Домашно захранване с регулируемо изходно напрежение. Захранване с регулиране на тока и напрежението

Литиево-йонна (Li-Io), зарядно напрежение на една кутия: 4.2 - 4.25V. По-нататък по броя на клетките: 4.2, 8.4, 12.6, 16.8.... Ток на зареждане: за обикновени батерии е равен на 0,5 от капацитета в ампери или по-малко. Силнотоковите могат безопасно да се зареждат с ток, равен на капацитета в ампери (силен ток 2800 mAh, заряд 2,8 A или по-малко).
Литиев полимер (Li-Po), зарядно напрежение на кутия: 4,2 V. По-нататък по броя на клетките: 4.2, 8.4, 12.6, 16.8... Ток на зареждане: за обикновени батерии е равен на капацитета в ампери (батерия 3300 mAh, заряд 3,3 A или по-малко).
Никел-метал хидрид (NiMH), зарядно напрежение на кутия: 1,4 - 1,5V. По-нататък по броя на клетките: 2.8, 4.2, 5.6, 7, 8.4, 9.8, 11.2, 12.6... Ток на зареждане: 0.1-0.3 капацитет в ампери (батерия 2700 mAh, зареждане 0.27 A или по-малко). Зареждането отнема не повече от 15-16 часа.
Оловно-киселинни (Lead Acid), зарядно напрежение на кутия: 2.3V. По-нататък по брой клетки: 4.6, 6.9, 9.2, 11.5, 13.8 (автомобилни). Ток на зареждане: 0,1-0,3 капацитет в ампери (акумулатор 80 Ah, заряд 16A или по-малко).

От статията ще научите как да направите регулируемо захранване със собствените си ръце от наличните материали. Може да се използва за захранване на домакинска техника, както и за нуждите на собствена лаборатория. Източник на постоянно напрежение може да се използва за тестване на устройства като реле-регулатор за автомобилен генератор. В крайна сметка, когато се диагностицира, има нужда от две напрежения - 12 волта и над 16. Сега помислете за конструктивните характеристики на захранването.

Трансформатор

Ако устройството не е планирано да се използва за зареждане на киселинни батерии и захранване на мощно оборудване, тогава няма нужда да използвате големи трансформатори. Достатъчно е да използвате модели с мощност не повече от 50 W. Вярно е, че за да направите регулируемо захранване със собствените си ръце, ще трябва леко да промените дизайна на преобразувателя. Първата стъпка е да решите какъв диапазон на напрежението ще бъде на изхода. Характеристиките на захранващия трансформатор зависят от този параметър.

Да приемем, че сте избрали диапазона от 0-20 волта, което означава, че трябва да надграждате върху тези стойности. Вторичната намотка трябва да има изходно напрежение от 20-22 волта. Следователно оставяте първичната намотка на трансформатора и навивате вторичната намотка върху нея. За да изчислите необходимия брой навивки, измерете напрежението, което се получава от десет. Една десета от тази стойност е напрежението, получено от едно завъртане. След като направите вторичната намотка, трябва да сглобите и завържете сърцевината.

Токоизправител

Като токоизправител могат да се използват както сглобки, така и отделни диоди. Преди да направите регулируемо захранване, изберете всички негови компоненти. Ако изходът е висок, тогава ще трябва да използвате полупроводници с висока мощност. Препоръчително е да ги монтирате на алуминиеви радиатори. Що се отнася до веригата, трябва да се даде предпочитание само на мостовата верига, тъй като тя има много по-висока ефективност, по-малко загуба на напрежение по време на коригиране.Не се препоръчва използването на полувълнова верига, тъй като е неефективна, има много на пулсации на изхода, което изкривява сигнала и е източник на смущения за радио оборудване.

Блок за стабилизиране и регулиране

За да направите стабилизатор, най-разумно е да използвате микросглобката LM317. Евтино и достъпно устройство за всеки, което ще ви позволи да сглобите висококачествено захранване "направи си сам" за броени минути. Но приложението му изисква един важен детайл - ефективно охлаждане. И не само пасивни под формата на радиатори. Факт е, че регулирането и стабилизирането на напрежението се извършва по много интересна схема. Устройството оставя точно напрежението, което е необходимо, но излишъкът, който идва на входа му, се превръща в топлина. Следователно, без охлаждане, микровъзелът едва ли ще работи дълго време.

Погледнете схемата, в нея няма нищо супер сложно. На монтажа има само три щифта, напрежението се подава към третия, напрежението се отстранява от втория, а първият е необходим за свързване към минуса на захранването. Но тук възниква малка особеност - ако включите съпротивление между минус и първия извод на монтажа, тогава става възможно да регулирате напрежението на изхода. Освен това, саморегулируемото захранване може да променя изходното напрежение както плавно, така и стъпаловидно. Но първият тип настройка е най-удобен, така че се използва по-често. За изпълнение е необходимо да се включи променливо съпротивление от 5 kOhm. Освен това трябва да се монтира постоянен резистор със съпротивление от около 500 ома между първия и втория извод на модула.

Блок за управление на ток и напрежение

Разбира се, за да бъде работата на устройството възможно най-удобна, е необходимо да се следят изходните характеристики - напрежение и ток. Схемата на регулирано захранване е конструирана по такъв начин, че амперметърът е свързан към празнината в положителния проводник, а волтметърът е свързан между изходите на устройството. Но въпросът е друг - какъв тип измервателни уреди да използваме? Най-простият вариант е да инсталирате два LED дисплея, към които се свързва волт- и амперметърна верига, събрана на един микроконтролер.

Но в регулируемо захранване, което правите сами, можете да монтирате няколко евтини китайски мултиметъра. За щастие те могат да се захранват директно от устройството. Можете, разбира се, да използвате индикатори за набиране, само в този случай трябва да калибрирате скалата за

Калъф за устройство

Най-добре е да направите кутията от лек, но издръжлив метал. Алуминият би бил идеалният вариант. Както вече споменахме, регулираната захранваща верига съдържа елементи, които се нагряват много. Затова вътре в корпуса трябва да се монтира радиатор, който за по-голяма ефективност може да се свърже към една от стените. Желателно е да има принудителен въздушен поток. За тази цел можете да използвате термопревключвател, съчетан с вентилатор. Те трябва да се монтират директно върху охладителния радиатор.

Наскоро попаднах в интернет на интересна схема на просто, но доста добро захранване от начално ниво, способно да доставя 0-24 V при ток до 5 ампера. Захранването осигурява защита, тоест ограничаване на максималния ток в случай на претоварване. Прикаченият архив съдържа печатна платка и документ, който описва конфигурацията на това устройство, както и връзка към уебсайта на автора. Моля, прочетете внимателно описанието, преди да сглобите.

Ето снимка на моята версия на захранването, изглед на готовата платка и можете да видите как грубо да използвате кутия от стар ATX компютър. Корекцията се извършва 0-20 V 1,5 A. Кондензатор C4 за този ток е настроен на 100 uF 35 V.

При късо съединение се извежда максимално ограничен ток и светодиодът светва, извеждайки ограничителния резистор към предния панел.

Индикатор за захранване

Извърших одит и намерих чифт прости глави на показалеца M68501 за това захранване. Прекарах половин ден в създаване на екран за него, но най-накрая го нарисувах и го настроих фино до необходимите изходни напрежения.

Съпротивлението на използваната индикаторна глава и използвания резистор са посочени в прикачения файл на индикатора. Излагам предния панел на устройството, ако някой трябва да премоделира кутията от ATX захранване, ще бъде по-лесно да пренаредите надписите и да добавите нещо, отколкото да създадете от нулата. Ако са необходими други напрежения, скалата може просто да се калибрира, това ще бъде по-лесно. Ето завършен изглед на регулираното захранване:

Фолиото е самозалепващо тип "бамбук". Индикаторът има зелена подсветка. Червен светодиод вниманиепоказва, че защитата от претоварване е активирана.

Добавки от BFG5000

Максималният ограничаващ ток може да бъде направен повече от 10 A. На охладителя - 12 волта плюс регулатор на скоростта на температурата - от 40 градуса скоростта започва да се увеличава. Грешката на веригата не влияе особено на работата, но съдейки по измерванията по време на късо съединение, има увеличение на преминаващата мощност.

Силовият транзистор е инсталиран 2n3055, всичко останало също е чужди аналози, с изключение на BC548 - инсталиран KT3102. Резултатът беше наистина неразрушимо захранване. Точно нещо за начинаещи радиолюбители.

Изходният кондензатор е настроен на 100 uF, напрежението не скача, настройката е гладка и без видими забавяния. Зададох го въз основа на изчислението, посочено от автора: 100 микрофарада капацитет на 1 A ток. автори: ИгоранИ BFG5000.

Обсъдете статията ЗАХРАНВАНЕ С РЕГУЛИРАНЕ НА ТОК И НАПРЕЖЕНИЕ

Схема на регулируемо захранване 0...24 V, 0...3 A,
с токоограничаващ регулатор.

В статията ви предоставяме проста електрическа схема на регулируемо захранване от 0 ... 24 волта. Ограничението на тока се регулира от променлив резистор R8 в диапазона 0 ... 3 ампера. Ако желаете, този диапазон може да бъде увеличен чрез намаляване на стойността на резистора R6. Този ограничител на тока предпазва захранването от претоварване и късо съединение на изхода. Изходното напрежение се задава от променлив резистор R3. И така, схематичната диаграма:

Максималното напрежение на изхода на захранването зависи от стабилизиращото напрежение на ценеровия диод VD5. Веригата използва внесен ценеров диод BZX24, неговата стабилизация U е в диапазона от 22,8 ... 25,2 волта според описанието.

Можете да изтеглите данни за всички ценерови диоди от тази линия (BZX2...BZX39) чрез директна връзка от нашия уебсайт:

Можете също така да използвате домашния ценерови диод KS527 във веригата.

Списък на елементите на захранващата верига:

● R1 - 180 Ohm, 0,5 W
● R2 - 6,8 kOhm, 0,5 W
● R3 - 10 kOhm, променлив (6,8…22 kOhm)
● R4 - 6,8 kOhm, 0,5 W
● R5 - 7,5 kOhm, 0,5 W
● R6 - 0,22 Ohm, 5 W (0,1…0,5 Ohm)
● R7 - 20 kOhm, 0,5 W
● R8 - 100 Ohm, регулируем (47…330 Ohm)
● C1, C2 - 1000 x 35V (2200 x 50V)
● C3 - 1 x 35V
● C4 - 470 x 35V
● 100n - керамика (0,01…0,47 µF)
● F1 - 5 ампера
● T1 - KT816, можете да доставите импортиран BD140
● T2 - BC548, може да се достави с BC547
● T3 - KT815, можете да доставите внесен BD139
● T4 - KT819, можете да доставите внесен 2N3055
● T5 - KT815, можете да доставите внесен BD139
● VD1…VD4 - KD202 или внесен диоден монтаж за ток от поне 6 ампера
● VD5 - BZX24 (BZX27), може да се замени с домашен KS527
● VD6 - AL307B (ЧЕРВЕН светодиод)

Относно избора на кондензатори.

C1 и C2 са успоредни, така че техните контейнери се събират. Техните рейтинги са избрани въз основа на приблизителното изчисление от 1000 μF на 1 ампер ток. Тоест, ако искате да увеличите максималния ток на захранването до 5...6 ампера, тогава стойностите C1 и C2 могат да бъдат зададени на 2200 μF всеки. Работното напрежение на тези кондензатори се избира въз основа на изчислението Uin * 4/3, т.е. ако напрежението на изхода на диодния мост е около 30 волта, тогава (30 * 4/3 = 40) кондензаторите трябва да бъдат предназначени за работно напрежение най-малко 40 волта.
Стойността на кондензатора C4 се избира приблизително при скорост от 200 μF на 1 ампер ток.

Захранваща платка 0...24 V, 0...3 A:

За детайлите на захранването.

● Трансформатор - трябва да е с подходяща мощност, тоест ако максималното напрежение на захранването ви е 24 волта и очаквате захранването ви да осигурява ток от около 5 ампера, съответно (24 * 5 = 120) мощността на трансформатора трябва да бъде поне 120 вата. Обикновено се избира трансформатор с малък резерв на мощност (от 10 до 50%).За повече информация относно изчислението можете да прочетете статията:

Ако решите да използвате тороидален трансформатор във веригата, изчислението му е описано в статията:

● Диоден мост - според схемата се сглобява на отделни четири диода KD202, те са предназначени за прав ток от 5 ампера, параметрите са в таблицата по-долу:

5 ампера е максималният ток за тези диоди и дори след това инсталиран на радиатори, така че за ток от 5 ампера или повече е по-добре да използвате внесени диодни възли от 10 ампера.

Като алтернатива можете да разгледате 10 Amp диоди 10A2, 10A4, 10A6, 10A8, 10A10, външен вид и параметри на снимките по-долу:

Според нас най-добрият вариант на токоизправителя би бил използването на вносни диодни възли, например тип KBU-RS 10/15/25/35 A, те могат да издържат на големи токове и заемат много по-малко място.

Можете да изтеглите параметрите, като използвате директната връзка:

● Транзистор T1 - може леко да се нагрее, така че е по-добре да го инсталирате на малък радиатор или алуминиева плоча.

● Транзисторът T4 определено ще се нагрее, така че се нуждае от добър радиатор. Това се дължи на мощността, разсейвана от този транзистор. Да дадем пример: на колектора на транзистора Т4 имаме 30 волта, на изхода на захранващия блок задаваме 12 волта, а токът тече 5 ампера. Оказва се, че 18 волта остават на транзистора, а 18 волта, умножени по 5 ампера, дават 90 вата, това е мощността, която ще се разсее от транзистора Т4. И колкото по-ниско напрежение зададете на изхода на захранването, толкова по-голямо ще бъде разсейването на мощността. От това следва, че транзисторът трябва да бъде избран внимателно и да се обърне внимание на неговите характеристики. По-долу има две директни връзки към транзистори KT819 и 2N3055, можете да ги изтеглите на вашия компютър:

Регулиране на пределния ток.

Включваме захранването, настройваме регулатора на изходното напрежение на 5 волта на изхода в режим на празен ход, свързваме резистор от 1 Ohm с мощност най-малко 5 вата към изхода с амперметър, свързан последователно.
С помощта на настройващия резистор R8 задаваме необходимия ограничаващ ток и за да сме сигурни, че ограничението работи, завъртаме регулатора на нивото на изходното напрежение до крайно положение, т.е. до максимум, докато стойността на изходния ток трябва остават непроменени. Ако не е необходимо да променяте ограничаващия ток, тогава вместо резистор R8, инсталирайте джъмпер между емитера на T4 и основата на T5 и след това със стойност на резистора R6 от 0,39 ома, ограничението на тока ще настъпи при ток от 3 ампера.

Как да увеличите максималния ток на захранването.

● Използване на трансформатор с подходяща мощност, способен да доставя необходимия ток на товара за дълго време.

● Използването на диоди или диодни възли, които могат да издържат на необходимия ток за дълго време.

● Използване на паралелно свързване на управляващи транзистори (Т4). Схемата за паралелно свързване е по-долу:

Мощността на резисторите Rш1 и Rш2 е най-малко 5 вата. И двата транзистора са инсталирани на радиатора, компютърен вентилатор за въздушен поток няма да бъде излишен.

● Повишаване на рейтингите на контейнери C1, C2, C4. (Ако използвате захранване за зареждане на автомобилни батерии, тази точка не е критична)

● Пътеките на печатната платка, по които ще текат големи токове, трябва да се калайдисат с по-дебел калай или да се запои допълнителна жица върху пистите, за да се удебелят.

● Използване на дебели свързващи проводници по силнотокови линии.

Външен вид на сглобената захранваща платка:

Да направите захранване със собствените си ръце има смисъл не само за ентусиазирани радиолюбители. Самоделно захранване (PSU) ще създаде удобство и ще спести значителна сума в следните случаи:

За захранване на електроинструменти с ниско напрежение, за спасяване на живота на скъпа акумулаторна батерия;
За електрификация на особено опасни по степен на токов удар помещения: мазета, гаражи, навеси и др. Когато се захранва с променлив ток, голямо количество от него в кабелите за ниско напрежение може да създаде смущения в домакинските уреди и електрониката;
В дизайна и креативността за прецизно, безопасно и безотпадно рязане на пенопласт, дунапрен, нискотопими пластмаси с нагрят нихром;
В дизайна на осветлението използването на специални захранвания ще удължи живота на LED лентата и ще получи стабилни светлинни ефекти. Захранването на подводни осветители и др. от битова електрическа мрежа е като цяло неприемливо;
За зареждане на телефони, смартфони, таблети, лаптопи далеч от стабилни източници на захранване;
За електроакупунктура;
И много други цели, които не са пряко свързани с електрониката.

Допустими опростявания

Професионалните захранвания са предназначени за захранване на всякакъв вид товар, вкл. реактивен. Възможните потребители включват прецизно оборудване. Pro-BP трябва да поддържа определеното напрежение с най-висока точност за неопределено дълго време, а неговият дизайн, защита и автоматизация трябва да позволяват работа от неквалифициран персонал в трудни условия, например. биолози, за да захранват своите инструменти в оранжерия или на експедиция.

Аматьорското лабораторно захранване е свободно от тези ограничения и следователно може да бъде значително опростено, като същевременно се поддържат показатели за качество, достатъчни за лична употреба. Освен това, чрез също прости подобрения, е възможно да се получи захранване със специално предназначение от него. Какво ще правим сега?

Съкращения

KZ – късо съединение.
XX – празен ход, т.е. внезапно изключване на товара (консуматор) или прекъсване на неговата верига.
VS – коефициент на стабилизиране на напрежението. То е равно на съотношението на изменението на входното напрежение (в % или пъти) към същото изходно напрежение при постоянна консумация на ток. напр. Мрежовото напрежение падна напълно, от 245 на 185V. Спрямо нормата от 220V това ще бъде 27%. Ако VS на захранването е 100, изходното напрежение ще се промени с 0,27%, което при стойност от 12V ще даде дрейф от 0,033V. Повече от приемливо за любителска практика.
IPN е източник на нестабилизирано първично напрежение. Това може да бъде железен трансформатор с токоизправител или импулсен инвертор на мрежовото напрежение (VIN).
IIN - работят при по-висока (8-100 kHz) честота, което позволява използването на леки компактни феритни трансформатори с намотки от няколко до няколко десетки оборота, но те не са без недостатъци, вижте по-долу.
RE – регулиращ елемент на стабилизатора на напрежение (SV). Поддържа изхода на определената му стойност.
ION – източник на референтно напрежение. Задава референтната си стойност, според която заедно със сигналите за обратна връзка на ОС управляващото устройство на блока за управление влияе на RE.
SNN – стабилизатор на непрекъснато напрежение; просто "аналогов".
ISN – импулсен стабилизатор на напрежението.
UPS е импулсно захранване.

Забележка: както SNN, така и ISN могат да работят както от захранване с индустриална честота с трансформатор върху желязо, така и от електрическо захранване.

Относно компютърните захранвания

UPS устройствата са компактни и икономични. И в килера много хора имат захранване от стар компютър, остарял, но доста работещ. И така, възможно ли е да се адаптира импулсно захранване от компютър за любителски/работни цели? За съжаление компютърният UPS е доста високо специализирано устройство и възможностите за използването му у дома/на работа са много ограничени:

Може би е препоръчително за обикновения любител да използва UPS, преобразуван от компютърен само за електрически инструменти; за това вижте по-долу. Вторият случай е, ако любител се занимава с ремонт на компютър и / или създаване на логически схеми. Но тогава той вече знае как да адаптира захранване от компютър за това:

Заредете главните канали +5V и +12V (червени и жълти проводници) с нихромови спирали при 10-15% от номиналния товар;
Зеленият кабел за плавен старт (бутон за ниско напрежение на предния панел на системния модул) на компютъра е късо към общ, т.е. на някой от черните проводници;
Включването/изключването се извършва механично, с превключвател на задния панел на захранващия блок;
С механични (железни) I/O „на дежурство“, т.е. независимото захранване на USB портовете +5V също ще бъде изключено.

Захващай се за работа!

Поради недостатъците на UPS, плюс тяхната фундаментална и схемна сложност, ние ще разгледаме само няколко от тях в края, но прости и полезни, и ще говорим за метода за ремонт на IPS. Основната част от материала е посветена на SNN и IPN с индустриални честотни трансформатори. Те позволяват на човек, който току-що е взел поялник, да изгради захранване с много високо качество. И като го имате във фермата, ще бъде по-лесно да овладеете „фините“ техники.

IPN

Първо, нека да разгледаме IPN. Ще оставим импулсните по-подробно до раздела за ремонти, но те имат нещо общо с "железните": силов трансформатор, токоизправител и филтър за потискане на пулсациите. Заедно те могат да бъдат изпълнени по различни начини в зависимост от предназначението на захранването.

поз. 1 на фиг. 1 – полувълнов (1P) токоизправител. Падът на напрежение върху диода е най-малък, прибл. 2B. Но пулсацията на изправеното напрежение е с честота 50 Hz и е “накъсана”, т.е. с интервали между импулсите, така че кондензаторът на пулсационния филтър Sf трябва да бъде 4-6 пъти по-голям по капацитет, отколкото в други вериги. Използването на силов трансформатор Tr за мощност е 50%, т.к Коригира се само 1 полувълна. По същата причина възниква дисбаланс на магнитния поток в магнитната верига Tr и мрежата го „вижда“ не като активен товар, а като индуктивност. Затова 1P токоизправителите се използват само за ниска мощност и там където няма друг начин напр. в IIN на блокиращи генератори и с демпферен диод, вижте по-долу.

Забележка: защо 2V, а не 0.7V, при което се отваря p-n прехода в силиция? Причината е чрез ток, който е обсъден по-долу.

поз. 2 – 2 полувълни със средна точка (2PS). Загубите на диода са същите като преди. случай. Пулсациите са 100 Hz непрекъснати, така че е необходим възможно най-малкият Sf. Използване на Tr - 100% Недостатък - двойно потребление на мед във вторичната намотка. По времето, когато токоизправителите се правеха с кенотронни лампи, това нямаше значение, но сега е определящо. Следователно 2PS се използват в токоизправители за ниско напрежение, главно при по-високи честоти с диоди на Шотки в UPS, но 2PS нямат фундаментални ограничения за мощността.

поз. 3 – 2-половълнов мост, 2RM. Загубите на диоди се удвояват в сравнение с поз. 1 и 2. Останалото е същото като 2PS, но вторичната мед е необходима почти наполовина. Почти - защото трябва да се навият няколко завъртания, за да се компенсират загубите на чифт „допълнителни“ диоди. Най-често използваната схема е за напрежения от 12V.

поз. 3 – биполярно. „Мостът“ е изобразен условно, както е обичайно в електрическите схеми (свикнете с него!) И е завъртян на 90 градуса обратно на часовниковата стрелка, но всъщност това е двойка 2PS, свързани в противоположни полярности, както може ясно да се види по-нататък в Фиг. 6. Консумацията на мед е същата като 2PS, диодните загуби са същите като 2PM, останалото е същото като при двата. Създаден е основно за захранване на аналогови устройства, които изискват симетрия на напрежението: Hi-Fi UMZCH, DAC/ADC и др.

поз. 4 – биполярно по схемата на паралелно удвояване. Осигурява повишена симетрия на напрежението без допълнителни мерки, т.к асиметрията на вторичната намотка е изключена. Използвайки Tr 100%, вълни 100 Hz, но разкъсани, така че Sf се нуждае от двоен капацитет. Загубите на диодите са приблизително 2,7 V поради взаимния обмен на проходни токове, вижте по-долу, а при мощност над 15-20 W те рязко се увеличават. Те се изграждат предимно като маломощни спомагателни за самостоятелно захранване на операционни усилватели (op-amps) и други маломощни, но взискателни по отношение на качеството на захранване аналогови компоненти.

Как да изберем трансформатор?

В UPS най-често цялата верига е ясно обвързана със стандартния размер (по-точно с обема и площта на напречното сечение Sc) на трансформатора/трансформаторите, т.к. използването на фини процеси във ферит прави възможно опростяването на веригата, като същевременно я прави по-надеждна. Тук „някак си по свой начин“ се свежда до стриктно спазване на препоръките на разработчика.

Трансформаторът на базата на желязо се избира, като се вземат предвид характеристиките на SNN или се взема предвид при изчисляването му. Падането на напрежението в RE Ure не трябва да се приема по-малко от 3V, в противен случай VS ще падне рязко. С увеличаването на Ure, VS се увеличава леко, но разсейваната RE мощност нараства много по-бързо. Следователно Ure се приема при 4-6 V. Към него добавяме 2 (4) V загуби на диодите и спада на напрежението на вторичната намотка Tr U2; за диапазон на мощност от 30-100 W и напрежение от 12-60 V, ние го приемаме до 2,5 V. U2 възниква предимно не от омичното съпротивление на намотката (то обикновено е пренебрежимо малко в мощните трансформатори), а поради загубите, дължащи се на обръщане на намагнитването на сърцевината и създаването на разсеяно поле. Просто част от мрежовата енергия, „изпомпвана“ от първичната намотка в магнитната верига, се изпарява в космическото пространство, което отчита стойността на U2.

И така, изчислихме, например, за мостов токоизправител, 4 + 4 + 2,5 = 10,5 V допълнително. Добавяме го към необходимото изходно напрежение на захранващия блок; нека е 12V и разделяме на 1.414, получаваме 22.5/1.414 = 15.9 или 16V, това ще бъде най-ниското допустимо напрежение на вторичната намотка. Ако TP е фабрично произведен, вземаме 18V от стандартния диапазон.

Сега вторичният ток влиза в действие, който естествено е равен на максималния ток на натоварване. Да кажем, че имаме нужда от 3A; умножете по 18V, ще бъде 54W. Получихме общата мощност Tr, Pg и ще намерим номиналната мощност P, като разделим Pg на ефективността Tr η, която зависи от Pg:

до 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.
от 120 W, η = 0,95.

В нашия случай ще има P = 54/0,8 = 67,5 W, но няма такава стандартна стойност, така че ще трябва да вземете 80 W. За да получите 12Vx3A = 36W на изхода. Парен локомотив и това е всичко. Време е да се научите как сами да изчислявате и навивате „трансовете“. Освен това в СССР бяха разработени методи за изчисляване на трансформатори върху желязо, които позволяват, без загуба на надеждност, да се изтръгнат 600 W от ядрото, което, изчислено според радиолюбителските справочници, е в състояние да произведе само 250 У. "Iron Trance" не е толкова глупав, колкото изглежда.

SNN

Изправеното напрежение трябва да бъде стабилизирано и най-често регулирано. Ако товарът е по-мощен от 30-40 W, е необходима и защита от късо съединение, в противен случай неизправност на захранването може да причини повреда в мрежата. SNN прави всичко това заедно.

Проста справка

По-добре е за начинаещ да не преминава веднага към висока мощност, а да направи прост, много стабилен 12V ELV за тестване съгласно схемата на фиг. 2. След това може да се използва като източник на референтно напрежение (точната му стойност се задава от R5), за проверка на устройства или като висококачествен ELV ION. Максималният ток на натоварване на тази верига е само 40 mA, но VSC на допотопния GT403 и също толкова древния K140UD1 е повече от 1000, а при замяна на VT1 със силициев със средна мощност и DA1 на някой от съвременните операционни усилватели го ще надхвърли 2000 и дори 2500. Токът на натоварване също ще се увеличи до 150 -200 mA, което вече е полезно.

0-30

Следващият етап е захранване с регулиране на напрежението. Предишната е направена по т.нар. схема за сравнение на компенсация, но е трудно да се преобразува такава към висок ток. Ще направим нов SNN на базата на емитерен повторител (EF), в който RE и CU са комбинирани само в един транзистор. KSN ще бъде някъде около 80-150, но това ще бъде достатъчно за любител. Но SNN на ED позволява без специални трикове да се получи изходен ток до 10A или повече, колкото Tr ще даде и RE ще издържи.

Веригата на просто захранване 0-30V е показана на поз. 1 Фиг. 3. IPN за него е готов трансформатор тип ТЕЦ или ТС за 40-60 W с вторична намотка за 2x24V. Токоизправител тип 2PS с диоди с номинален ток 3-5A или повече (KD202, KD213, D242 и др.). VT1 е инсталиран на радиатор с площ от 50 квадратни метра или повече. см; Един стар компютърен процесор ще работи много добре. При такива условия този ELV не се страхува от късо съединение, само VT1 и Tr ще се нагреят, така че предпазител 0,5A в веригата на първичната намотка на Tr е достатъчен за защита.

поз. Фигура 2 показва колко удобно е захранването на електрическо захранване за аматьор: има 5A захранваща верига с настройка от 12 до 36 V. Това захранване може да достави 10A към товара, ако има 400W 36V захранване . Първата му характеристика е интегрираният SNN K142EN8 (за предпочитане с индекс B) действа в необичайна роля като контролен блок: към собствения си 12V изход се добавя, частично или напълно, всичките 24V, напрежението от ION към R1, R2, VD5 , VD6. Кондензаторите C2 и C3 предотвратяват възбуждането на HF DA1, работещ в необичаен режим.

Следващата точка е устройството за защита от късо съединение (PD) на R3, VT2, R4. Ако спадът на напрежението през R4 надвиши приблизително 0,7 V, VT2 ще се отвори, ще затвори основната верига на VT1 към общия проводник, ще се затвори и ще изключи товара от напрежението. R3 е необходим, така че допълнителният ток да не повреди DA1, когато ултразвукът се задейства. Няма нужда от увеличаване на номинала му, т.к когато ултразвукът се задейства, трябва сигурно да заключите VT1.

И последното нещо е привидно прекомерният капацитет на кондензатора на изходния филтър C4. В този случай е безопасно, т.к Максималният колекторен ток на VT1 от 25A осигурява заряда му при включване. Но това ELV може да достави ток до 30 A към товара в рамките на 50-70 ms, така че това просто захранване е подходящо за захранване на електроинструменти с ниско напрежение: началният му ток не надвишава тази стойност. Просто трябва да направите (поне от плексиглас) контактен блок-обувка с кабел, да поставите петата на дръжката и да оставите „Akumych“ да си почине и да спестите ресурси, преди да тръгнете.

Относно охлаждането

Да кажем, че в тази схема изходът е 12V с максимум 5A. Това е само средната мощност на прободния трион, но за разлика от бормашината или винтоверта, той отнема цялото време. При C1 стои около 45V, т.е. на RE VT1 остава някъде около 33V при ток 5А. Разсейваната мощност е повече от 150 W, дори повече от 160, ако смятате, че VD1-VD4 също трябва да се охлажда. От това става ясно, че всяко мощно регулируемо захранване трябва да бъде оборудвано с много ефективна охладителна система.

Оребрен/иглен радиатор, използващ естествена конвекция, не решава проблема: изчисленията показват, че е необходима разсейваща повърхност от 2000 кв.м. виж и дебелината на корпуса на радиатора (плочата, от която излизат перките или иглите) е от 16 мм. Да притежаваш толкова много алуминий във фасонен продукт беше и си остава мечта в кристален замък за един аматьор. Процесорният охладител с въздушен поток също не е подходящ, той е проектиран за по-малко мощност.

Една от опциите за домашния майстор е алуминиева плоча с дебелина 6 mm и размери 150x250 mm с отвори с нарастващ диаметър, пробити по радиусите от мястото на монтаж на охладения елемент в шахматна дъска. Той също така ще служи като задна стена на корпуса на захранващия блок, както на фиг. 4.

Задължително условие за ефективността на такъв охладител е слабият, но непрекъснат въздушен поток през отворите отвън навътре. За да направите това, монтирайте изпускателен вентилатор с ниска мощност в корпуса (за предпочитане отгоре). Подходящ е например компютър с диаметър 76 mm или повече. добавете. HDD охладител или видео карта. Свързва се към пинове 2 и 8 на DA1, винаги има 12V.

Забележка: Всъщност един радикален начин за преодоляване на този проблем е вторична намотка Tr с кранове за 18, 27 и 36V. Първичното напрежение се превключва в зависимост от това кой инструмент се използва.

И все пак UPS

Описаното захранване за работилницата е добро и много надеждно, но е трудно да го носите със себе си на пътувания. Това е мястото, където компютърното захранване ще се впише: електроинструментът е нечувствителен към повечето от своите недостатъци. Някои модификации най-често се свеждат до инсталиране на изходен (най-близък до товара) електролитен кондензатор с голям капацитет за описаната по-горе цел. В RuNet има много рецепти за преобразуване на компютърни захранвания за електрически инструменти (главно отвертки, които не са много мощни, но много полезни); един от методите е показан във видеото по-долу, за 12V инструмент.

Видео: 12V захранване от компютър

С 18V инструменти е още по-лесно: за същата мощност те консумират по-малко ток. Много по-достъпно устройство за запалване (баласт) от 40 W или повече енергоспестяваща лампа може да бъде полезно тук; може да се постави изцяло в случай на лоша батерия и само кабелът с щепсела ще остане отвън. Как да направите захранване за 18V отвертка от баласт от изгоряла икономка, вижте следното видео.

Видео: 18V захранване за винтоверт

Висок клас

Но да се върнем към SNN на ES; техните възможности далеч не са изчерпани. На фиг. 5 – двуполюсно мощно захранване с регулиране 0-30 V, подходящо за Hi-Fi аудио техника и други взискателни потребители. Изходното напрежение се задава с помощта на едно копче (R8) и симетрията на каналите се поддържа автоматично при всяка стойност на напрежението и всякакъв ток на натоварване. Педант-формалист може да посивее пред очите си, когато види тази схема, но авторът има такова захранване, работещо правилно от около 30 години.

Основният препъни камък при създаването му беше δr = δu/δi, където δu и δi са малки моментни увеличения на напрежението и тока, съответно. За разработване и настройка на висококачествено оборудване е необходимо δr да не надвишава 0,05-0,07 Ohm. Просто δr определя способността на захранването незабавно да реагира на пикове в потреблението на ток.

За SNN на EP, δr е равно на това на ION, т.е. ценеров диод, разделен на коефициента на пренос на ток β RE. Но за мощните транзистори β пада значително при голям колекторен ток и δr на ценеровия диод варира от няколко до десетки ома. Тук, за да компенсираме спада на напрежението в RE и да намалим температурния дрейф на изходното напрежение, трябваше да съберем цяла верига от тях наполовина с диоди: VD8-VD10. Следователно референтното напрежение от ION се премахва чрез допълнителен ED на VT1, неговият β се умножава по β RE.

Следващата характеристика на този дизайн е защитата от късо съединение. Най-простият, описан по-горе, не се вписва в биполярна верига по никакъв начин, така че проблемът със защитата се решава според принципа „няма трик срещу скрап“: няма защитен модул като такъв, но има излишък в параметрите на мощните елементи - KT825 и KT827 при 25A и KD2997A при 30A. T2 не е в състояние да осигури такъв ток и докато се загрее, FU1 и / или FU2 ще имат време да изгорят.

Забележка: Не е необходимо да се обозначават изгорели предпазители на миниатюрни лампи с нажежаема жичка. Просто по това време светодиодите все още бяха доста оскъдни и имаше няколко шепи SMOK в скривалището.

Остава да защити RE от допълнителните разрядни токове на пулсационния филтър C3, C4 по време на късо съединение. За да направите това, те са свързани чрез ограничаващи резистори с ниско съпротивление. В този случай във веригата могат да се появят пулсации с период, равен на времеконстантата R(3,4)C(3,4). Те се предотвратяват от C5, C6 с по-малък капацитет. Техните допълнителни токове вече не са опасни за RE: зарядът се изтощава по-бързо, отколкото кристалите на мощния KT825/827 се нагряват.

Симетрията на изхода се осигурява от операционен усилвател DA1. RE на отрицателния канал VT2 се отваря от ток през R6. Веднага щом минусът на изхода надвиши плюса по абсолютна стойност, той леко ще отвори VT3, което ще затвори VT2 и абсолютните стойности на изходните напрежения ще бъдат равни. Оперативният контрол върху симетрията на изхода се извършва с помощта на циферблат с нула в средата на скалата P1 (външният му вид е показан във вмъкването), а настройката, ако е необходимо, се извършва от R11.

Последният акцент е изходният филтър C9-C12, L1, L2. Този дизайн е необходим, за да се абсорбират възможни високочестотни смущения от товара, за да не се натоварва мозъкът ви: прототипът е бъги или захранването е „колебащо“. Само с електролитни кондензатори, шунтирани с керамика, тук няма пълна сигурност, пречи голямата самоиндукция на „електролитите“. И дроселите L1, L2 разделят „връщането“ на товара в целия спектър и всеки свой собствен.

Това захранващо устройство, за разлика от предишните, изисква известна настройка:

Свържете товар от 1-2 A при 30V;
R8 е настроен на максимум, в най-висока позиция според схемата;
С помощта на референтен волтметър (всеки цифров мултицет ще свърши работа сега) и R11, напреженията на канала се настройват да бъдат равни по абсолютна стойност. Може би, ако операционният усилвател няма възможност за балансиране, ще трябва да изберете R10 или R12;
Използвайте тримера R14, за да настроите P1 точно на нула.

За ремонт на захранване

Захранващите блокове се повреждат по-често от други електронни устройства: те поемат първия удар от мрежови пренапрежения и също така получават много от товара. Дори и да нямате намерение да правите собствено захранване, UPS може да намерите освен в компютър и в микровълнова фурна, пералня и други домакински уреди. Умението за диагностика на захранване и познаването на основите на електрическата безопасност ще ви позволи, ако не да отстраните сами повредата, тогава компетентно да се пазарите за цената с ремонтни майстори. Затова нека да разгледаме как се диагностицира и ремонтира захранването, особено с IIN, защото над 80% от провалите са техен дял.

Наситеност и течение

На първо място, за някои ефекти, без разбиране на които е невъзможно да работите с UPS. Първият от тях е насищането на феромагнетици. Те не са в състояние да абсорбират енергия с повече от определена стойност, в зависимост от свойствата на материала. Любителите рядко срещат насищане на желязото; то може да бъде магнетизирано до няколко тесла (тесла, мерна единица за магнитна индукция). При изчисляване на железни трансформатори индукцията се приема за 0,7-1,7 Tesla. Феритите могат да издържат само 0,15-0,35 T, тяхната хистерезисна верига е „по-правоъгълна“ и работят на по-високи честоти, така че вероятността им да „скочат в насищане“ е с порядъци по-висока.

Ако магнитната верига е наситена, индукцията в нея вече не расте и ЕМП на вторичните намотки изчезва, дори ако първичната вече се е стопила (помните ли училищната физика?). Сега изключете първичния ток. Магнитното поле в меките магнитни материали (твърдите магнитни материали са постоянни магнити) не може да съществува неподвижно, като електрически заряд или вода в резервоар. Той ще започне да се разсейва, индукцията ще спадне и във всички намотки ще се индуцира ЕМП с противоположна полярност спрямо първоначалната полярност. Този ефект се използва доста широко в IIN.

За разлика от насищането, преминаващият ток в полупроводниковите устройства (просто тяга) е абсолютно вредно явление. Възниква поради образуването/резорбцията на пространствени заряди в областите p и n; за биполярни транзистори - главно в основата. Полевите транзистори и диодите на Шотки са практически без течения.

Например, когато напрежението се приложи/премахне към диод, той провежда ток в двете посоки, докато зарядите се съберат/разтворят. Ето защо загубата на напрежение върху диодите в токоизправителите е повече от 0,7 V: в момента на превключване част от заряда на филтърния кондензатор има време да премине през намотката. В паралелен удвояващ токоизправител тягата преминава през двата диода едновременно.

Тягата на транзисторите причинява скок на напрежението върху колектора, което може да повреди устройството или, ако е свързан товар, да го повреди чрез допълнителен ток. Но дори и без това транзисторната тяга увеличава динамичните загуби на енергия, подобно на диодната тяга, и намалява ефективността на устройството. Мощните транзистори с полеви ефекти почти не са податливи на него, т.к не натрупват заряд в основата поради липсата му и следователно превключват много бързо и плавно. „Почти“, защото техните вериги източник-гейт са защитени от обратно напрежение чрез диоди на Шотки, които са леко, но през.

Видове TIN

UPS проследяват произхода си до блокиращия генератор, поз. 1 на фиг. 6. Когато е включен, Uin VT1 е леко отворен от ток през Rb, токът протича през намотката Wk. Не може незабавно да нарасне до краен предел (помнете отново училищната физика); в основата Wb и товарната намотка Wn се индуцира ЕДС. От Wb, през Sb, принуждава отключването на VT1. Все още не протича ток през Wn и VD1 не стартира.

Когато магнитната верига се насити, токовете в Wb и Wn спират. След това, поради разсейването (резорбцията) на енергията, индукцията пада, в намотките се индуцира ЕМП с противоположна полярност и обратното напрежение Wb моментално блокира (блокира) VT1, като го спасява от прегряване и термичен срив. Следователно такава схема се нарича блокиращ генератор или просто блокиране. Rk и Sk прекъсват HF смущенията, от които блокирането произвежда повече от достатъчно. Сега малко полезна мощност може да бъде премахната от Wn, но само чрез 1P токоизправител. Тази фаза продължава, докато Sat не се презареди напълно или докато съхранената магнитна енергия се изчерпи.

Тази мощност обаче е малка, до 10W. Ако се опитате да вземете повече, VT1 ще изгори от силно течение, преди да заключи. Тъй като Tp е наситен, ефективността на блокиране не е добра: повече от половината от енергията, съхранявана в магнитната верига, отлита, за да затопли други светове. Вярно е, че поради същото насищане, блокирането до известна степен стабилизира продължителността и амплитудата на импулсите му и веригата му е много проста. Поради това базираните на блокиране TIN често се използват в евтини зарядни устройства за телефони.

Забележка: стойността на Sb до голяма степен, но не напълно, както пишат в аматьорските справочници, определя периода на повторение на импулса. Стойността на неговия капацитет трябва да бъде свързана със свойствата и размерите на магнитната верига и скоростта на транзистора.

Блокирането по едно време доведе до телевизори с линейно сканиране с електроннолъчеви тръби (CRT) и роди INN с амортисьор диод, поз. 2. Тук контролният блок, въз основа на сигнали от Wb и DSP веригата за обратна връзка, принудително отваря/заключва VT1 преди Tr да е наситен. Когато VT1 е заключен, обратният ток Wk се затваря през същия амортисьор VD1. Това е работната фаза: вече по-голяма, отколкото при блокиране, част от енергията се отвежда в товара. Той е голям, защото когато е напълно наситен, цялата допълнителна енергия отлита, но тук няма достатъчно от тази допълнителна. По този начин е възможно да се премахне мощност до няколко десетки вата. Въпреки това, тъй като контролното устройство не може да работи, докато Tr не достигне насищане, транзисторът все още показва силно, динамичните загуби са големи и ефективността на веригата оставя много повече да се желае.

IIN с амортисьор все още е жив в телевизори и CRT дисплеи, тъй като в тях IIN и изходът за хоризонтално сканиране са комбинирани: силовият транзистор и TP са общи. Това значително намалява производствените разходи. Но, честно казано, IIN с амортисьор е фундаментално закърнял: транзисторът и трансформаторът са принудени да работят през цялото време на ръба на повредата. Инженерите, които успяха да доведат тази схема до приемлива надеждност, заслужават най-дълбоко уважение, но силно не се препоръчва да залепите поялник там, освен за професионалисти, които са преминали професионално обучение и имат подходящ опит.

Push-pull INN с отделен трансформатор за обратна връзка е най-широко използван, т.к има най-добри качествени показатели и надеждност. Въпреки това, по отношение на радиочестотните смущения, той също греши ужасно в сравнение с „аналоговите“ захранвания (с трансформатори на хардуер и SNN). В момента тази схема съществува в много модификации; мощните биполярни транзистори в него са почти напълно заменени с полеви, управлявани от специални устройства. IC, но принципът на действие остава непроменен. Тя е илюстрирана от оригиналната диаграма, поз. 3.

Ограничителното устройство (LD) ограничава тока на зареждане на кондензаторите на входния филтър Sfvkh1(2). Големият им размер е задължително условие за работата на устройството, т.к По време на един работен цикъл от тях се отнема малка част от съхранената енергия. Грубо казано, те играят ролята на резервоар за вода или въздушен приемник. При зареждане на „късо“ токът на допълнително зареждане може да надхвърли 100A за време до 100 ms. Rc1 и Rc2 със съпротивление от порядъка на MOhm са необходими за балансиране на напрежението на филтъра, т.к най-малкият дисбаланс на раменете му е неприемлив.

Когато Sfvkh1(2) са заредени, ултразвуковото задействащо устройство генерира задействащ импулс, който отваря едно от рамената (кое е без значение) на инвертора VT1 VT2. Ток протича през намотката Wk на голям силов трансформатор Tr2 и магнитната енергия от неговата сърцевина през намотката Wn почти напълно се изразходва за коригиране и върху товара.

Малка част от енергията Tr2, определена от стойността на Rogr, се отстранява от намотката Woc1 и се подава към намотката Woc2 на малък основен трансформатор за обратна връзка Tr1. Той бързо се насища, отвореното рамо се затваря и поради разсейване в Tr2, затвореното преди това се отваря, както е описано за блокиране, и цикълът се повтаря.

По същество двунасоченият IIN представлява 2 блокера, които се „бутат“ един друг. Тъй като мощният Tr2 не е наситен, тягата VT1 VT2 е малка, напълно „потъва“ в магнитната верига Tr2 и в крайна сметка отива в товара. Поради това може да се изгради двутактов IPP с мощност до няколко kW.

По-лошо е, ако се окаже в режим XX. След това, по време на половин цикъл, Tr2 ще има време да се насити и силна тяга ще изгори едновременно VT1 и VT2. Въпреки това, сега има в продажба мощни ферити за индукция до 0,6 Tesla, но те са скъпи и се разграждат от случайно обръщане на намагнитването. Разработват се ферити с капацитет над 1 Tesla, но за да могат IIN да постигнат „желязна“ надеждност, са необходими поне 2,5 Tesla.

Диагностична техника

Когато отстранявате неизправности на "аналогово" захранване, ако е "глупаво тихо", първо проверете предпазителите, след това защитата, RE и ION, ако има транзистори. Звънят нормално - преминаваме елемент по елемент, както е описано по-долу.

В IIN, ако се „стартира“ и веднага „се спре“, те първо проверяват контролния блок. Токът в него се ограничава от мощен резистор с ниско съпротивление, след което се шунтира от оптотиристор. Ако „резисторът“ очевидно е изгорял, сменете го и оптрона. Други елементи на устройството за управление се провалят изключително рядко.

Ако IIN е „мълчалив, като риба на лед“, диагнозата също започва с OU (може би „rezik“ е напълно изгорял). След това - ултразвук. Евтините модели използват транзистори в режим на лавинен разбивка, което далеч не е много надеждно.

Следващият етап във всяко захранване са електролитите. Счупването на корпуса и изтичането на електролит не са толкова чести, колкото пишат в RuNet, но загубата на капацитет се случва много по-често от повредата на активните елементи. Електролитните кондензатори се проверяват с мултиметър, способен да измерва капацитет. Под номиналната стойност с 20% или повече - спускаме „мъртвия“ в утайката и инсталираме нов, добър.

След това има активни елементи. Вероятно знаете как да набирате диоди и транзистори. Но тук има 2 трика. Първият е, че ако диод на Шотки или ценеров диод се извика от тестер с 12V батерия, тогава устройството може да покаже повреда, въпреки че диодът е доста добър. По-добре е да се обадите на тези компоненти с помощта на показалец с батерия 1,5-3 V.

Вторият е мощни полеви работници. По-горе (забелязахте ли?) се казва, че техните I-Z са защитени с диоди. Следователно мощните транзистори с полеви ефекти изглеждат като работещи биполярни транзистори, дори и да са неизползваеми, ако каналът е „изгорял“ (деградирал) не напълно.

Тук единственият достъпен начин у дома е да ги замените с известни добри, и двете наведнъж. Ако е останал изгорял във веригата, веднага ще дръпне нов работещ със себе си. Електронните инженери се шегуват, че мощните полеви работници не могат един без друг. Друг проф. шега – „заместваща гей двойка“. Това означава, че транзисторите на рамената на IIN трябва да бъдат строго от един и същи тип.

И накрая, филмови и керамични кондензатори. Те се характеризират с вътрешни прекъсвания (открити от същия тестер, който проверява „климатиците“) и изтичане или повреда под напрежение. За да ги „хванете“, трябва да сглобите проста схема според фиг. 7. Поетапно изпитване на електрически кондензатори за повреда и изтичане се извършва, както следва:

Задаваме на тестера, без да го свързваме никъде, най-малката граница за измерване на директно напрежение (най-често 0,2 V или 200 mV), откриваме и записваме собствената грешка на устройството;
Включваме границата на измерване от 20V;
Свързваме подозрителния кондензатор към точки 3-4, тестера към 5-6, а към 1-2 прилагаме постоянно напрежение 24-48 V;
Превключете границите на напрежението на мултицета до най-ниското;
Ако на който и да е тестер покаже нещо различно от 0000.00 (най-малкото - нещо различно от собствената си грешка), тестваният кондензатор не е подходящ.

Тук завършва методологичната част на диагностиката и започва творческата част, където всички указания се основават на вашите собствени знания, опит и съображения.

Няколко импулса

UPS-ите са специална статия поради тяхната сложност и разнообразие от вериги. Тук, като начало, ще разгледаме няколко примера, използващи широчинно-импулсна модулация (PWM), което ни позволява да получим UPS с най-добро качество. В RuNet има много PWM вериги, но PWM не е толкова страшно, колкото се представя...

За дизайн на осветление

Можете просто да запалите LED лентата от всяко захранване, описано по-горе, с изключение на това на фиг. 1, задаване на необходимото напрежение. SNN с поз. 1 Фиг. 3, лесно е да направите 3 от тях, за канали R, G и B. Но издръжливостта и стабилността на светенето на светодиодите не зависи от напрежението, приложено към тях, а от тока, протичащ през тях. Следователно доброто захранване за LED лента трябва да включва стабилизатор на тока на натоварване; в техническо отношение - стабилен източник на ток (IST).

Една от схемите за стабилизиране на тока на светлинната лента, която може да бъде повторена от аматьори, е показана на фиг. 8. Сглобява се на интегриран таймер 555 (домашен аналог - K1006VI1). Осигурява стабилен ток на лентата от захранващо напрежение 9-15 V. Размерът на стабилния ток се определя по формулата I = 1/(2R6); в този случай - 0.7A. Мощният транзистор VT3 е непременно транзистор с полеви ефекти, от течение, поради заряда на основата, биполярен ШИМ просто няма да се образува. Индуктор L1 е навит на феритен пръстен 2000NM K20x4x6 с 5xPE 0,2 mm сноп. Брой навивки – 50. Диоди VD1, VD2 – всякакви силициеви RF (KD104, KD106); VT1 и VT2 – KT3107 или аналози. С KT361 и др. Диапазоните на входното напрежение и контрол на яркостта ще намалеят.

Веригата работи по следния начин: първо, капацитетът за настройка на времето C1 се зарежда през веригата R1VD1 и се разрежда през VD2R3VT2, отворен, т.е. в режим на насищане, през R1R5. Таймерът генерира поредица от импулси с максимална честота; по-точно - с минимален работен цикъл. Безинерционният превключвател VT3 генерира мощни импулси, а неговият сноп VD3C4C3L1 ги изглажда до постоянен ток.

Забележка: Коефициентът на запълване на поредица от импулси е отношението на техния период на повторение към продължителността на импулса. Ако например продължителността на импулса е 10 μs, а интервалът между тях е 100 μs, тогава работният цикъл ще бъде 11.

Токът в товара се увеличава и спадът на напрежението през R6 отваря VT1, т.е. прехвърля го от режим на изключване (заключване) в активен (подсилващ) режим. Това създава верига на изтичане за основата на VT2 R2VT1+Upit и VT2 също преминава в активен режим. Токът на разреждане C1 намалява, времето на разреждане се увеличава, работният цикъл на серията се увеличава и средната стойност на тока пада до нормата, определена от R6. Това е същността на ШИМ. При минимален ток, т.е. при максимален работен цикъл, C1 се разрежда през веригата VD2-R4-вътрешен таймер.

В оригиналния дизайн не е осигурена възможност за бързо регулиране на тока и съответно яркостта на сиянието; Няма потенциометри 0,68 ома. Най-лесният начин за регулиране на яркостта е чрез свързване, след настройка, на 3,3-10 kOhm потенциометър R* в пролуката между R3 и VT2 емитер, подчертан в кафяво. Чрез преместване на неговия двигател надолу по веригата, ние ще увеличим времето за разреждане на C4, работния цикъл и ще намалим тока. Друг начин е да заобиколите базовия преход на VT2 чрез включване на потенциометър от приблизително 1 MOhm в точки a и b (маркирани в червено), по-малко за предпочитане, т.к. корекцията ще бъде по-дълбока, но по-груба и по-рязка.

За съжаление, за да настроите това полезно не само за IST светлинни ленти, имате нужда от осцилоскоп:

Минималният +Upit се доставя на веригата.
Избирайки R1 (импулс) и R3 (пауза) постигаме работен цикъл от 2, т.е. Продължителността на импулса трябва да е равна на продължителността на паузата. Не можете да дадете работен цикъл по-малко от 2!
Сервирайте максимално +Upit.
Чрез избор на R4 се постига номиналната стойност на стабилен ток.

За зареждане

На фиг. 9 – диаграма на най-простия ISN с PWM, подходящ за зареждане на телефон, смартфон, таблет (лаптоп, за съжаление, няма да работи) от домашна слънчева батерия, вятърен генератор, акумулатор за мотоциклет или кола, магнитно фенерче „бъг“ и други захранване от нестабилни произволни източници с ниска мощност Вижте диаграмата за обхвата на входното напрежение, там няма грешка. Този ISN наистина е в състояние да произведе изходно напрежение, по-голямо от входното. Както и в предишния, тук има ефект на промяна на полярността на изхода спрямо входа; това обикновено е собствена характеристика на PWM схемите. Да се надяваме, че след като прочетете внимателно предишния, вие сами ще разберете работата на това мъничко нещо.

Между другото, за зареждането и зареждането

Зареждането на батериите е много сложен и деликатен физико-химичен процес, чието нарушаване намалява експлоатационния им живот няколко пъти или десетки пъти, т.е. брой цикли на зареждане-разреждане. Зарядното устройство трябва, въз основа на много малки промени в напрежението на батерията, да изчисли колко енергия е получена и съответно да регулира тока на зареждане според определен закон. Следователно зарядното в никакъв случай не е захранване, а от обикновени захранвания могат да се зареждат само батерии в устройства с вграден контролер за зареждане: телефони, смартфони, таблети и някои модели цифрови фотоапарати. А зареждането, което е зарядно устройство, е тема за отделна дискусия.

Question-remont.ru каза:

Ще има искри от токоизправителя, но вероятно не е голяма работа. Въпросът е т.нар. диференциален изходен импеданс на захранването. За алкални батерии е около mOhm (милиома), за киселинни батерии е още по-малко. Транс с мост без изглаждане има десети и стотни от ома, т.е. приблизително. 100 – 10 пъти повече. И стартовият ток на постояннотоков двигател с четка може да бъде 6-7 или дори 20 пъти по-голям от работния ток.Вашият най-вероятно е по-близък до последния - двигателите с бързо ускорение са по-компактни и по-икономични, а огромният капацитет на претоварване на батериите ви позволяват да подадете на двигателя толкова ток, колкото той може да издържи за ускорение. Транс с токоизправител няма да даде толкова моментен ток, а двигателят ускорява по-бавно от предвиденото и с голямо приплъзване на арматурата. От това, от голямото приплъзване, възниква искра и след това остава в действие поради самоиндукция в намотките.

Какво мога да препоръчам тук? Първо: погледнете по-отблизо - как искри? Трябва да го гледате в действие, под товар, т.е. по време на рязане.

Ако на определени места под четките танцуват искри, няма проблем. Моята мощна бормашина Конаково блести толкова много от раждането, и за бога. За 24 години смених четките веднъж, измих ги с алкохол и полирах комутатора - това е всичко. Ако сте свързали 18V инструмент към 24V изход, малко искрене е нормално. Развийте намотката или изгасете излишното напрежение с нещо като заваръчен реостат (резистор от приблизително 0,2 Ohm за разсейване на мощност от 200 W или повече), така че двигателят да работи при номиналното напрежение и най-вероятно искрата ще изчезне далеч. Ако сте го свързали към 12 V, надявайки се, че след коригиране ще бъде 18, тогава напразно - коригираното напрежение пада значително при натоварване. А колекторният електродвигател, между другото, не се интересува дали се захранва от постоянен или променлив ток.

Конкретно: вземете 3-5 м стоманена тел с диаметър 2,5-3 мм. Разточете на спирала с диаметър 100-200 мм, така че завоите да не се допират. Поставете върху огнеупорна диелектрична подложка. Почистете краищата на жицата до блясък и ги сгънете на „уши“. Най-добре е веднага да смажете с графитна смазка, за да предотвратите окисляване. Този реостат е свързан към прекъсване на един от проводниците, водещи към инструмента. От само себе си се разбира, че контактите трябва да са винтове, здраво затегнати, с шайби. Свържете цялата верига към изхода 24V без коригиране. Искрата я няма, но мощността на вала също е паднала - трябва да се намали реостатът, единият контакт трябва да се превключи на 1-2 оборота по-близо до другия. Все още искри, но по-малко - реостатът е твърде малък, трябва да добавите повече обороти. По-добре е незабавно да направите реостат очевидно голям, за да не завинтвате допълнителни секции. По-лошо е, ако огънят е по протежение на цялата линия на контакт между четките и комутатора или искрите след тях. Тогава токоизправителят има нужда от анти-алиасинг филтър някъде, според вашите данни, от 100 000 µF. Не е евтино удоволствие. „Филтърът“ в този случай ще бъде устройство за съхранение на енергия за ускоряване на двигателя. Но може да не помогне, ако общата мощност на трансформатора не е достатъчна. Коефициентът на полезно действие на четковите DC двигатели е прибл. 0,55-0,65, т.е. trans е необходим от 800-900 W. Тоест, ако филтърът е монтиран, но все още искри с огън под цялата четка (под двете, разбира се), тогава трансформаторът не се справя със задачата. Да, ако инсталирате филтър, тогава диодите на моста трябва да бъдат оценени за утроен работен ток, в противен случай те могат да излетят от скока на зарядния ток, когато са свързани към мрежата. И тогава инструментът може да се стартира 5-10 секунди след свързване към мрежата, така че „банките“ да имат време да „изпомпват“.

И най-лошото е, ако опашките от искри от четките достигнат или почти достигнат противоположната четка. Това се нарича всеобхватен огън. Много бързо изгаря колектора до пълна неизправност. Може да има няколко причини за кръгъл огън. В твоя случай най-вероятно е мотора да е пуснат на 12V с изправяне. Тогава при ток 30 A електрическата мощност във веригата е 360 W. Котвата се плъзга повече от 30 градуса на оборот и това непременно е непрекъснат всеобхватен огън. Също така е възможно арматурата на двигателя да е навита с проста (не двойна) вълна. Такива електродвигатели по-добре преодоляват моментните претоварвания, но имат стартов ток - майко, не се притеснявай. Не мога да кажа по-точно задочно и няма смисъл от това - едва ли можем да поправим нещо тук със собствените си ръце. Тогава вероятно ще бъде по-евтино и по-лесно да намерите и закупите нови батерии. Но първо опитайте да включите двигателя на малко по-високо напрежение през реостата (вижте по-горе). Почти винаги по този начин е възможно да се сваля продължителен кръгов огън с цената на малко (до 10-15%) намаляване на мощността на вала.

Евгений каза:

Трябват още съкращения. Така че целият текст е съставен от съкращения. Майната му, че никой не разбира, но не е нужно да пишете една и съща дума, която се повтаря ТРИ пъти в текста.

С натискането на бутона „Добави коментар“ се съгласявам със сайта.