vrijednosti. Možda, ako op-pojačalo nema mogućnost balansiranja, morat ćete odabrati R10 ili R12;
4. Koristite trimer R14 da postavite P1 tačno na nulu.

O popravci napajanja

PSU-ovi kvare češće od ostalih elektronskih uređaja: primaju prvi udar mreže bacanja, dobijaju mnogo od opterećenja. Čak i ako nemate nameru da sami pravite napajanje, UPS se pored računara može naći u mikrotalasnoj pećnici, veš mašini i drugim kućanskim aparatima. Sposobnost dijagnoze napajanja i poznavanje osnova električne sigurnosti omogućit će, ako ne sami otklonite kvar, onda kompetentno pregovarati o cijeni s serviserima. Stoga, pogledajmo kako se dijagnosticira i popravlja napajanje, posebno sa IIN-om, jer preko 80% kvarova je njihov udeo.

Zasićenost i nacrt

Prije svega, o nekim efektima, bez razumijevanja kojih je nemoguće raditi sa UPS-om. Prvi od njih je zasićenje feromagneta. Nisu u stanju apsorbirati energije veće od određene vrijednosti, ovisno o svojstvima materijala. Hobisti se rijetko susreću sa zasićenjem željeza; ono se može magnetizirati na nekoliko Tesla (Tesla, jedinica mjerenja magnetne indukcije). Prilikom proračuna željeznih transformatora, indukcija se uzima od 0,7-1,7 Tesla. Feriti mogu izdržati samo 0,15-0,35 T, njihova histerezna petlja je „pravokutnija“ i rade na višim frekvencijama, pa je njihova vjerovatnoća „skoka u zasićenje“ za redove veličine veća.

Ako je magnetni krug zasićen, indukcija u njemu više ne raste i EMF sekundarnih namotaja nestaje, čak i ako se primarni već otopio (sjećate se školske fizike?). Sada isključite primarnu struju. Magnetno polje u mekim magnetnim materijalima (tvrdi magneti su trajni magneti) ne može postojati stacionarno, poput električnog naboja ili vode u spremniku. Počeće da se rasipa, indukcija će pasti, a EMF suprotnog polariteta u odnosu na originalni polaritet će se inducirati u svim namotajima. Ovaj efekat se prilično široko koristi u IIN-u.

Za razliku od zasićenja, ulazna struja poluprovodnički uređaji(jednostavno nacrt) je definitivno štetna pojava. Nastaje zbog formiranja/resorpcije prostornih naboja u p i n regijama; za bipolarne tranzistore - uglavnom u bazi. Tranzistori sa efektom polja i Schottky diode su praktički bez propuha.

Na primjer, kada se napon primjenjuje/ukloni na diodu, ona provodi struju u oba smjera sve dok se naboji ne skupe/rastvore. Zbog toga je gubitak napona na diodama u ispravljačima veći od 0,7 V: u trenutku prebacivanja, dio punjenja filterskog kondenzatora ima vremena da prođe kroz namotaj. U paralelnom udvostručenom ispravljaču, propuh teče kroz obje diode odjednom.

Promaja tranzistora uzrokuje skok napona na kolektoru, što može oštetiti uređaj ili, ako je priključeno opterećenje, oštetiti ga dodatnom strujom. Ali čak i bez toga, tranzistorski napon povećava dinamičke gubitke energije, poput diode, i smanjuje efikasnost uređaja. Moćno tranzistori sa efektom polja gotovo da nisu podložni tome, jer ne akumuliraju naboj u bazi zbog njegovog odsustva, te se stoga vrlo brzo i glatko prebacuju. “Skoro”, jer su njihova kola izvor-gejt zaštićena od obrnutog napona Šotkijevim diodama, koje su malo, ali prolazne.

TIN tipovi

UPS vodi svoje porijeklo do generatora blokiranja, poz. 1 na sl. 6. Kada je uključen, Uin VT1 se lagano otvara strujom kroz Rb, struja teče kroz namotaj Wk. Ne može trenutno narasti do granice (sjetite se školske fizike ponovo se inducira emf u bazi Wb i namotaju opterećenja Wn); Od Wb, preko Sb, prisiljava otključavanje VT1. Struja još ne teče kroz Wn i VD1 se ne pokreće.

Kada je magnetno kolo zasićeno, struje u Wb i Wn prestaju. Zatim, zbog disipacije (resorpcije) energije, indukcija opada, EMF suprotnog polariteta se inducira u namotima, a obrnuti napon Wb trenutno zaključava (blokira) VT1, spašavajući ga od pregrijavanja i termičkog sloma. Stoga se takva shema naziva generator blokiranja ili jednostavno blokiranje. Rk i Sk prekidaju VF smetnje, kojih blokiranje proizvodi više nego dovoljno. Sada se neka korisna snaga može ukloniti iz Wn, ali samo preko 1P ispravljača. Ova faza se nastavlja sve dok se Sat potpuno ne napuni ili dok se uskladištena magnetska energija ne iscrpi.

Ova snaga je, međutim, mala, do 10W. Ako pokušate uzeti više, VT1 će izgorjeti od jakog propuha prije nego što se zaključa. Budući da je Tp zasićen, efikasnost blokiranja nije dobra: više od polovine energije pohranjene u magnetnom kolu odleti da zagrije druge svjetove. Istina, zbog istog zasićenja, blokiranje u određenoj mjeri stabilizira trajanje i amplitudu njegovih impulsa, a njegovo kolo je vrlo jednostavno. Stoga se TIN-ovi zasnovani na blokiranju često koriste u jeftinim punjačima telefona.

Napomena: vrijednost Sb u velikoj mjeri, ali ne u potpunosti, kako pišu u amaterskim referentnim knjigama, određuje period ponavljanja pulsa. Vrijednost njegovog kapaciteta mora biti povezana sa svojstvima i dimenzijama magnetnog kola i brzinom tranzistora.

Blokiranje je u jednom trenutku dovelo do line scan televizora sa katodnim cijevima (CRT), a rodilo je INN sa prigušnom diodom, poz. 2. Ovdje kontrolna jedinica, na osnovu signala iz Wb i povratnog kola DSP-a, nasilno otvara/zaključava VT1 prije nego što Tr bude zasićen. Sa VT1 zaključanim reverzna struja Wk je zatvoren kroz istu prigušnu diodu VD1. Ovo je radna faza: već veća nego kod blokiranja, dio energije se uklanja u opterećenje. Velika je jer kada je potpuno zasićena, sva dodatna energija odleti, ali ovdje te viška nema dovoljno. Na ovaj način moguće je ukloniti snagu do nekoliko desetina vati. Međutim, budući da kontrolna jedinica ne može raditi dok se Tr ne približi zasićenju, tranzistor se i dalje snažno pokazuje, dinamički gubici su veliki i efikasnost kola ostavlja mnogo više da se poželi.

IIN sa prigušivačem je još uvijek živ u televizorima i CRT ekranima, jer su u njima kombinirani IIN i izlaz horizontalnog skeniranja: tranzistor snage i TP su zajednički. To uvelike smanjuje troškove proizvodnje. Ali, iskreno govoreći, IIN sa prigušivačem je u osnovi zakržljao: tranzistor i transformator su prisiljeni da rade sve vreme na ivici kvara. Inženjeri koji su uspjeli da dovedu ovo kolo do prihvatljive pouzdanosti zaslužuju najdublje poštovanje, ali se izričito ne preporučuje ubacivanje lemilice unutra osim profesionalaca koji su prošli stručnu obuku i imaju odgovarajuće iskustvo.

Najviše se koristi push-pull INN sa zasebnim povratnim transformatorom, jer ima najbolje pokazatelje kvaliteta i pouzdanosti. Međutim, što se tiče RF smetnji, on također strašno griješi u poređenju sa “analognim” izvorima napajanja (sa transformatorima na hardveru i SNN-om). Trenutno, ova šema postoji u mnogim modifikacijama; moćan bipolarni tranzistori u njemu su gotovo potpuno zamijenjeni terenskim, kontroliranim specijalnim snagama. IC, ali princip rada ostaje nepromijenjen. To je ilustrovano originalnim dijagramom, poz. 3.

Uređaj za ograničavanje (LD) ograničava struju punjenja kondenzatora ulaznog filtera Sfvkh1(2). Njihova velika veličina je neophodan uslov za rad uređaja, jer Tokom jednog radnog ciklusa, mali dio pohranjene energije uzima im se. Grubo govoreći, igraju ulogu rezervoara za vodu ili prijemnika zraka. Kod “kratkog” punjenja struja dodatnog punjenja može premašiti 100A za vrijeme do 100 ms. Rc1 i Rc2 sa otporom reda MOhm potrebni su za balansiranje napona filtera, jer najmanji disbalans njegovih ramena je neprihvatljiv.

Kada su Sfvkh1(2) napunjeni, ultrazvučni okidač generira okidač koji otvara jedan od krakova (koji nije važan) pretvarača VT1 VT2. Kroz namotaj Wk velikog energetskog transformatora Tr2 teče struja i magnetska energija iz njegovog jezgra kroz namotaj Wn gotovo se u potpunosti troši na ispravljanje i opterećenje.

Mali dio energije Tr2, određen vrijednošću Rogr, uklanja se iz namotaja Woc1 i dovodi do namotaja Woc2 malog osnovnog transformatora sa povratnom spregom Tr1. Brzo se saturira, otvoreni krak se zatvara i, zbog disipacije u Tr2, otvara se prethodno zatvoreni, kako je opisano za blokiranje, i ciklus se ponavlja.

U suštini, push-pull IIN je 2 blokatora koji "guraju" jedan drugog. S obzirom da moćni Tr2 nije zasićen, nacrt VT1 VT2 je mali, potpuno se "tone" u magnetsko kolo Tr2 i na kraju ide u opterećenje. Stoga se može izgraditi dvotaktni IPP snage do nekoliko kW.

Još je gore ako završi u XX modu. Zatim, tokom poluciklusa, Tr2 će imati vremena da se zasiti i jak propuh će spaliti i VT1 i VT2 odjednom. Međutim, sada u prodaji postoje energetski feriti za indukciju do 0,6 Tesla, ali su skupi i degradiraju zbog slučajnog preokretanja magnetizacije. Feriti sa kapacitetom većim od 1 Tesle se razvijaju, ali da bi IIN-i postigli „gvozdenu“ pouzdanost potrebno je najmanje 2,5 Tesle.

Dijagnostička tehnika

Prilikom rješavanja problema s "analognim" napajanjem, ako je "glupo tiho", prvo provjerite osigurače, zatim zaštitu, RE i ION, ako ima tranzistore. Zvone normalno - krećemo se element po element, kao što je opisano u nastavku.

U IIN-u, ako se "upali" i odmah "ugasi", prvo provjeravaju upravljačku jedinicu. Struja u njemu je ograničena snažnim otpornikom niskog otpora, a zatim je šantovana optotiristorom. Ako je "otpornik" očigledno izgorio, zamijenite ga i optospojler. Ostali elementi kontrolnog uređaja izuzetno rijetko pokvare.

Ako je IIN „ćuti, kao riba na ledu“, dijagnoza počinje i sa OU (možda je „rezik“ potpuno izgoreo). Zatim - ultrazvuk. Jeftini modeli koriste tranzistore u režimu lavinskog kvara, što je daleko od vrlo pouzdanog.

Sljedeća faza u svakom izvoru napajanja su elektroliti. Lom kućišta i curenje elektrolita nisu ni približno tako česti kao što pišu na Runetu, ali gubitak kapaciteta se događa mnogo češće nego kvar aktivnih elemenata. Elektrolitički kondenzatori se provjeravaju multimetrom koji može mjeriti kapacitet. Ispod nominalne vrijednosti za 20% ili više - "mrtvog tipa" stavljamo u mulj i ugrađujemo novog, dobrog.

Zatim su tu aktivni elementi. Vjerovatno znate kako birati diode i tranzistore. Ali ovdje postoje 2 trika. Prvi je da ako tester sa 12V baterijom pozove Schottky diodu ili zener diodu, tada uređaj može pokazati kvar, iako je dioda prilično dobra. Ove komponente je bolje pozvati pomoću pokazivača s baterijom od 1,5-3 V.

Drugi su moćni radnici na terenu. Iznad (jeste li primijetili?) piše da su im I-Z zaštićeni diodama. Stoga se čini da moćni tranzistori s efektom polja zvuče kao bipolarni tranzistori koji se mogu servisirati, čak i ako su neupotrebljivi ako je kanal "sagorio" (degradiran) ne u potpunosti.

Ovdje je jedini način koji je dostupan kod kuće da ih zamijenite poznatim dobrima, oboje odjednom. Ako u strujnom krugu ostane izgorjeli, odmah će sa sobom povući novi koji radi. Inženjeri elektronike šale se da moćni radnici na terenu ne mogu živjeti jedni bez drugih. Drugi prof. šala – „zamjena gej para“. To znači da tranzistori IIN krakova moraju biti striktno istog tipa.

Konačno, filmski i keramički kondenzatori. Karakteriziraju ih unutrašnji prekidi (koje ih je pronašao isti tester koji provjerava “klima uređaje”) i curenje ili kvar pod naponom. Da biste ih "uhvatili", morate sastaviti jednostavan krug prema sl. 7. Provjera korak po korak električni kondenzatori za kvar i curenje se vrši na sljedeći način:

• Na testeru, bez povezivanja nigdje, postavljamo najmanju granicu za mjerenje direktnog napona (najčešće 0,2V ili 200mV), detektujemo i snimamo vlastitu grešku uređaja;
• Uključujemo granicu mjerenja od 20V;
• Spojimo sumnjiv kondenzator na tačke 3-4, tester na 5-6 i primjenjujemo na 1-2 konstantan napon 24-48 V;
• Smanjite granice napona multimetra na najniže;
• Ako na bilo kojem testeru pokaže bilo šta osim 0000.00 (u najmanju ruku - nešto drugo osim vlastite greške), kondenzator koji se testira nije prikladan.

Ovdje se završava metodološki dio dijagnoze i počinje kreativni dio, gdje se sva uputstva temelje na vlastitom znanju, iskustvu i promišljanjima.

Par impulsa

UPS-ovi su poseban artikl zbog svoje složenosti i raznolikosti kola. Ovdje ćemo prvo pogledati nekoliko uzoraka modulacija širine impulsa(PWM), što vam omogućava da dobijete najbolji kvalitet UPS. U RuNetu postoji mnogo PWM kola, ali PWM nije tako zastrašujući kao što se misli da je...

Za dizajn rasvjete

Možete jednostavno upaliti LED traku iz bilo kojeg izvora napajanja opisanog iznad, osim onog na sl. 1, postavljanje potrebnog napona. SNN sa poz. 1 Fig. 3, lako je napraviti 3 od njih, za kanale R, G i B. Ali trajnost i stabilnost sjaja LED dioda ne zavisi od napona koji se na njih primjenjuje, već od struje koja teče kroz njih. Zato dobar blok Napajanje za LED traku mora uključivati ​​stabilizator struje opterećenja; u tehničkom smislu - stabilan izvor struje (IST).

Jedna od shema za stabilizaciju struje svjetlosne trake, koju mogu ponoviti amateri, prikazana je na Sl. 8. Sastavljen je u integralni tajmer 555 (domaći ekvivalent - K1006VI1). Obezbeđuje stabilnu struju trake od napona napajanja od 9-15 V. Količina stabilne struje određena je formulom I = 1/(2R6); u ovom slučaju - 0,7A. Moćan tranzistor VT3 je nužno poljski od propuha, zbog naboja baze, bipolarni PWM jednostavno neće nastati. Induktor L1 je namotan na feritni prsten 2000NM K20x4x6 sa snopom 5xPE 0,2 mm. Broj zavoja – 50. Diode VD1, VD2 – bilo koji silicijum RF (KD104, KD106); VT1 i VT2 – KT3107 ili analozi. Sa KT361 itd. Opseg kontrole ulaznog napona i svjetline će se smanjiti.

Krug radi ovako: prvo, kapacitivnost za postavljanje vremena C1 se puni kroz krug R1VD1 i prazni kroz VD2R3VT2, otvoren, tj. u režimu zasićenja, preko R1R5. Tajmer generiše niz impulsa sa maksimalnom frekvencijom; tačnije - sa minimalnim radnim ciklusom. Prekidač VT3 bez inercije generiše moćne impulse, a njegov VD3C4C3L1 svežanj ih izglađuje na jednosmernu struju.

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

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

U originalnom dizajnu nije predviđena mogućnost brzog podešavanja struje i, shodno tome, svjetline sjaja; Ne postoje potenciometri od 0,68 oma. Najlakši način za podešavanje svjetline je povezivanjem, nakon podešavanja, potenciometra od 3,3-10 kOhm R* u razmak između R3 i VT2 emitera, koji je označen braon. Pomicanjem njegovog motora niz krug, povećat ćemo vrijeme pražnjenja C4, radni ciklus i smanjiti struju. Drugi način je da se zaobiđe bazni spoj VT2 uključivanjem potenciometra od približno 1 MOhm u tačkama a i b (označeno crvenom bojom), manje poželjno, jer podešavanje će biti dublje, ali grublje i oštrije.

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

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

Za punjenje

Na sl. 9 – dijagram najjednostavnijeg ISN-a sa PWM-om, pogodnog za punjenje telefona, pametnog telefona, tableta (laptop, nažalost, neće raditi) iz domaće solarne baterije, vjetrogeneratora, motocikla ili akumulator automobila, magnet baterijske lampe i drugi nestabilni nasumični izvori energije male snage. Pogledajte dijagram za raspon ulazni naponi, nema greške. Ovaj ISN je zaista sposoban proizvesti izlazni napon veći od ulaznog. Kao iu prethodnom, ovdje postoji efekat promjene polariteta izlaza u odnosu na ulaz ovo je općenito vlasnička karakteristika PWM kola. Nadajmo se da ćete nakon pažljivog čitanja prethodnog i sami shvatiti rad ove male stvari.

Uzgred, o punjenju i punjenju

Punjenje baterija je vrlo složen i delikatan fizičko-hemijski proces čije kršenje smanjuje njihov vijek trajanja nekoliko puta ili desetine puta, tj. broj ciklusa punjenja-pražnjenja. Punjač mora, na osnovu vrlo malih promjena napona baterije, izračunati koliko je energije primljeno i u skladu s tim regulirati struju punjenja prema određenom zakonu. Dakle, punjač nikako nije napajanje, a samo baterije u uređajima sa ugrađenim kontrolerom punjenja mogu se puniti iz običnih izvora napajanja: telefona, pametnih telefona, tableta i određenih modela digitalnih fotoaparata. A punjenje, koje je punjač, ​​je tema za posebnu raspravu.

Question-remont.ru je rekao:

Doći će do varničenja iz ispravljača, ali to vjerojatno nije velika stvar. Poenta je u tzv. diferencijalna izlazna impedancija izvora napajanja. Za alkalne baterije je oko mOhm (miliohma), za kisele baterije još manje. Trans sa mostom bez zaglađivanja ima desetinke i stotinke oma, tj. 100 – 10 puta više. A početna struja brušenog istosmjernog motora može biti 6-7 ili čak 20 puta veća od radne struje Vaša je najvjerovatnije bliža potonjoj - motori s brzim ubrzanjem su kompaktniji i ekonomičniji, a veliki kapacitet preopterećenja. baterije vam omogućavaju da date motoru onoliko struje koliko može da podnese za ubrzanje. Trans sa ispravljačem neće dati toliku trenutnu struju, a motor ubrzava sporije nego što je predviđen i sa velikim proklizavanjem armature. Iz ovoga, iz velikog klizanja, nastaje iskra, a zatim ostaje u pogonu zbog samoindukcije u namotima.

Šta mogu preporučiti ovdje? Prvo: pogledajte izbliza - kako iskri? Morate ga gledati u radu, pod opterećenjem, tj. tokom testerisanja.

Ako iskre plešu na određenim mjestima ispod četkica, u redu je. Moja moćna konakovska bušilica toliko blista od rođenja, i pobogu. Za 24 godine sam jednom promijenio četke, oprao ih alkoholom i polirao komutator - to je sve. Ako ste povezali instrument od 18 V na izlaz od 24 V, onda je malo varničenja normalno. Odmotajte namotaj ili ugasite višak napona nečim poput reostata za zavarivanje (otpornik od približno 0,2 Ohma za disipaciju snage od 200 W ili više), tako da motor radi na nazivnom naponu i, najvjerovatnije, iskra će proći daleko. Ako ste ga spojili na 12 V, nadajući se da će nakon ispravljanja biti 18, onda uzalud - ispravljeni napon značajno pada pod opterećenjem. A komutatorskom elektromotoru je, inače, svejedno da li se napaja jednosmjernom ili naizmjeničnom strujom.

Konkretno: uzmite 3-5 m čelične žice promjera 2,5-3 mm. Urolajte u spiralu promjera 100-200 mm tako da se zavoji ne dodiruju. Stavite na vatrostalnu dielektričnu podlogu. Očistite krajeve žice dok ne postanu sjajni i savijte ih u "uši". Najbolje je odmah podmazati grafitnim mazivom kako bi se spriječila oksidacija. Ovaj reostat je povezan sa prekidom jedne od žica koje vode do instrumenta. Podrazumijeva se da kontakti trebaju biti vijci, čvrsto zategnuti, sa podloškama. Povežite cijeli krug na 24V izlaz bez ispravljanja. Iskra je nestala, ali je također opala snaga na osovini - reostat treba smanjiti, jedan od kontakata se mora prebaciti 1-2 okreta bliže drugom. I dalje iskri, ali manje - reostat je premali, morate dodati još okreta. Bolje je odmah napraviti reostat očito velikim kako se ne bi zašrafili dodatni dijelovi. Još je gore ako je vatra duž cijele linije kontakta između četkica i komutatora ili se za njima vuku repovi iskri. Tada je ispravljaču potreban anti-aliasing filter negdje, prema vašim podacima, od 100.000 µF. Nije jeftino zadovoljstvo. „Filter“ će u ovom slučaju biti uređaj za skladištenje energije za ubrzanje motora. Ali možda neće pomoći ako ukupna snaga transformatora nije dovoljna. Učinkovitost brušenih DC motora je cca. 0,55-0,65, tj. trans je potreban od 800-900 W. Odnosno, ako je filter ugrađen, ali i dalje iskri vatrom ispod cijele četke (naravno, ispod obje), onda transformator nije dorastao zadatku. Da, ako instalirate filter, tada diode mosta moraju imati trostruku radnu struju, inače bi mogle izletjeti od naleta struje punjenja kada su spojene na mrežu. A onda se alat može pokrenuti 5-10 sekundi nakon povezivanja na mrežu, tako da "banke" imaju vremena da se "napumpaju".

A najgore je ako repovi iskri sa četkica dosegnu ili skoro dođu do suprotne četke. Ovo se zove svestrana vatra. Vrlo brzo sagorijeva kolektor do potpunog kvara. Može biti nekoliko razloga za kružnu vatru. U vašem slučaju je najvjerovatnije da je motor uključen na 12 V sa ispravljanjem. Tada, pri struji od 30 A, električna snaga u kolu je 360 ​​W. Sidro klizi više od 30 stepeni po obrtaju, a ovo je nužno neprekidna svestrana vatra. Također je moguće da je armatura motora namotana jednostavnim (ne dvostrukim) valom. Takvi elektromotori su bolji u prevladavanju trenutnih preopterećenja, ali imaju startnu struju - majko, ne brini. Ne mogu točnije reći u odsustvu, i nema smisla - malo je vjerovatno da se ovdje išta može popraviti vlastitim rukama. Tada će vjerovatno biti jeftinije i lakše pronaći i kupiti nove baterije. Ali prvo pokušajte upaliti motor na nešto viši napon preko reostata (vidi gore). Gotovo uvijek, na ovaj način je moguće gađati kontinuiranu svestranu vatru po cijenu malog (do 10-15%) smanjenja snage na osovini.

Evgeniy je rekao:

Treba još rezova. Tako da je sav tekst sastavljen od skraćenica. Jebote da niko ne razumije, ali ne morate pisati istu riječ koja se ponavlja TRI puta u tekstu.

Klikom na dugme "Dodaj komentar" slažem se sa sajtom.