Ako opraviť a zdokonaliť čínsky vyrobený spínaný zdroj napájania pre 12 voltov
Chcem začať tým, že moje ruky boli málo zápalné a niekto už "poremontirovannyh" PSU 220/12 B. Všetky jednotky sú rovnakého druhu - HF55W-S-12, takže bodovania vo vyhľadávačoch titul, som dúfal nájsť schému , Ale s výnimkou fotiek vzhľadu, parametrov a cien pre nich som nič nenašiel. Z tohto dôvodu som musel vypracovať schému zo seba. Program bol čerpaný nie na skúmanie princípu operácie BP, ale výlučne na účely opravy. Preto sieťový usmerňovač nie je nakreslený, takže som nevidel impulzný transformátor a neviem, kde je kohútik (štart / koniec) na 2. vinutí transformátora. Len nenesú typo C14 -62 Ohm, - on-board bezpečnostné znaky a nápisy pod elektrolytických kondenzátorov (+ je znázornené na obrázku), ale všade na jeho mieste stála odpor 62 ohmov.
Pri opravách takéto zariadenia je potrebné ich pripojiť prostredníctvom žiarovky (žiarovkou 100-200 W, v sérii s nákladom), je by v prípade poruchy v záťaži, a to mimo prevádzky a výstupný tranzistor nie je spálené skladieb na doske. Áno, a vaša domácnosť je kľudnejšia, ak zrazu zrazu dopadne svetlo v byte.
Hlavnou porucha je porucha Q1 (FJP5027 - 3 A, 800 V, 15 MHz), a v dôsledku toho - rozbitie odpory R9, R8 a zlyhanie Q2 (2SC2655 50 B \\ 2 100 MHz). V diagrame sú zvýraznené farbou. Q1 môže byť nahradený akýmkoľvek vhodným tranzistorom vzhľadom na prúd a napätie. Dala som BUT11, BU508. Ak výkon zaťaženia nepresahuje 20 W, môžete dokonca dať J1003, ktorý sa nachádza na doske zo spálenej energeticky úspornej žiarovky. V jednom bloku úplne chýba VD-01 (Schottkyho dióda STPR1020CT -140 B \\ 2x10 A) dal som miesto MBR2545CT (45 V \\ 30 A), čo je typické, že je všeobecne zahrieva na zaťaženie 1,8 A (lampy používané vozidlo 21 W \\ 12 V). Prirodzená dióda na minútu prevádzky (bez chladiča) sa ohrieva tak, aby sa nedá dotknúť ruky. Aj kontrolovaných spotrebovaná zariadením (21 W lampy) prúdu s diódou a s natívnym MBR2545CT - prúd (spotrebovanej zo siete Aj napätie 230) klesla, 115-0,11 A. výkon znížený o 1,15 W, sa domnievam, že to bolo tak rozptýlené na natívnu diódu.
Na nahradenie Q2 nebolo nič, po ruke bol tranzistor S945. Musel pomoshchnit jeho obvod tranzistorom KT837 (obrázok 2). Prúd zostal pod kontrolou a pri porovnaní prúdu s natívnym obvodom s 2SC2655 sa ukázalo, že došlo k ďalšiemu poklesu spotreby energie s rovnakým zaťaženímpri 1 watte.
Výsledkom je, že pri zaťažení 21 W a po dobu 5 minút sa výstupný tranzistor a dióda usmerňovača (bez chladiča) zohrejú na 40 stupňov (mierne teplo). V pôvodnej verzii, po minúte práce bez radiátora, sa ich nemohli dotknúť. Ďalším krokom na zvýšenie spoľahlivosti blokov uskutočnených v rámci tejto schémy je nahradenie elektrolytického kondenzátora C12 (ktorý je náchylný na vysychanie elektrolytu s časom) na bežnú nepolárne-neelektrický. Rovnaké označenie je 0,47 uF a napätie nie je nižšie ako 50 V.
S takýmito charakteristikami PSU je teraz možné jednoducho pripojiť LED pásy bez obáv, že efektívnosť napájania zhorší efekt úspornosti LED osvetlenia.
Inštalované v mnohých elektrických spotrebičoch. Ich hlavný prvok sa považuje za induktor. Pokiaľ ide o jeho parametre, môže to byť úplne odlišné, a to predovšetkým kvôli prahovému napätiu v sieti.
Okrem toho by sa mala vziať do úvahy aj schopnosť samotného zariadenia. Jednoduché napájanie doma je jednoduché. V tomto prípade je však potrebné vypočítať index frekvenčnej modulácie. Za týmto účelom sa berie do úvahy vektor prerušenia siete a integračný parameter.
Ako vytvoriť blok pre počítač?
S cieľom zhromaždiť impulzné napájacie zdroje s vlastnými rukami pre počítače budú potrebné stredné výkonové induktory. Frekvenčný posun v tomto prípade bude úplne závisieť od typu použitých kondenzátorov. Okrem toho by mal byť výpočtový index pred začatím práce vypočítaný. Je dôležité zohľadniť prahové napätie v systéme.
Ak je modulačný parameter v oblasti 80%, kondenzátory môžu byť použité s kapacitou menšou ako 4 pF. Avšak, mali by ste sa postarať o prítomnosť silných tranzistorov. Hlavným problémom s týmito jednotkami je prehriatie vinutí cievky. V takomto prípade môže osoba pozorovať malý dym. Oprava spínacieho napájacieho zdroja by mala začať najskôr s odpojením všetkých kondenzátorov. Po tom musia byť kontakty starostlivo vyčistené. Ak nakoniec problém nie je vylúčený, induktor musí byť úplne vymenený.
3 V model
Pomocou konvenčných induktorov série PP202 je možné vyrábať impulzné zdroje 3 V. Indikátory vodivosti sú na priemernej úrovni. V tejto situácii by parameter modulácie v systéme nemal prekročiť 70%. V opačnom prípade môže používateľ zraziť frekvenčný posun, ku ktorému dôjde v bloku.
Okrem toho je dôležité vybrať kondenzátory s kapacitou najmenej 5 pF. Princíp činnosti pulzného napájania tohto typu je založený na fázovej zmene. V tomto prípade odborníci často dodatočne inštalovali konvertory. To všetko je nevyhnutné, aby bola stredná frekvencia čo najmenšia. Chladiče na týchto typoch blokov sú namontované extrémne zriedkavo.
5 V zariadenia
Ak chcete urobiť pulzné napájanie sami, je potrebné vybrať usmerňovač, založený na výkone elektrického zariadenia. Kondenzátory sa v tomto prípade používajú s kapacitou až 6 pF. Okrem toho sú na zariadení inštalované aj tranzistory. Je to nevyhnutné na to, aby bol modulačný index na úrovni 80%.
To všetko tiež zvýši parameter indukčnosti. Problémy týchto jednotiek sú najčastejšie spojené s prehriatím kondenzátorov. Súčasne nie je žiadny špeciálny stres na cievke. Oprava spínacieho napájacieho zdroja by sa mala v tomto prípade spustiť ako štandard - s odizolovaním kontaktov. Až potom je nainštalovaný výkonnejší konvertor.
Čo je potrebné pre jednotku 12 V?
Štandardný obvod impulzného zdroja tohto typu zahŕňa induktor, kondenzátory a tiež usmerňovač spolu s filtrami. Modulačný parameter v tomto prípade výrazne závisí od obmedzujúcej frekvencie. Je tiež dôležité zvážiť rýchlosť integrovaného spracovateľa. Tranzistory pre blok tohto typu sú väčšinou vybrané pre zobrazenie poľa.
Kondenzátory sú potrebné len s kapacitou 5 pF. To všetko nakoniec výrazne zníži riziko tepelného nárastu v systéme. Induktorové cievky sú inštalované, spravidla priemerný výkon. V tomto prípade musia byť vinutia pre ne použité medené. Nastaviteľný impulzný napájací zdroj 12V vďaka špeciálnym regulátorom. V tejto situácii však veľa závisí od typu elektrického spotrebiča.
Bloky s filtrom MM1
Obvod impulzného napájania s filtremi tejto série obsahuje okrem induktora usmerňovač, kondenzátor a odpor spolu s konvertorom. Použitie filtrov v zariadení môže významne znížiť riziko tepelného nárastu. Citlivosť modelu sa zvyšuje. Modulačný faktor v tomto prípade priamo závisí od prerušenia signálu.
Ak chcete zvýšiť prahové napätie špecialisti odporúčame odpor používať iba typ poľa. Súčasne kapacita kondenzátora musí byť najmenej 4 ohmy. Hlavný problém takýchto zariadení sa považuje za zvýšenie negatívnej rezistencie. V dôsledku toho sa všetky rezistory na doske vypaľujú veľmi rýchlo. Oprava jednotky v tejto situácii musí začať výmenou vonkajšieho vinutia induktora. Okrem toho skontrolujte polaritu rezistorov. V niektorých prípadoch je zvýšenie negatívneho odporu v obvode spojené so zvýšením frekvenčného rozsahu. V tomto prípade je rozumnejšie umiestniť výkonnejší konvertor.
Ako zhromaždiť jednotku s usmerňovačom?
Ak chcete pulzné napájacie zdroje s rukami pomocou usmerňovača, tranzistory budú potrebovať uzavretý typ. Zároveň by mali byť v systéme poskytnuté aspoň štyri jednotky. Minimálna kapacita by mala byť na úrovni 5 pF. Princíp činnosti pulzného napájania tohto typu je založený na zmene vo fáze prúdu. Tento proces prebieha priamo na úkor konvertora. Filtre v takýchto modeloch sú nainštalované pomerne zriedkavo. To je spôsobené vo veľkej miere skutočnosťou, že prahové napätie sa výrazne zvýšilo v dôsledku ich použitia.
Modely s filtrami proti aliasingu
Obvod impulzného napájacieho zdroja 12V s kondenzátormi vyhladzovacích filtrov poskytuje kapacitu najmenej 4 pF. Z tohto dôvodu by mal byť index modulácie na úrovni 70%. S cieľom stabilizovať proces konverzie, veľa používajú len uzavretý odpor. Majú malú kapacitu, ale tento problém vyriešia. Princíp spínacieho zdroja je založený na fázovej zmene zariadenia. Filtre sa často nachádzajú tesne pri cievke.
Bloky zvýšenej stabilizácie
Blok tohto typu môže byť vyrobený pomocou induktora len s vysokým výkonom. Súčasne by v systéme malo byť aspoň päť jednotiek. Aj počet potrebných rezistorov musí byť vypočítaný vopred. Ak sa menič používa v nízkofrekvenčnej jednotke, potom len dva musia použiť odpory. V opačnom prípade sú tiež nastavené na výstup. Filtre pre tieto systémy sa používajú rôznymi spôsobmi.
V tejto situácii veľa závisí od indexu modulácie. Hlavným problémom takýchto systémov je prehriatie odporov. Dôvodom je prudké zvýšenie prahového napätia. V tomto prípade konvertor tiež zlyhá. Oprava jednotky v tejto situácii musí tiež začať odizolovaním kontaktov. Len potom môžete skontrolovať úroveň negatívneho odporu. Ak je tento parameter väčší ako 5 Ω, všetky kondenzátory v zariadení musia byť úplne vymenené.
Modely s PC kondenzátormi
Vytváranie blokov s kondenzátormi tejto série môže byť dosť jednoduché. Rezistory pre ne používajú iba v uzavretom type. V tomto prípade analógové pole výrazne znižujú parameter modulácie na 50%. Induktory s kondenzátorom majú strednú silu. Prerušenie signálu v tomto prípade priamo závisí od rýchlosti nárastu limitného napätia. Konvertory v zariadeniach sa používajú pomerne zriedkavo. V tomto prípade sa integrácia uskutočňuje zmenou polohy rezistora.
Zariadenia s kondenzátormi CX
Bloky tohto typu môžu byť iba na uzatvorených rezistoroch. Cievky indukčnosti môžu byť inštalované na nich s inou silou. V tomto prípade závisí parameter modulácie iba od prahového napätia. Ak vezmeme do úvahy modely televíznych prijímačov, blok sa najskôr uskutoční okamžite pomocou filtračného systému. V tomto prípade sa hluk pri nízkych frekvenciách ihneď odfiltruje na vstup. Kondenzátory v zariadení by mali byť vybavené najmenej päť. Priemerná kapacita je 5 pF.
Ak ich inštalujete priamo v blízkosti induktora, je najlepšie použiť dodatočný viacvrstvový kondenzátor. Ovládače sú v tomto prípade inštalované iba rotačným typom. V tomto prípade bude nastavenie spínacieho zdroja pomerne hladké.
Ako vytvoriť blok so sínusovou škrtiacou klapkou?
Obvod impulzného napájania 12 V so sínusovou tlmivkou zahŕňa cievku, kondenzátor a tiež konvertor. Posledný prvok je zvolený na základe zápornej úrovne odporu v obvode. Je tiež dôležité vypočítať parameter obmedzujúcej frekvencie vopred. V priemere by mala byť aspoň 45 Hz. Kvôli tomu sa značne zvýši stabilita systému. Prevádzka impulzného napájania tohto typu je založená na fázovej zmene spôsobenej zvýšením modulácie.
Bloky používajúce keramické kondenzátory
Vytvorenie výkonného spínacieho zdroja s keramickými kondenzátormi je pomerne zložité kvôli vysokému odporu obvodu. Výsledkom toho je, že na dosiahnutie takýchto modifikácií doteraz je problematické. Spravidla sa príležitostne používajú na rôznych audio zariadeniach. V tomto prípade rezistory sú vhodné len pre typ poľa. Taktiež je potrebné vopred zvoliť kvalitatívny konvertor. Navíjanie na ňom by malo byť iba z medi.
V tomto prípade musia byť otočenia nasmerované zhora nadol a zdola hore. Prerušenie signálu v tomto prípade priamo závisí od rýchlosti procesu konverzie. Ak teplota v systéme stúpa dosť rýchlo, kondenzátory trpia najprv. V tomto prípade sa dym nad doskou objavuje pomerne často. V tomto prípade by oprava jednotky mala začať výmenou kondenzátorov. Potom sa kontroluje prahové napätie na vonkajšej cievke induktora. Dokončite prácu s odizolovacími kontaktmi.
Modely s kondenzátormi typu drop-like
Princíp fungovania blokov s kvapkovými kondenzátormi je štandardný pri zmene fázy. V tomto prípade hrá konvertor kľúčovú úlohu v procese. Pre stabilnú prevádzku systému musí byť záporný odporový odpor minimálne 5 Ω. V opačnom prípade sú kondenzátory preťažené. V tomto prípade sa môže použiť induktor. Zároveň musí byť parameter modulácie v rozsahu 70%. Rezistory pre takéto bloky používa iba vektor. Prúd prechádzajúci cez ne je dosť vysoký. Zároveň sú lacné na trhu.
Použitie varistorov
Varistory v nízkonapäťových blokoch sa používajú extrémne zriedkavo. Pritom môžu výrazne zlepšiť stabilitu zariadenia. Tieto prvky sú inštalované, zvyčajne blízko induktora. Rýchlosť integračného procesu v tomto prípade závisí priamo od typu kondenzátorov. Ak ich použijete s maximálnou kapacitou 5 pF, potom bude faktor modulácie 60%.
Prerušenie signálu v tomto prípade sa môže vyskytnúť v dôsledku poruchy konvertora. Oprava jednotky musí začať skúmaním stavu kontaktov. Len potom sa skontroluje celistvosť cievky induktora. Riadiace jednotky pre takéto jednotky sú veľmi rôznorodé. Možnosti založené na tlačidlách by sa mali považovať za posledné. Ovládanie jednotky bude v mnohých ohľadoch závisieť od vodivosti kontaktov.
Impulzné zdroje napätia pri 12V sa v každodennom živote čoraz viac využívajú. S ich pomocou sa nabíjajú rôzne druhy batérií, realizujú sa niektoré druhy osvetlenia, dokonca aj neprerušované napájanie počítačových a iných sietí. Samozrejme, najjednoduchší spôsob, ako získať potrebné impulzné napájanie, je zakúpiť ho v obchode. Napríklad spínacie napájanie na tl494.
Ale zaujímame sa o možnosť montáže tohto zariadenia vlastnými rukami. Takže spínací zdroj je obvod, podrobnosti a odporúčania pre jeho montáž.
Ak uvažujeme štruktúrny diagram, pozostáva zo štyroch prvkov:
- Sieťový usmerňovač.
- Napäťový usmerňovač.
- Riadiaci systém.
Štruktúra napájania je znázornená na spodnom obrázku.
Takže, čo funguje každý z týchto prvkov. Sieťový usmerňovač konvertuje AC na DC. To znamená, že zvlnenie napätia je vyhladené. Naopak, vysokofrekvenčný menič konvertuje jednosmerné napätie na striedavé napätie. V tomto prípade sa tvar impulzov stáva najprv obdĺžnikovým a po druhé s potrebnou amplitúdou.
Napäťový usmerňovač čiastočne vyhladzuje napätie. Mimochodom, v niektorých napájacích zdrojoch tento prvok chýba, elektrický prúd prechádza priamo do vyhladzovacieho filtra, ktoré je pripojené k záťaži jeho výstupom. Diagram ukazuje, že riadiaci systém je spojený s vysokofrekvenčným meničom a usmerňovačom. Ide o to, že kontrola VCP prebieha vďaka spätnej väzbe od usmerňovača.
Toto blokové schéma jednoduchého napájacieho zdroja s napätím 12 V, má mimochodom veľký počet kritikov, ktorí ubezpečujú, že faktor účinnosti je dosť malý. V zásade je to pravda, ale ak správne pristupujeme k výberu všetkých prvkov, ak sa výpočty vykonávajú správne, potom tento typ spínaných napájacích zdrojov bude mať účinnosť najmenej 90%. A to je niečo, a tak to znamená.
Schématické diagramy
Takže v základe zostavy impulzného napájacieho zdroja leží nielen základný obvod, ale skôr jeho rozumný výber, ale aj výber jeho základných prvkov. V tomto prípade je v zásade potrebné presne vyberať dva prvky:
- Napäťový usmerňovač.
O nich a budú diskutované.
V skutočnosti môže byť toto dlhé meno nahradené krátkym meničom. Môže to byť jeden alebo dva cykly, v ktorých sa používa impulzný transformátor. Tu sú niektoré schémy tohto prvku:
Vysokofrekvenčný prevodník Najjednoduchšia schéma, v ktorej je inštalovaný len transformátor, je jednopólová (prvá poloha). Jednoduchosť vytvára určité nevýhody:
- Je potrebné nainštalovať veľkoformátový transformátor, pretože toto zariadenie pôsobí na súkromnú hysteréznu slučku.
- Aby bol výstupný prúd veľký, je potrebné zvýšiť jeho amplitúdu pulzu.
Preto sa táto schéma najčastejšie používa v zdrojoch napájania zariadení s nízkym výkonom, kde vplyv týchto nedostatkov neovplyvní prevádzku samotného zariadenia.
Druhá pozícia je dvojtaktná schéma, ktorá sa nazýva push-pull. Neexistujú žiadne nevýhody jedného cyklu, ale má tiež svoje nevýhody: zvýšené požiadavky na maximálnu hodnotu napätia kľúčov a zložitejšiu konštrukciu samotného transformátora.
Treťou pozíciou je dvojdobý polovičný mostík. V skutočnosti je to predchádzajúci model so zjednodušeným transformátorom. Toto kritérium sa stalo základom pre prepínanie napájacích zdrojov, ktoré sa používajú pre elektrické zariadenia s výkonom nepresahujúcim 3 kW.
Štvrtou pozíciou je napájací mostík. Zvyšuje počet vypínačov o polovicu, čo umožňuje zvýšenie výkonu. A to je prospešné z technického aj ekonomického hľadiska.
Výber transformátora
Spínaný napájací zdroj, alebo skôr jeho výkon, bude závisieť od zvoleného typu transformátorového jadra. Pri napájacích zdrojoch do 1 kW je nainštalovaný transformátor s feritovým jadrom.
Pozor prosím! Treba pamätať na to, že v transformátoroch s feritovým jadrom dochádza k veľkým stratám napätia, ak sa ich frekvencia blíži k 100 Hz.
Napäťový usmerňovač
Existujú tri základné schémy na opravu napätia s výkonom 220 voltov.
- Half-wave.
- Full-wave.
- Nulová alebo, podobne ako predchádzajúca, iba so stredom.
Prvá schéma je najjednoduchšia, v ktorej sa používa minimálny počet polovodičových prvkov. Jeho jedinou nevýhodou je vysoký zvlnenie výstupného napätia. Hoci by bolo možné pridať malý opravný faktor (0,45), tak pomocou tejto schémy budete musieť nainštalovať výkonný filter.
Nula je majiteľom vysokého koeficientu rovnania - 0,9. Je pravda, že je potrebné zvýšiť počet rektifikačných diód o takmer dvojnásobok. Nevýhodou je prítomnosť sieťového transformátora. To znamená, že jeho celkové rozmery sú málo spojené s pojmom malých zariadení, najmä pokiaľ ide o spínaný zdroj napájania.
Tretia poloha je rovnaká ako druhá, iba bez transformátora. Nahrádza sa kapacitným filtrom, ktorý má nevýhody - je to vysoký výstupný prúdový impulz. Je pravda, že tento nedostatok nie je kritický.
Záver k téme
Ako vidíte, schéma zapojenia pre spínanie napájacích zdrojov má niekoľko odrôd. Ale aby každý z nich správne fungoval, je potrebné správne vybrať jeho komponenty. Samozrejme, to všetko nie je tak jednoduché, ako by sa to mohlo zdať na prvý pohľad, ale ak vezmeme do úvahy naše odporúčania, môžete samostatne zostaviť malú pohonnú jednotku, napríklad na osvetlenie miestnosti s LED svietidlami.
Podobné záznamy: