Nekako sam nedavno na internetu naišao na dijagram koji je bio vrlo jednostavan blok napajanje sa regulacijom napona. Napon se može podesiti od 1 do 36 volti, ovisno o izlaznom naponu na sekundarnom namotu transformatora.

Pogledajte izbliza LM317T u samom krugu! Treći krak (3) mikrokola je povezan sa kondenzatorom C1, odnosno treći krak je INPUT, a drugi krak (2) povezan je sa kondenzatorom C2 i otpornikom od 200 Ohma i predstavlja IZLAZ.

Koristeći transformator, iz mrežnog napona od 220 volti dobijamo 25 volti, ne više. Manje je moguće, ne više. Zatim sve ispravimo diodnim mostom i izgladimo talase pomoću kondenzatora C1. Sve je to detaljno opisano u članku o tome kako dobiti konstantan napon iz naizmjeničnog napona. A evo i našeg najvažnijeg aduta u napajanju - ovo je visokostabilan čip regulatora napona LM317T. U vrijeme pisanja, cijena ovog čipa je bila oko 14 rubalja. Čak jeftinije od vekne belog hleba.

Opis čipa

LM317T je regulator napona. Ako transformator proizvodi do 27-28 volti na sekundarnom namotu, onda možemo lako regulirati napon od 1,2 do 37 volti, ali ne bih podigao traku na više od 25 volti na izlazu transformatora.

Mikrokolo se može izvesti u TO-220 paketu:

ili u D2 Pack kućištu

Može proći maksimalnu struju od 1,5 ampera, što je dovoljno za napajanje vaših elektronskih uređaja bez pada napona. Odnosno, možemo proizvesti napon od 36 volti sa strujnim opterećenjem do 1,5 ampera, a istovremeno će naš mikro krug i dalje proizvoditi 36 volti - ovo je, naravno, idealno. U stvarnosti, dijelovi volti će pasti, što nije baš kritično. S velikom strujom u opterećenju, preporučljivije je ugraditi ovaj mikro krug na radijator.

Da bismo sklopili kolo, potreban nam je i varijabilni otpornik od 6,8 ​​kilohma, ili čak 10 kilohma, također konstantni otpornik na 200 Ohma, poželjno od 1 W. Pa, stavili smo kondenzator od 100 µF na izlaz. Apsolutno jednostavna shema!

Montaža u hardveru

Ranije sam imao jako loše napajanje sa tranzistorima. Pomislio sam, zašto ga ne prepraviti? Evo rezultata ;-)

Ovdje vidimo uvezeni GBU606 diodni most. Dizajniran je za struju do 6 A, što je više nego dovoljno za naše napajanje, jer će isporučiti maksimalno 1,5 A na opterećenje. Ugradio sam LM na radijator koristeći KPT-8 pastu za poboljšanje prijenosa topline. Pa, sve ostalo vam je, mislim, poznato.

A evo i pretpotopnog transformatora koji mi daje napon od 12 volti na sekundarnom namotu.

Sve ovo pažljivo pakujemo u kutiju i uklanjamo žice.

Pa šta misliš? ;-)

Minimalni napon koji sam dobio bio je 1,25 volti, a maksimalni 15 volti.

Postavljam bilo koji napon, u ovom slučaju najčešći su 12 volti i 5 volti

Sve radi odlično!

Ovo napajanje je vrlo pogodno za podešavanje brzine mini bušilice, koja se koristi za bušenje ploča.

Analogi na Aliexpressu

Usput, na Aliju možete odmah pronaći gotov set ovog bloka bez transformatora.

Previše ste lijeni za prikupljanje? Možete kupiti gotov 5 A za manje od 2 USD:

Možete ga pogledati na ovo veza.

Ako 5 ampera nije dovoljno, onda možete pogledati 8 ampera. To će biti dovoljno i za najiskusnijeg inženjera elektronike:

"Jednostavno stabilizirano napajanje sa super pristupačnim dijelovima"

Gdje počinje radioamaterska laboratorija? Vjerovatno od 3 artikla:
lemilica, multimetar i napajanje. Nije tajna da je često značenje potonjeg
razumiješ temu tek nakon što pregori oskudan tranzistor ili skupo mikrokolo.. Nedavno sam odlučio da "ažuriram" svoj pohabani BR, htio sam smanjiti donju granicu sa 1,5V na nulu (ako se "uređaj" napaja od jedan 1.5V baterija, potrebno je imati
mogućnost da se provjeri šta će se dogoditi kada se element isprazni). Nakon guglanja bio sam iznenađen otkrivši,
da je čitav niz šema raštrkanih po mreži podijeljen u 2 velike kategorije: ili ovo
modifikacije LM317 (KREN12A) su ili složeni dizajni sa bipolarnim napajanjem za operativna pojačala, ili nešto oskudno i egzotično.
Pojavila se ideja da se napravi napajanje bazirano na najpristupačnijem i najjeftinijem op-pojačalu na svijetu
LM324 (naš analog K1401UD2). Nedavno sam imao priliku da popravim stanicu za lemljenje u kojoj se nalazi ovo pojačalo i tada sam saznao da savršeno radi sa signalima blizu 0 čak i
sa unipolarnim niskonaponskim napajanjem. Na osnovu toga, shema je sintetizirana.
Koristio sam TL431 kao referentni izvor napona. Zašto ne zener dioda ili Krenka? činjenica je da zener diode imaju prilično visoku nestabilnost napona
zavisno od struje i temperature. Radilice (domaće i uvozne 78XX) obično su sklone driftu izlaznog napona u zavisnosti od temperature i primenjenog ulaznog napona. TL431 je podesivi, stabilni izvor referentnog napona. Odlično radi kao zener dioda sa izlaznim naponom od 2,5 do 37V. Veoma stabilan.
Upotreba kao regulacionog tranzistora sa pnp strukturom omogućila je stvaranje
stabilizator sa malim padom napona. Pri maksimalnim vrijednostima postavljenog napona može doseći ulaz -0,5V.
Podesiva strujna zaštita ima širok raspon podešavanja. Radnu struju možete podesiti od jedinica miliampera do 3 ampera. Otpornik od 0,1 Ohma iz prekidačkih izvora napajanja koristi se kao šant.
Bolje je koristiti logaritamske otpornike za podešavanje struje i napona. Tada možete lakše podesiti vrijednosti niskog napona i struje.

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. Kada se napaja naizmjeničnom strujom, velika količina toga u niskonaponskom ožičenju može stvoriti smetnje kod kućanskih aparata i elektronike;
• 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. Pro-BP mora održavati navedeni napon s najvećom preciznošću neograničeno dugo vremena, a njegov dizajn, zaštita i automatizacija moraju omogućiti rad nekvalifikovanom osoblju u teškim uvjetima, 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 BP VSC 100, izlazni naponće se promijeniti za 0,27%, što će sa svojom vrijednošću od 12V dati drift 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 oni 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 kontrolne jedinice djeluje na RE.
8. SNN – kontinuirani stabilizator napona; jednostavno "analogno".
9. ISN – impulsni stabilizator napona.
10. UPS je prekidački izvor napajanja.

Bilješka: 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 ostavi mnogi ljudi imaju napajanje sa starog kompjutera koji leži unaokolo, zastareo, ali prilično ispravan. 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:

Možda je preporučljivo za prosječnog amatera 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 (niskonaponsko dugme 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 se također isključiti.

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 Visoka kvaliteta. 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 napajanja.

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 Sf 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 magnetnog fluksa u magnetnom kolu Tr i mreža to ne "vidi" kao aktivno opterećenje, ali 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.

Bilješka: zašto 2V, a ne 0,7V, na kojem se otvara p-n spoj u silicijumu? Razlog je struja, 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 - dupla 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. Građeni su uglavnom kao pomoćni uređaji male snage za nezavisno napajanje operacionih pojačala (op-pojačala) i drugih malih, ali zahtevnih analognih komponenti u pogledu kvaliteta 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 ne ide odmah na veliku snagu, već da napravi jednostavan, visoko stabilan 12V ELV za testiranje prema krugu 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 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 krug za poređenje, 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 5 A sa podešavanjem od 12 do 36 V. Ovo napajanje može napajati 10 A za opterećenje ako postoji napajanje od 400 W od 36 V . 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 potpuno, 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 prijeđe približno 0,7V, VT2 će se otvoriti, zatvoriti osnovni krug VT1 na zajedničku žicu, 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 prikladan, dizajniran je 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. dodati. HDD hladnjak ili video kartica. Spojen je na pinove 2 i 8 DA1, uvijek ima 12V.

Bilješka: 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. Neke modifikacije se najčešće svode na ugradnju izlaznog (najbližeg opterećenju) elektrolitskog kondenzatora veliki kapacitet za gore opisanu svrhu. U RuNetu postoji mnogo recepata za pretvaranje računarskih napajanja za električne alate (uglavnom odvijače, koji nisu jako moćni, ali vrlo korisni), a jedna od metoda prikazana 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 odvijač od 18 V od balasta od spaljene domaćice, pogledajte sljedeći video.

Video: 18V napajanje za odvijač

Visoko društvo

No, vratimo se na SNN na ES-u; njihove mogućnosti su daleko od toga da su iscrpljene. Na sl. 5 – bipolarno snažno napajanje sa 0-30 V regulacijom, pogodno za Hi-Fi audio opremu i druge izbirljive potrošače. Izlazni napon se podešava pomoću jednog dugmeta (R8), a simetrija kanala se održava automatski na bilo kojoj vrednosti napona i struji opterećenja. Pedant-formalista 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 reaguje na skokove u potrošnji struje.

Za SNN na EP, δr je jednako onom ION-a, tj. zener dioda podijeljena sa koeficijentom prijenosa struje 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, ni na koji način se ne uklapa u bipolarno kolo, pa je problem zaštite riješen po principu "nema trika protiv otpada": zaštitni modul nema toga, ali postoji redundantnost u parametrima 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.

Bilješka: 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 izlaza premaši plus u apsolutnoj vrijednosti, 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". Sa samim elektrolitičkim kondenzatorima, šantovanim keramikom, ovdje nema potpune sigurnosti; velika samoinduktivnost "elektrolita" interferira. 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) i R11 postavljaju napone kanala jednake u apsolutnoj 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 mjere 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, struja u poluvodičkim uređajima (jednostavno nacrt) je apsolutno 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. Snažni 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 ponovo školske fizike); emf se indukuje 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, u namotajima se inducira EMF suprotnog polariteta i obrnuti napon Wb trenutno zaključava (blokira) VT1, čuvajući ga od pregrijavanja i termičkog kvara. 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 njegov sklop je vrlo jednostavan. Stoga se TIN-ovi zasnovani na blokiranju često koriste u jeftinim punjačima telefona.

Bilješka: vrijednost Sb u velikoj mjeri, ali ne u potpunosti, kako pišu u amaterskim referencama, 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, prisilno otvara/zaključava VT1 prije nego što Tr bude zasićen. Kada je VT1 zaključan, reverzna struja Wk je zatvorena 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. Ilustruje to originalno kolo, pos. 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 proboja, što je daleko od toga da bude vrlo pouzdano.

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 - spuštamo "mrtvu" u mulj i ugrađujemo novu, dobru.

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. Korak po korak ispitivanje električnih kondenzatora na kvar i curenje provodi se 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 pritisak 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 proizvod zbog svoje složenosti i raznolikosti kola. Ovdje ćemo, za početak, razmotriti nekoliko uzoraka koji koriste modulaciju širine impulsa (PWM), što nam omogućava da dobijemo najbolji kvalitet UPS. Postoji mnogo PWM kola u RuNetu, ali PWM nije tako zastrašujući kao što se predstavlja...

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. Stoga, dobro napajanje za LED traku treba 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 na integrisanom tajmeru 555 (domaći analog - 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 napunjenosti baze, bipolarni PWM jednostavno se neće formirati. 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.

Bilješka: 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, pogodan za punjenje telefona, pametnog telefona, tableta (laptop, nažalost, neće raditi) iz domaće solarne baterije, vjetrogeneratora, akumulatora motocikla ili automobila, magneto baterijske lampe „bube“ i dr. napajanje od nestabilnih slučajnih izvora male snage Pogledajte dijagram za raspon ulaznog napona, tu 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 DC motora može biti 6-7 ili čak 20 puta veća od radne struje. Vaša je najvjerovatnije bliža ovoj drugoj - motori s brzim ubrzanjem su kompaktniji i ekonomičniji, a ogroman kapacitet preopterećenja baterije vam omogućavaju da date motoru onoliko struje koliko može podnijeti za ubrzanje. Trans sa ispravljačem neće obezbediti toliku trenutnu struju, a motor ubrzava sporije nego što je projektovan i sa velikim proklizavanjem armature. Iz toga, 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 pala snaga na osovini - reostat treba smanjiti, jedan od kontakata treba 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 ubrzavanje 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. Zatim pri struji od 30 A električna energija u kolu 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 savladavanju trenutnih preopterećenja, ali imaju startnu struju - majko, ne brini. Ne mogu točnije reći u odsustvu, a nema smisla - jedva da možemo nešto da popravimo ovdje 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 je na ovaj način moguće garati neprekidnu svestranu vatru po cijenu malog (do 10-15%) smanjenja snage na osovini.

Preporučljivo je stabilizirati napon napajanja opreme lampe (anoda i filament). To će nam omogućiti da postignemo ne samo dobru stabilnost parametara i radikalno riješimo pozadinski problem, već, što je također važno, da osiguramo stabilne režime rada lampi, što znači njihov normalan rad i trajnost, kada se napon napajanja mijenja unutar širokog raspona. raspona, što u našim uslovima nije neuobičajeno, pogotovo zimi. Moderne komponente omogućavaju stvaranje efikasnih, pouzdanih i istovremeno prilično jednostavnih sklopova i kompaktnih dizajnerskih rješenja za stabilizatore anoda i filamenta.

Stabilizator napona anode i filamenta na koji vam skrećemo pažnju kreiran je na osnovu dobro proverenog kola, detaljno opisanog u članak

Za veću svestranost upotrebe i povećanu pouzdanost, koristi snažnije i visokonaponske tranzistore, anodni stabilizator ima poboljšano strujno zaštitno kolo i pruža zaštitu od prekomjerne disipacije snage. U stabilizatoru filamenta za bolju ponovljivost, umjesto onoga što je prilično rijetko u moderno doba i ima širok raspon parametara tranzistor sa efektom polja KP103 koristi bipolarni.

Dijagram napajanja je prikazan na slici 1. Da bi se smanjila multiplikativna pozadina, diode svih ispravljača su šantovane keramičkim kondenzatorima. Anodni stabilizator je izrađen na visokonaponskim tranzistorima VT2.0VT1. Regulacijski tranzistor 0VT1 spojen je prema krugu s OP-om, što osigurava ne samo veliko pojačanje u kontrolnoj petlji, a samim tim i prilično veliki koeficijent stabilizacije (najmanje 200), već i vrlo mali dozvoljeni pad napona na regulacioni tranzistor (oko 0,5V), što je dovelo do njegove prilično visoke efikasnosti i isplativosti.

Otpornik R2 dovodi negativni napon otvaranja na bazu VT2, pokrećući stabilizator u radni režim u trenutku uključivanja. U početnom trenutku, zener dioda VD7 je zatvorena, a ranžirni učinak krugova opterećenja je prekinut diodom VD6, što osigurava pouzdano pokretanje stabilizatora s prilično visokim otporom otpornika R1 (1MΩ) i na U isto vrijeme praktički se ne pogoršavaju parametri stabilizatora, budući da je u radnom režimu struja kroz ovaj otpornik efektivno zatvorena niskim diferencijalnim otporom otvorene zener diode VD7.

Tranzistori su zaštićeni od preopterećenja i po naponu gejta (za VT2 - VD10,R7, za 0VT1 - VD9,R13) i po struji (kolo VT1,R9,0VT1 zajedno sa R6 čine klasični strujni stabilizator, sa elementima navedenim u dijagram Granica struje je postavljena na oko 250mA - definisana kao Ik.z[A].=0,55V/ R6[Ohm] i može se lako promijeniti kako bi odgovarala vašim potrebama, na primjer, na 1 Ohm ograničenje struje će biti oko 0,5 A), zahvaljujući čemu ovaj stabilizator ima vrlo visoku pouzdanost i istovremeno je, naravno, zaštićen od prekomjerne struje i kratkog spoja. i ispravljač sa mrežnim transformatorom (pretpostavlja se da je transformator sposoban da isporuči takvu struju).

Maksimalna izlazna struja stabilizatora određena je samo dopuštenom disipacijom snage VT2 i za održavanje pouzdanosti mora se odabrati tako da prosječna rasipana snaga ne prelazi polovinu (po mogućnosti trećinu) maksimalno dopuštene. Na primjer, za IRF830 Pmax=100W naveden na dijagramu (naravno, s dovoljnom površinom radijatora ili šasije, najmanje 15 kvadratnih cm za svaki W), u našem krugu će napon ispravljača biti oko + 215V, sa izlazom +150V pad napona na tranzistoru 65V. Ako postavite maksimalnu izlaznu struju sa otpornikom R6, možete je postaviti na 0,5 A, tada će u normalnom načinu disipacija snage biti 32,5 W, u hitnom načinu rada kratki spoj izlaz (kratki spoj), disipirana snaga od 107 W će premašiti maksimalno dozvoljenu i ako se režim kratkog spoja ne eliminiše na vrijeme, tranzistor će otkazati. Kako bi se eliminirala takva situacija, sklop osigurava zaštitu upravljačkog tranzistora od prekoračenja snage, izvedene na VD12, R14, VD11.

Radni napon zener diode VD11 odabran je da bude 1,5-2 puta veći od pada napona na kontrolnom tranzistoru u normalnom načinu rada. Ako dođe do prekomjerne struje ili kratkog spoja. strujni krug za ograničavanje radi i ograničava izlaznu struju na zadati nivo, blokirajući regulacijski tranzistor 0VT1, pad napona na njemu se povećava i čim dostigne napon otvaranja zener diode VD11, struja počinje teći kroz njega i otpornike R14, R9. Pad napona na R9 dodatno pokriva VT1. U ovom slučaju, stabilizacijska struja je određena formulom Ic.c[A].=(0,55V-Ur9)/R6[Ohm]. To. kada pad napona na R9 dosegne oko 0,55 V ili više, strujni stabilizator će u potpunosti zatvoriti upravljački tranzistor i stabilizator se neće pokrenuti čak ni nakon što se preopterećenje ukloni.

Da bi se eliminisalo ovo "samozatvaranje" stabilizatora, uvedena je germanijumska dioda VD11, koja stabilizuje napon Ur9 na približno 0,4V, čime se fiksira struja kratkog spoja. na nivou od približno 025...0,3 od postavljenog. Što u našem primjeru odgovara 0.5 A * (0.25..0.3) = 0.125..0.16 A. U ovom slučaju, snaga disipacije neće prelaziti istih 32 W.

S druge strane, ako se ne planiraju tako veliki izlazni naponi i struje, tada se ne može ugraditi zaštitni krug za upravljački tranzistor od prekoračenja rasipanje snage VD12, R14, VD11. Na primjer, sa ulaznim AC naponom od 152 V prikazanim na dijagramu (približno 213 V na ispravljaču) i postavljenom strujom zaštite od 0,25 A (R6 = 2,2 Ohm) pri kratkom spoju. disipacija snage neće prelaziti 215V*0.25A=54W.

Stabilizirani izlazni napon je određen zbirom napona zener dioda VD7, VD13, tačnije Ustab = Uvd7 + Uvd13 - 0,6 V (napon otvaranja VT2). Da biste dobili +140V, prihvatljivi su svi setovi zener dioda koji pružaju potrebnu količinu napona. Ako ih ima nekoliko, onda se moraju podijeliti u grupe koje pružaju približno jednake vrijednosti stabilizacije (70V + -30V). Grupu sa nižom vrednošću stabilizacijskog napona treba koristiti kao VD7, a sa višom vrednošću – VD13.
Vrijednost otpornika za podešavanje struje bira se kako bi se smanjila disipacija snage kako bi se osiguralo da struja kroz zener diodu bude 1-2 mA veća od minimalne stabilizacijske struje, dok je R1=Uvd13/(IminVD7+1. .2mA), i R16=Uvd7/(IminVD13+1.2mA).
Ovdje možete koristiti široko rasprostranjene zener diode serije D816, D817, na primjer za 140V D817G+D816G, ali ako planirate glavni dio elemenata za napajanje postaviti na štampana ploča, vrijedi kupiti male zener diode serije KS (ili slične uvezene) - pogodnije su za instalaciju tiskanog kruga od serije D816, D817. Za 140V, pored onoga što je naznačeno na dijagramu, postoji još jedan dobra opcija KS568 + KS582, ali to mogu biti i lanci nekoliko drugih sličnih KS539,547,551,591,596, dajući ukupno potrebnih 140V, na primjer KS568v (VD8) i KS568v + mala zener dioda tip D814D, KSD515a).

Tip stabilizatorske ploče US5MSQ

Odabirom ovih zener dioda, stabilizator se može podesiti na skoro svaki napon u rasponu od +12 do +360 V. Maksimalni napon iz ispravljača koji se može primijeniti na ovaj stabilizator određen je onim što je dozvoljeno za VT3 tranzistor i, dok održavajući visoku pouzdanost, za BF488 naveden na dijagramu ne bi trebao prelaziti +400V. Minimalni pad napona na kontrolnom tranzistoru je 0,5V + amplituda talasnog napona, što je približno 10 V za svakih 100 mA struje opterećenja sa kapacitivnošću C15 od 100 μF, tj. sa stabilnim mrežnim naponom, gornja granica izlaznog napona može doseći +360V. Ekvivalentna zamjena visoki napon p-n-p tranzistor BF488 u anodnom stabilizatoru - MPSA94, a na nižem naponu ispravljača (ne više od 350V) - MPSA92G, a ako ne više od 200V, onda BF421, BF423.

Bilo koji IRF7xx, IRF8xx se može koristiti kao VT2. Na nižem naponu ispravljača (ne više od 200V) IRF6hh. Odvod regulacionog tranzistora VT2 spojen je na zajedničku žicu, tako da ne zahtijeva poseban izolirani radijator, a metalna šasija se može koristiti kao radijator.

Filamentni stabilizator napona+6.3V je napravljeno na VT3.0VT2 tranzistorima po istoj strukturi. No, krug se pokazao znatno jednostavnijim od prethodnog zbog činjenice da nema napona opasnih za kapiju i nema potrebe za odgovarajućim zaštitnim elementima. Uprkos izuzetnoj jednostavnosti kola, ovaj stabilizator ima sasvim pristojne parametre: koeficijent stabilizacije - više od 200, temperaturnu i vremensku stabilnost - ne gori od 0,1%, vrlo nizak izlazni otpor (ne više od 0,02 oma - pri povećanju opterećenja sa 0,7a na 2A, izlazni napon se smanjio za samo 20 mV), ali glavna stvar je da je maksimalna izlazna struja ovog stabilizatora ograničena samo snagom izvora napajanja i mogućnostima kontrolnog tranzistora. Istovremeno, regulacijski tranzistor također ne zahtijeva poseban radijator (naravno, kućište ili šasija su metalni). Kod IRF540, stabilizator filamenta je, uprkos nedostatku strujne zaštite, generalno neuništiv - ovo je slučajno testirano u praksi (bok!) - tokom testiranja sam slučajno stavio kap lema između zajedničke žice i +6,3V, a potpuni kratki spoj. Sve je funkcionisalo ovako jedan minut - dok nisam shvatio šta se dogodilo i zašto su anodni naponi odjednom postali niski (oko +30V). Sve je živo, tranzistor je jedva zagrijao, samo se transformator malo zagrijao.

Izlazni napon je određen zbirom napona Uout=Uvd14+Uu2-0,6V (napon otvaranja VT3). Podešavanje uključuje podešavanje potrebnog izlaznog napona pomoću trim otpornika R8. Gotovo svaki silikonski pnp tranzistori se može koristiti kao VT3. Minimalni pad napona na regulacionom tranzistoru VT4 u režimu stabilizacije je približno 0,5V (2A, IRF540), ali ono što je vredno pažnje je da se daljim smanjenjem ulaznog napona stabilizator ne isključuje, ostaje u funkciji, samo izlazni napon je nešto manji od ulaznog (pri naponu zasićenja polja, otprilike za 0,1-0,2V) - to jest, lampe će normalno funkcionirati čak i pri ulaznom naponu manjem od nominalnog. Štaviše, čim ulazni napon poraste na +6,8V, stabilizator će automatski početi sa radom.

Kapacitet kondenzatora C7 mora biti najmanje 7000 µF za svaku struju opterećenja od 1A, tj. na 2A trebate najmanje 14000 uF. Da biste smanjili gubitke, preporučljivo je koristiti Schottky diode kao VD3, VD4, dizajnirane za maksimalnu struju 3-5 puta veću od radne struje (na primjer, 1N5820-22. SR5100, itd.) - to će smanjiti gubitke napona na ispravljačke diode. Jer Naponska rezerva ispravljača (sa standardnim namotajem sa žarnom niti) je mala, ovdje ima smisla konkurirati čak i za desetinke volta, to će osigurati normalan rad stabilizatora na nižem mrežnom naponu, što nikako nije neuobičajeno u zima.
Ispravljač +14V je montiran na diodama VD2, VD4 i kondenzatoru C3 za napajanje pomoćnih kola (napajanje releja, digitalne vage, itd.) sa strujom opterećenja do 1 A.

Ovaj napon je stabiliziran na podesivom integriranom stabilizatoru U1, čiji se izlazni napon može podesiti odabirom R5 u rasponu od +5 do +11V.

Konstrukcija i detalji. Filter za suzbijanje buke 0S1, 0L1,0S2,0S3,0S4, u zavisnosti od snage jedinice za napajanje, može biti gotov, npr. takav

ili iz računarskih izvora napajanja. Kada sami izrađujete filter za suzbijanje smetnji, kondenzatori mogu biti metal-papir, film, metal-film (iz domaćih, na primjer, serije K40-xx, K7x-xx, uvozni MKT, MKP itd.) kapaciteta od 10-22nF za radni napon od najmanje 400V. Zavojnica je izrađena na feritnom prstenu prečnika 16-20 mm sa propusnošću manjom od 2000 sa dvostrukom žicom u dobroj izolaciji (tanki MGTF, telefonski ili "kompjuterski" upleteni par, itd.) - 20-30 zavoja .

Umjesto TAN1, moguće je koristiti bilo koji standardizirani ili drugi transformator koji osigurava potrebne AC napone. Diodni mostovi Br1, Br2 mogu biti sve što omogućava obrnuti napon 2 puta veći od dolaznog naizmjeničnog napona pri maksimalno dozvoljenoj struji ne manjoj od utvrđene struje zaštite, na primjer, domaći KD402-405, uvozni 2W10, itd., ploča pruža mogućnost ugradnje pojedinačnih dioda umjesto mosta tipa 1N4007 itd. Integrirani stabilizator TL431, uz određeno pogoršanje parametara, može se zamijeniti LED diodom napona od oko 2,5V.

Fiksni otpornici male veličine serije MLT, MT ili sličnih uvezenih, dizajnirani za snagu disipacije ne manju od one prikazane na dijagramu.

Postavljanje napajanja. Nakon provjere ispravne instalacije, prvi put ga uključujemo bez opterećenja. Ako se izlazni naponi u praznom hodu značajno (više od 5%) razlikuju od potrebnih, naponi zener diode se biraju preciznije, kao što je gore navedeno. Provjerite nosivost stabilizatora. Kratkim povezivanjem otpornika od 1,5 kOhm sa disipacijom snage od najmanje 2 W na krug +140 V, osiguravamo da se izlazni napon smanji za najviše 2-3 V. Na izlaz stabilizatora filamenta povezujemo žičani otpornik od 5,1 oma snage od najmanje 5W i pomoću trimera R8 postavimo izlazni napon na 6,25-6,3V.

Može se kupiti set dijelova za samomontažu anodnih i filamentnih ploča stabilizatora napona

Sergey Belenetsky (US5MSQ) Kijev, Ukrajina

Dobrodošli svima na web stranicu

Ovaj video će govoriti o tome kako možete napraviti jednostavno stabilizirano napajanje (u daljem tekstu PSU) za muzičku opremu, sve vrste gadžeta i slično, koje koriste čak i neki komercijalni proizvođači.

Međutim, dizajn je vrlo jednostavan. Pogledajmo primjer 9-voltnog napajanja, koje napaja sve vrste overdrivea, distorzije i sličnih uređaja.

Zapravo, sam krug se sastoji od opadajućeg transformatora, diodnog mosta i kruga linearnog stabilizatora na čipu L7809CV, kao i kondenzatora filtera za izglađivanje talasa napona u mreži

Krug je vrlo jednostavan i neće ga biti teško sastaviti čak ni za početnika.

Čip stabilizatora može proizvesti struju do 1,5 Ampera.

Također možete sastaviti napajanje za bilo koji potrebni napon od 12,9,6,5 volti, ako koristite odgovarajuće mikro krugove 7812, 7809, 7806, 7805, ili organizirate bilo koji željeni napon na otpornom razdjelniku napona.

Važna stvar je da ulazni napon koji ide na ulaz stabilizatora za pouzdan rad napajanja prelazi najmanje 2 Volta, pri čemu je potrebno uzeti u obzir da je snaga proizvodnje topline direktno proporcionalna razlika napona na ulazu i izlazu, tj. Što je veći ulazni napon, to će se više energije potrošiti na "grijanje ulice".

Takođe, ulazni napon ne može biti prekoračen više od onoga što je naznačeno u tehničkom listu. Međutim, isto tako raste i disipirana snaga. Ova snaga je jednaka proizvodu izlazne struje i razlike između ulaznog i izlaznog napona.

Shema je krajnje jednostavna:

Mrežni napon od 220 volti snižava se transformatorom, ispravlja se punovalnim diodnim mostom, zatim izglađuje velikim elektrolitom, zatim dolazi stabilizirajući dio - to je sam stabilizator i dva kondenzatora na ulazu i izlazu mikrokruga . Napon se stabilizuje i dovodi na izlaz jedinice za napajanje.

Još jedna važna nijansa u napajanju je polaritet na utikaču. Činjenica je da velika većina muzičkih gadžeta i sličnih uređaja koristi vanjski rub utikača kao „plus“, a tlo je shodno tome u sredini utikača. To je zbog specifičnosti prebacivanja ovih uređaja - posebno kada se koriste autonomno napajanje i mrežno napajanje zajedno.

Odnosno, ako nekako obrnete polaritet i vaš uređaj nije zaštićen, onda možete sigurno otići u radionicu - kupiti dijelove za popravak ili kupiti novi uređaj...

Ja sam lično pomešao polaritet na kašnjenju kada sam kopirao kolo. U procesu jednostavnih manipulacija, kontakti za napajanje su se otkačili, a iz neznanja i navike sam zalemio žice na klasičan način. Naravno, operativni pojačivač kašnjenja je otkazao i morao je biti zamijenjen.

Da bi nam pomogao, tu je crtež dijagrama koji pokazuje polaritet na ulazu i potreban napon napajanja.

Svi odgovorni proizvođači prave takve sklopove na uređajima za napajanje.