Lülitustoiteplokkide vahetamine muutub ikka ja jälle arutelude ja vaidluste objektiks ning nende projekteerimine ja ehitamine põhjustavad raadioamatöörringkondades mõningaid raskusi. Üha enam pöörduvad koduraadiotehnikud just lülitustoiteseadmete poole, kuna neil on traditsiooniliste trafoseadmete ees mitmeid vaieldamatuid eeliseid. Paljud raadioamatöörid, eriti algajad, ei julge neid aga kokku panna, hoolimata nende laialdasest kasutamisest tänapäevases raadioelektroonikas.
Sellel on palju põhjuseid. Alates tööpõhimõtete mittemõistmisest kuni impulss-sekundaarsete toiteallikate ahela keerukuseni. Mõned lihtsalt ei leia vajalikku raadioelemendi baasi. Kuid kogenud raadioinsenerid on kompaktse koduelektroonika suurtest toiteplokkidest juba pikka aega loobunud.
Aga kui kodu jaoks on trafo toiteallikate kasutamine ikkagi kuidagi õigustatud, siis näiteks autos, teel, välitingimustes jne. Trafo on täiesti kasutu.
Siin tulevad appi lülituspingemuundurid. Nad on võimelised ammutama elektrit sõna otseses mõttes igast alalisvoolu galvaaniliste elementide akust või akust ja teisendama selle vajalikuks pingeks maksimaalse võimsusega mitu vatti kuni mitu kilovatti.
Nõus, kui reisite mis tahes transpordivahendiga ja läheduses pole pistikupesa laadija ühendamiseks, et laadida digikaamera, mobiiltelefoni, digitaalse videokaamera, pleieri ja paljude teiste tühja aku. jne see tekitab pehmelt öeldes palju ebamugavusi. Ja kui palju kordi on olnud võimalik jäädvustada midagi, mis sulle meeldis, digitaalselt ja see kohe telefoni abil perele ja sõpradele saata.
Pole vaja teha muud, kui peopesale mahutavale trükkplaadile jootma lihtne impulsspinge muunduri skeem ja paar AA patareid kaasa võtta. See on kõik, mida õnneks vajate!
Kuid ärgem laskem end ära lasta, vaid minge otse artikli olemuse juurde. Oleme juba rohkem kui korra rääkinud koduste lülitustoiteallikate projekteerimise teoreetilistest ja praktilistest aspektidest, näiteks impulssmuundur, auto pingemuundur ja; välja toodud meetodid trafode arvutamiseks, jagatud kasulikku kirjandust jõuelektroonika kohta, soovitatav lugeda mitte ainult algajatele elektroonikainseneridele, näiteks Jõutrafo arvutamine; ja artiklis 1000 VA muunduri skeem avanes vooluringi muutmise üle terve arutelu.
Noh, täna vastame ühe raadioamatööri küsimusele:
Kas UMZCH - 4 x TDA7293 toiteks on midagi toiteallikaks +/-25 - 30 volti (bipolaarne) 4 kolme viigu jaoks? Võimsusega 550-600 vatti... vooluvõrgust (~220V) toiteks.
Sel korral otsustasid nad isegi avaldada eraldi artikli, et näidata lülitustoiteallikate arendamise üldteoreetilisi põhimõtteid.
Esitatud materjal, keskendudes impulss-sekundaarsete toiteallikate projekteerimise ja vooluahela üksikutele probleemidele, on mõeldud raadioamatööridele näitamiseks kogu nende arvutamise algoritmi. Kõik tehnilised, kujunduslikud, vooluringi täiendused ja lahendused vastavalt vajadusele postitatakse allpool kommentaaridesse. Palume kõigil huvilistel elektroonikainseneridel ja kogenud raadioinseneridel osaleda lülitustoiteallikate arutelus.
Niisiis, alustuseks kirjeldame üldiselt, millised peamised moodulid on mis tahes lülitustoiteplokis. Tüüpilises versioonis saab lülitustoiteallika jagada kolmeks funktsionaalseks osaks. See:
1. PWM (PWM) kontroller, mille alusel monteeritakse põhiostsillaator, tavaliselt sagedusega ca 30...60 kHz;
2. toitelülitite kaskaad, mille rolli võivad täita võimsad bipolaarsed, väljaefektiivsed või IGBT (insulated gate bipolar) transistorid; see võimsusaste võib sisaldada nende samade lülitite jaoks täiendavat juhtimisahelat, kasutades integreeritud draivereid või väikese võimsusega transistore; Oluline on ka toitelülitite ühendamise skeem: sild (täissild), poolsild (poolsild) või keskpunktiga (tõuke-tõmbe);
3. primaar- ja sekundaarmähis(t)ega impulsstrafo ja vastavalt alaldi dioodid, filtrid, stabilisaatorid jne. väljapääsu juures; südamikuks valitakse tavaliselt ferriit või alsifer; üldiselt need magnetmaterjalid, mis on võimelised töötama kõrgetel sagedustel (mõnel juhul üle 100 kHz).
See on tegelikult kõik, mida vajate lülitustoiteallika kokkupanekuks. Fotol on UPSi peamised osad esile tõstetud. Selguse huvides tõstame esile need moodulid ja elektriskeem mis tahes lülitustoiteallikas. Näiteks:
Muide, siin on jõuaste ühendatud keskpunktiga ahela järgi.
Nüüd töötame moodulite kaupa välja tulevase seadme vooluringi disainilahenduse.
Kõigepealt otsustame peamise ostsillaatori üle. Täpsemalt koos PWM kontroller. Praegu, nagu te aru saate, on neid tohutult palju. Siin on võib-olla peamised valikukriteeriumid saadavus ja hind. Me ei vaja ühtegi generaatorit, vaid sellist, millel on impulsi laiuse modulatsioon. Lühidalt öeldes on tööpõhimõte "signaali pole / pole". Kontrolleri väljund on kas üks (kõrge tase) või null (madal tase).
Vastavalt sellele on väljundtransistorid avatud või suletud, toitepinge impulsstrafo poolile või mitte. Pealegi toimub selline lülitamine kõrge sagedusega (nagu varem mainitud, tavaliselt on sagedus 30...60 kHz).
Sagedust reguleeritakse sõltuvalt disaineri vajadustest PWM-kontrolleri välise vooluahela abil, mis koosneb reeglina takistitest ja kondensaatoritest. Hiljuti sattusin isegi ideele kasutada arvuti COM-porti PWM-i allikana. Ahjaa... Meie tulevase toiteallika jaoks Võtame K1156EU2 PWM-kontrolleri. Kuid see pole oluline. Võite võtta peaaegu iga kahetaktiline kontroller. Näiteks üks levinumaid on TL494. Näidatud on sellel põhinev peaostsillaatori vooluahel. Üldiselt võib mis tahes muu mikrolülituse tüüpilise ühendusskeemi leida selle tehnilisest dokumentatsioonist (andmeleht).
Kontroller K1156EU2 on ette nähtud kasutamiseks sagedustel kuni 1 MHz töötavate impulss-sekundaarsete toiteallikate juhtimisahelana. Tänu oma suurele jõudlusele on mikroskeem leidnud laialdast rakendust ja end hästi tõestanud. Kui kontrolleri kodumaist versiooni pole, saab selle asendada analoogidega, nagu UC1825, UC2825, UC3825. Kontrolleri poolsilla väljundastmed on kavandatud juhtima suuri mahtuvuslikke koormusi, näiteks toite-MOSFET-i väravaid, ja lülitama nii valamu kui ka valamu voolu. K1156EU2 tihvtide kirjeldus on järgmine:
Samuti väärib märkimist, et impulsside sagedus sõltub takisti ja kondensaatori väärtustest mikrolülituse tihvtidel 5 ja 6. Veelgi enam, kondensaatori mahtuvus vastutab impulsside vahelise pausi (nn surnud aja) eest. Ja see mõjutab otseselt väljundlülitite samaaegset sulgemist, et vältida läbivoolu. Küsimus on eriti aktuaalne kõrgete võimude puhul. Takisti takistus valitakse vahemikust 3...100 kOhm, kondensaatori mahtuvus on 0,47...100 nF. Nende raadiokomponentide valimise nomogrammid on näidatud alloleval joonisel:
Seega, et tagada surnud aeg ≥ 1,5 μs (vähendamaks MOSFET-i läbivate voolude tõenäosust toitefaasis), on vaja 15 nF (0,015 μF või 15000 pF) mahtuvusega kondensaatorit. Nüüd vaadake vasakpoolset graafikut. Sageduse kohta tuleb rohkem infot. Selles etapis võtame nimisageduseks 60 kHz. See tähendab, et meie peaostsillaatori jaoks on vaja takistit nimiväärtusega 3 kOhm. Seadke trimmer 4,7 kOhmi peale. Need võivad sagedust veidi suurendada, suurendades seeläbi toiteallika võimsust tervikuna.
K1156EU2 oluline funktsioon on nende ühine kasutamine. Need. üks generaator on peremees ja teine ori. Selleks on funktsionaalne 4 sünkroniseerimistihvt. Selle tulemusena saate kaks sünkroonselt töötavat PWM-generaatorit. Sellel meetodil on palju rakendusi. Kuna generaatorid töötavad sünkroonselt, saab igaüks neist laadida eraldi väljundastmega koos toitelülitite ja impulsstrafoga. Sel juhul võib kasutada väiksema üldvõimsusega trafosid. Seega, kui vajame 4 UMZCH jaoks lülitustoiteallika koguvõimsust vähemalt 600 W, siis saame kasutada kahte 300 W trafot, millega on ühendatud kaks UMZCH-d. Vastavalt sellele saame osa koormusest eemaldada jõuastme transistoridelt, mähisjuhtmelt ja vajame ka väiksemat südamikku. Sellega seoses saate isegi tulevase UPSi raadiokomponentide ostmisel säästa. Kahe PWM-kontrolleri (ülema ja alam) sünkroniseerimisahel näeb välja järgmine:
Üldhariduslikel eesmärkidel piirdume siiski K1156EU2 lisamisega ühtsesse (standardsesse) versiooni, sest Meie eesmärk on anda Sulle üldised arenguoskused. Ja selle või selle vooluahela või tehnilise lahenduse kasutamise otstarbekus sõltub lülitustoiteallika kasutamise eesmärgist.
Oleme välja selgitanud tulevase sekundaarse toiteploki esimese funktsionaalse mooduli. Lõpuks aktsepteerime generaatori K1156EU2-l põhinevat vooluringi konstruktsiooni versiooni, nagu on näidatud numbris 1. Vajadusel saab projekteerimise viimases etapis osade nimiväärtusi reguleerida, mis tegelikult ei mõjuta funktsionaalset skeemi generaatorist.
Nüüd räägime sellest, mida K1156EU2 või TL494 PWM-kontroller või mõni muu IC juhib. Kasutame toitenuppudena MOSFET-transistorid kui kõige tõhusam. Mis puudutab bipolaarseid, siis nende olulisteks puudusteks on küllastusrežiimis kollektori suurenenud jääkpinge, baasahela kõrge juhtimisvõimsus ja pikk resorptsiooniaeg. Kõik see toob kaasa võtmete efektiivsuse olulise vähenemise. Kuid IGBT-d või isoleeritud paisuga bipolaarsed transistorid on liiga kallid ega ole väga levinud. Nii et valik langeb MOSFETile.
Määrame MOS-transistoride valiku piirid. Vastavalt tingimustele vajame lülitustoiteallikat võimsusega 600 vatti 220-voldist toiteallikast. See tähendab, et pärast alaldusdioode ja filtrikondensaatorit muundatakse 220 volti vahelduvvoolu 300...310 volti alalisvooluks. See on nimipingel 220 V. Kuid elektrivõrk võib olla kas 175 või 250 volti. Voolutugevus vooluringis on nominaalselt võrdne I=P/U või I=600 W/300(310) V=1,94…2 amprit.
Tulevik Impulsimuundur on push-pull tüüpi, sest ühetsüklilised on end hästi tõestanud võimsusel kuni 100 vatti. Lülitava lülitustoiteallika toiteastme ühendamiseks valime skeemi kolme olemasoleva hulgast. See, nagu öeldud, on täissild, poolsild või keskpunktiga (tõuke-tõmbe). Viimane ahel on kõige tõhusam sisendpingega kuni 100 volti ja võimsusega kuni 500 vatti. Põhimõtteliselt võite kasutada push-pull lülitusahelat, kuid me ei korda seda, sest see on täpselt arutlusteema artiklis “1000 VA muunduri ahel”. Poolsild- ja sildahelaid kasutatakse efektiivselt kõrgema sisendpinge korral (ja meil on 310 V) ja võimsustega kuni 1 kW esimesel juhul ja üle 1 kW teisel juhul. Meile sobib poolsilla ahel võimsusastme sisselülitamine.
Võtame jõutransistoride lülitussageduseks umbes 60 kHz. Võimaliku sageduse triivi tõttu võib see tõusta 65 kHz-ni. Muidugi saate sagedust tõsta 100 kHz-ni või isegi rohkem. Paljud impulsstrafo südamikuna kasutatavad magnetmaterjalid ei ole aga võimelised sellistel sagedustel töötama. Lisaks vajame sageduse kasvades kõrgsageduslikke alaldi võimsusdioode. Kuid need pole odavad ja paljude jaoks raskesti kättesaadavad. Lisaks kahekordistub sagedus pärast täislainealaldit. Seega piirdume kõige optimaalseima sagedusega 60 kHz.
Nüüd määrame impulsstrafo primaarmähise nimipinge amplituudi, võttes arvesse pingelangust transistori ristmikul. U=310/2 – u, kus u on pingelang MOSFET-siirdes. Kuna me pole veel transistore valinud, võtame keskmiselt u = 0,7 V. Seega U = (310/2) -0,7 = 154,3 V. Minimaalne amplituud, kui võrgupinge langeb 175 voltini, ei ole suurem kui 123 V ja maksimum 250 V-ni tõstmisel ei ole väiksem kui 176 V. MIS-transistoride valimiseks lähtume maksimaalsest lubatud voolust (600/123 = 4,8 A) ja pingest (176 V). Arvutuste kohaselt vajame MOSFET-i, mille äravooluallika pinge on 200 volti ja mille maksimaalne lubatud vool läbi ristmiku on vähemalt 6 amprit. Nendele tingimustele vastavad näiteks IRF630, 2SK1117, 2SK1917, IRF740, IRFP460, IRF830 jne. Siingi lähtume saadavusest ja maksumusest. Võtame näiteks IRFP460. Toiteklahvid võeti üles.
Valime lülitustoiteallika sisendis olevad alaldi silddioodid, võttes arvesse sillaahelaga pöördpinget 400 volti ja voolu 2 amprit (600/(175 V * 2 tk.) = 1,71 A). Võtame KBU810 tüüpi dioodsilla. Võrgu alaldi ahel näeb välja selline:
Takistid R1 ja R2 on liiteseade ja neid kasutatakse kõrgepingekondensaatorite tühjendamiseks ohutuse eesmärgil.
Nüüd arvutame impulsstrafo.
Trafo arvutamine on lülitustoiteallika kogu arvutamise kõige keerulisem, olulisem ja “peenem” osa. Selleks on kõige tõhusam kasutada arvutiprogramme, millest populaarseimad saab alla laadida meie amatöörraadio kodulehelt. Lingid trafo arvutamise programmidele ja nende üksikasjalikud kirjeldused leiate ka ülalnimetatud artiklitest.
Seega on meil lähteandmetena toitepinge vahemik 247...355 V (võrgupinge hälbega 175...250 V), võimsus vähemalt 600 vatti, efektiivne magnetahela induktsioon 0,1 kuni 0,2 Tesla, magnetahela efektiivne magnetläbilaskvus kell Südamikuna kasutamisel on M2500NMS1 K65x40x9 ferriitrõngas 1800...2000. Ülal on tegelik võrgupinge impulsstrafo arvutamiseks programmis Design Tools impulsstrafod 4.0.0.0 ja sarnastes (vt artikleid). Kuid nagu ma soovitasin, on parem rakendada programme kõikehõlmavalt korraga. Sellest tulenevalt on mõnel juhul vaja näidata pinge otse impulsstrafo primaarmähisele. Esitasime impulssseadme toiteks võrgualaldi. Nagu näete, muundatakse seal võrgupinge jagaja abil bipolaarseks +/-154,3 V. Nimipinge näidatakse võrgupinge korral 220 V. Vastavalt sellele võrgupinge hälbega 175...250 V. primaarmähises, jääb see kõikuma 247... 355 volti (see on pärast alaldi dioode ja filtrikondensaatoreid) ja 247/2-0,7...355/2-0,7, s.o. 122,8…176,8 volti. Ole ettevaatlik!
Arvame, et programmide abil ei ole nõutava impulsstrafo põhiomaduste kindlaksmääramine keeruline. Meie võetud rõnga K65x40x9 jaoks on meil järgmine. Tõhusus on umbes 98%; pöörete arv primaarmähises on umbes 55 läbimõõduga 1,2 mm; iga sekundaarmähise keerdude arv pingel +/-30 V on 1,5 mm läbimõõduga juhtme keskelt kraaniga 10+10. Teame kõiki andmeid trafo mähise kohta. Isetootmise tulemusena peaks saama midagi sarnast ja võib-olla isegi paremat (parem on mähised rõnga ümber ühtlasemalt paigutada):
Liigume otse arenduse vooluringi osa juurde.
Oleme juba kindlaks teinud, et meie lülitustoiteallikaks saab olema push-pull koos kahe võimsa MOSFET IRFP460-st koosneva lõppastme poolsildühendusega. PWM-kontrolleriks valiti mikroskeem K1156EU2R. Nüüd seisame silmitsi ülesandega ühendada kõik kolm funktsionaalset moodulit, millest igaühel on oma elektriahel. Ratta taasleiutamise asemel saame muuta juba kavandatud UPSi olemasolevat standardset elektriahelat meie valitud kontrolleril. Lõppkokkuvõttes saime lülitustoiteahela versiooni:
Nagu näete, sisaldab see kõiki kolme ülalpool käsitletud moodulit.
Lisaks rakendatakse relee ja piirava takisti R1 (tüüp C5-16MB või C5-5B) abil sisendis pehme käivitus, mis võimaldab vältida äkilisi voolu hüppeid. Takisti R19 valikul saab releed kasutada nii 12- kui ka 24-voldise pinge jaoks. Varistor RU1 kaitseb sisendahelat liigse amplituudiga impulsside eest. Kondensaatorid C1-C4 ja kahe mähisega induktiivpool L1 moodustavad võrgu mürasummutusfiltri, mis takistab muunduri tekitatud kõrgsageduslike pulsatsioonide tungimist toitevõrku. L1 keritakse, kuni aken on täidetud 0,5 mm läbimõõduga traadiga magnetsüdamikule Ш7x7, mis on valmistatud alsiferist ТЧ60, ТЧК55 või ferriidist tüüp 2000НМ. Induktiivpooli mähised sisaldavad võrdse arvu pöördeid. Võite kasutada K24x14x7 tüüpi magnetsüdamikku. Siis tuul 50 muutub 2 juhtmeks.
Trimmeri takisti R16 ja kondensaator C12 määravad teisendussageduse. Trafo T2 iseinduktsiooni emf vähendamiseks ühendatakse transistori kanalitega paralleelselt summutusdioodid VD7 ja VD8. Schottky dioodid VD2 ja VD3 kaitsevad DA2 mikroskeemi lülitustransistore ja väljundeid pöördpinge impulsside eest.
Voolutrafo T1 on keritud ferriitrõngale K10×6x3 mark 4000NM või K12×8x3 klassi 2000NM. Primaarmähis sisaldab 1 keerd traati läbimõõduga 0,5 mm või kinnitustraati polüvinüülkloriidist isolatsioonis. Sekundaarmähis on 0,06…0,12 mm läbimõõduga PELSHO traadi keskelt kraaniga 100 pööret. Mähised tuleks isoleerida näiteks lakitud lapiga. Vool voolab läbi trafo T1 primaarmähise. Sekundaarmähise pinge läbi takisti R12 antakse DA2 mikroskeemi voolukomparaatori 9 kontakti sisendisse. Hetkel, kui pinge selles sisendis ületab võrdlusläve (1 volti), peatub ergastusimpulsside genereerimine. Kaitsereaktsioonivool sõltub trafo T1 sekundaarmähise pöörete arvust, kondensaatori C8 mahtuvusest ja takistite R8, R9 (häälestus), R12 takistusest.
Alates võrku ühendamise hetkest kuni muunduri ergutamiseni saab mikroskeem K1156EU2R toidet takisti R2 parameetrilisest pingestabilisaatorist (mille takistust võib olla vaja vähendada) ja zeneri dioodilt VD4 dioodi VD5 kaudu. Selles režiimis tarbib mikroskeem voolu mitte rohkem kui 2 mA. Pärast inverteri ergutamist annab PWM-kontroller toite lisaalaldi VD13-VD16, mille pinget stabiliseerib mikroskeem KR142EN8V (või mõni muu, mille stabiliseerimispinge on 15 volti). Dioodid VD5 ja VD18 välistavad mikrolülituse K1156EU2R kahe toiteallika vastastikuse mõju.
Optronide U1 tagab tagasisideahela galvaanilise isolatsiooni. OS-i vooluahel on vajalik lülitustoiteallika väljundpinge stabiliseerimiseks. Kui see ületab nimiväärtust, suureneb zeneri dioodi VD17 ja optroni kiirgusdioodi läbiv vool järsult. Selle tulemusena avaneb optroni fototransistor. Pinge pinge tagasiside komparaatori sisendis suureneb (mikroskeemi 1 jalg). Impulsside kestus generaatori väljundis väheneb. See põhjustab väljundpinge langemise nimitasemele.
Lülitustoiteahela tööpõhimõte peaks olema selge. Liigume nüüd edasi trükkplaadi paigutuse kujundamise ja raadiokomponentide paigaldamise näpunäidete juurde.
Kokkuvõtteks tasub kulutada paar sõna sellisele halvale nähtusele nagu naha efekt. Selle tulemusena ei jao kõrgsageduslik vahelduvvool läbi juhi voolamisel ühtlaselt üle ristlõike, vaid peamiselt pinnakihis. Sellel võivad olla kohutavad tagajärjed meie suure võimsusega impulsstrafole. Seetõttu ei soovitata trafo toitemähiseid kerida ühe suure ristlõikega juhtmega, sest kasu sellest ei tule, vaid mitmest väiksema läbimõõduga traadist kootud “pats”. Selgub omamoodi Litzi traat. Seega parandame mähiste kvaliteeditegurit, tõstame impulsstrafo efektiivsust ja kvaliteeti. Pange tähele, kuidas primaarmähis on keritud:
Fotol on 8 patsi, igaühes 15 traati. Tundub soliidne, kas pole?
See, nagu selgub, pole kaugeltki lühike artikkel, milles käsitletakse impulss-toiteallikate projekteerimise kõige olulisemaid aspekte, millega iga raadioamatöör, kes otsustab luua SMPS-i, kindlasti kokku puutub. Püüdsime kirjeldada kogu toimingute algoritmi võimalikult selgelt. Uurisime üksikasjalikumalt punkte, mis väärivad esiletõstmist. Postitage kommentaaridesse täiendavaid näpunäiteid ja nippe.
Raadioamatöörid on huvitatud elektriskeemidest:
57 kommentaari
Suurepärane, suurepärane, nüüd ei pea ma muud tegema, kui leidma aega ja konstrueerima midagi sarnast, olen väga tänulik, et mu küsimust nii laialt käsitleti. Aitäh!
Ühel amatöörraadio saidil oli käsitsi kirjutatud skeem võimsast auto pingemuundurist, millel oli kaks sünkroonselt ühendatud TL494 ja kaks trafot. Samuti rakendas optroni pinge stabiliseerimine. Ma ei leia teda praegu. Äkki keegi kohtus temaga? Või tahaksin näha skeemi kahe sünkroonselt ühendatud TL494 täieliku juhtmestikuga
▼ Kuva kõik kommentaarid ▼
osonisaatori jaoks saate kasutada kineskooptelerite horisontaalse skaneerimise trafo blokeerivat generaatorit ja disain on palju lihtsam, kuid tegelikult, miks nii palju võimsust?? 500 vatti on palju, kuid 15 vatti on piisav!
Vähemalt ma postitasin sildi näitena.Ilma sildita pole see diagramm kellelegi asjakohane.Autor kirjutas selle teooria või mida ma teha saan
Head päeva kõigile. EU-ga skeemis pole võtmete toimimise tagamiseks piisavalt draiverit, näiteks IR2113.
Tere kõigile Mind huvitab kuidas neid MOSFETe kodus testida? muidu ütles impulssgeneraator nii vaikselt ja plahvatusteta üles.
Inimesed! vajate töötavat UPSi skeemi, soovitavalt lihtsamat
väljundis on vaja 12V, 1-2A ja mis kõige tähtsam - 4-5V 16A alaldamata (hõõglambi toiteallikas). Tööaja poolest on viimane 5-10 minutit päevas, põhitöörežiim 12 V. Ette tänades.
Siin on UPSi trükkplaat
kahe TL494 sünkroniseerimine 5. jaost viiendasse ja 6. alam 14. jalasse, see tähendab võrdluspinge 5 volti. Võtsin selle 2005. aasta raamatust UPSi kohta, kuid ma ei kontrollinud seda
kas tegelik toiteallikas ülaltoodud märgi järgi töötab? kuhu kadus T1 kraan? samast T1-st on kogu pardal spetsiaalne väljalaskeava, kui rada on läheduses?
Signett on jälle kadunud! postita plzzz
Tutvustame raadioamatööride tähelepanu arengule kodulabori toiteallikas. Selle toiteallika eeliseks on see, et toitetrafol pole vaja täiendavaid mähiseid. DA1 kiip töötab ühe toiteallikaga. Väljundpinge on sujuvalt reguleeritav vahemikus 0 kuni 30 V. Toiteallikal on pidevalt reguleeritav voolupiirang.
Ahela disain on lihtne ja selle toiteallika saab valmistada algaja raadioamatöör.
Alaldatud pinge +38 V peale kondensaatorit C1 antakse juhttransistorile VT2 ja transistorile VT1. Transistorile VT1, dioodile VD2, kondensaatorile C2 ja takistitele R1, R2, R3 on monteeritud stabilisaator, mida kasutatakse DA1 mikroskeemi toiteks. Diood VD2 on kolme klemmiga reguleeritav paralleelne pingeregulaator. Stabilisaatori väljundis seab takisti R2 pingeks +6,5 volti, kuna DA1 VDD kiibi maksimaalne toitepinge = 8 volti. Operatsioonivõimendi DA1.1 TLC2272 sisaldab toiteallika pinget reguleerivat osa. Takisti R14 reguleerib toiteallika väljundpinget. Takisti R14 ühele kontaktile rakendatakse võrdluspinge 2,5 volti. Selle pinge täpsus väikestes piirides määratakse takisti R9 valimisega.
Takisti R15 kaudu, mida reguleerib takisti R14, antakse pinge operatiivvõimendi DA1.1 sisendisse 3. Selle operatiivvõimendi kaudu töödeldakse toiteallika väljundpinget. Takisti R11 reguleerib väljundpinge ülemist piiri. Nagu juba mainitud, toidab DA1 kiipi unipolaarne pinge 6,5 V. Ja sellegipoolest oli toiteallika väljundis võimalik saada väljundpinge, mis oli võrdne 0 V.
DA1.2 kiipi kasutatakse toiteallika kaitsmiseks voolu ja lühise eest. Paljusid selliseid kaitseplokkide vooluringilahendusi on kirjeldatud erinevates RL-i kirjanduses ja seetõttu ei käsitleta neid üksikasjalikult.
Toiteallika skemaatiline diagramm on näidatud joonisel 1.
Toiteallika seadistamine algab kondensaatori C1 pingega +37…38 V. Takisti R2 abil seatakse kollektorile VT1 pinge +6,5 V. DA1 kiip ei ole pessa sisestatud. Kui DA1 pistikupesa 8. jala väljundpinge on seatud väärtusele +6,5 V, lülitage toide välja ja sisestage mikroskeem pistikupessa. Seejärel lülitage toide sisse ja kui pinge kontaktil 8 DA1 erineb +6,5 V, reguleerige seda. Takisti R14 peaks olema 0, st. alumisse asendisse vastavalt skeemile. Pärast mikrolülituse toitepinge seadistamist seadke muutuvtakisti R14 ülemise klemmiga tugipinge +2,5 V. Kui see erineb vooluringis näidatust, valige takisti R9. Pärast seda viiakse takisti R14 ülemisse asendisse ja trimmitakisti R11 seab väljundpinge ülemise piiri +30V. Väljundi alumine pinge ilma takistita R16 on 3,3 mV, mis ei mõjuta diginäidiku näitu ja näit on 0V. Kui DA1.1 mikroskeemi kontaktide 1 ja 2 vahele on ühendatud 1,3 MΩ takisti, siis väljundpinge alumine piir väheneb 0,3 mV-ni. Trükkplaadil on takisti R16 kontaktpadjad. Seejärel ühendage reostaatiline takistus koormusega ja kontrollige kaitsesõlme parameetreid. Vajadusel valige takistid R6 ja R8.
Selles disainis saab kasutada järgmisi komponente.
VD2, VD3 - KPU2EH19, transistori VT2 TIP147 asemel saate kasutada kodumaist transistori KT825, VT3 - BD139, BD140, VT1 - mis tahes väikese või keskmise võimsusega ränitransistorit, mille pinge Uk on vähemalt 50 V. Trimmeri takistid R2 ja R11 SP5 seeriast. Jõutrafot saab kasutada võimsusel 100 ... 160 W. Takisti R16 TK-karakteristikuga mitte halvem kui 30 ppm/Co ja see peaks olema kas traat- või metallfooliumi tüüpi. Toiteallikas on monteeritud trükkplaadile mõõtmetega 85 x 65 mm.
VD3 võrdluspinge sõlme saab asendada TLE2425 kiibi sõlmega - 2,5 V. Selle mikrolülituse sisendpinge võib varieeruda vahemikus 4 kuni 40 V. Väljundpinge on stabiilne – 2,5V.
Seadistamise ajal kasutati TLC2272 kiibi asemel eksperimentaalselt TLC2262 kiipi. Kõik parameetrid jäid määratud parameetritega võrdseks, režiimide kõrvalekaldeid ei täheldatud.
Selle konstruktsiooni testimisel ei antud mikrolülituse toiteks mitte 6,5 V, vaid 5 V. Sel juhul takisti R9 = 1,6 k. Mikrolülituse toiteplokk asendati joonisel 5 näidatud seadmega.
Kui TLC2272 kiip ei ole DIP-8, vaid SOIC-8 pakendis, saate ilma trükkplaati ümber tegemata toimida järgmiselt. Isoleeritud materjalist valmistatakse aluspind - ristkülik mõõtmetega 20 x 5 mm. Liimige see ristküliku külge “MOMENT” liimiga “käpad ülespoole”, st. tagurpidi, mikroskeem. Mikrolülituse asukoht substraadil on näidatud joonisel 6.
Pärast seda liimitakse saadud “võileib” sama liimiga trükkplaadi tagaküljele, olles eelnevalt eemaldanud DIP-8 pesa (kui see oli sisse joodetud). Mikroskeemiga põhimik on liimitud, asetades ühtlaselt trükkplaadile mikroskeemi kontaktpatjade vahele. Mikroskeemi tihvt 1 peaks asuma DA1 kiibi kontakti 1. kontakti vastas või veidi madalamale nihutatud. Pärast seda toimingut ühendame painduvate juhtmete ja jootekolbi abil mikroskeemi jalad ja trükkplaadi kontaktpadjad.
Raadioamatöörid on neid toiteallikaid kogunud mitu eksemplari. Nad kõik asusid kohe tööle ja näitasid soovitud tulemusi.
Disaini väljatöötamisel võtsime arvesse odavat osade baasi, minimaalset osade arvu, seadistamise ja käsitsemise lihtsust, samuti raadioamatööride seas kõige vastuvõetavamaid väljundparameetreid.
| Määramine | Tüüp | Denominatsioon | Kogus | Märge | Pood | Minu märkmik | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DA1 | Operatsioonivõimendi | TLC2272 | 1 | Märkmikusse | |||
| VT1 | Bipolaarne transistor | 2N2222A | 1 | Märkmikusse | |||
| VT2 | Bipolaarne transistor | NIPP147 | 1 | Märkmikusse | |||
| VT3 | Bipolaarne transistor | KT815G | 1 | Märkmikusse | |||
| VD1 | Dioodi sild | RS602 | 1 | Märkmikusse | |||
| VD2, VD3 | Võrdluspinge IC | TL431 | 2 | Märkmikusse | |||
| VD4 | Valgusdiood | AL307B | 1 | Märkmikusse | |||
| VD5 | Alaldi diood | 1N4148 | 1 | Märkmikusse | |||
| C1 | Elektrolüütkondensaator | 10000 µF 50 V | 1 | Märkmikusse | |||
| C2 | Kondensaator | 510 pF | 1 | Märkmikusse | |||
| C3 | Kondensaator | 3,3 nF | 1 | Märkmikusse | |||
| C4 | Kondensaator | 100 nF | 1 | Märkmikusse | |||
| C5 | Kondensaator | 150 nF | 1 | Märkmikusse | |||
| C6 | Kondensaator | 470 nF | 1 | Märkmikusse | |||
| R1, R8 | Takisti | 3 kOhm | 2 | Märkmikusse | |||
| R2 | Trimmeri takisti | 10 kOhm | 1 | Märkmikusse | |||
| R3 | Takisti | 4,53 kOhm | 1 | 1% | Märkmikusse | ||
| R4, R6 | Takisti | 4,7 kOhm | 2 | Märkmikusse | |||
| R5, R17 | Takisti | 2 kOhm | 2 | Märkmikusse | |||
| R7 | Muutuv takisti | 4,7 kOhm | 1 | Märkmikusse | |||
| R9 | Takisti | 2 kOhm | 1 | valik | Märkmikusse | ||
| R10 | Takisti | 510 oomi | 1 | Märkmikusse | |||
| R11 | Trimmeri takisti | 1,5 kOhm | 1 | Märkmikusse | |||
| R12 | Takisti | 1 kOhm | 1 | Märkmikusse | |||
| R13, R15 | Takisti | 10 kOhm | 2 | Märkmikusse | |||
| R14 | Muutuv takisti | 2,2 kOhm | 1 | Märkmikusse | |||
| R16 | Takisti | 1,3 MOhm | 1 | Märkmikusse | |||
| R18 | Takisti | 68 oomi | 1 | 0,5 W | Märkmikusse | ||
| R19 | Takisti | 300 oomi | 1 | 0,5 W | Märkmikusse | ||
| R20 | Takisti | 47 oomi | 1 | 0,5 W | Märkmikusse | ||
| Rn | Takisti | 0,2 oomi | 1 | traat | Märkmikusse | ||
| TP1 | Trafo | 100-160W | 1 | Märkmikusse | |||
| FU1 | Kaitse | 2 A | 1 | Märkmikusse | |||
| SA1 | Lüliti | 1 | Märkmikusse | ||||
| Skeem Joon. 4 | |||||||
| DA2 | Stabilisaator | TLE2425 | 1 | Märkmikusse | |||
| VD5 | Alaldi diood | ||||||
Kõik elektroonikaparandustehnikud teavad, kui oluline on omada laboratoorset toiteallikat, mille abil saab hankida erinevaid pinge- ja vooluväärtusi laadimisseadmetes, toiteallikates, testimisahelates jne. Selliseid seadmeid on palju erinevaid müük, kuid kogenud raadioamatöörid on üsna võimelised oma kätega laboratoorset toiteallikat valmistama. Selleks saate kasutada kasutatud osi ja korpuseid, täiendades neid uute elementidega.
Lihtsaim toiteallikas koosneb vaid mõnest elemendist. Algajatel raadioamatööridel on neid kergeid vooluahelaid lihtne kujundada ja kokku panna. Peamine põhimõte on luua alalisvoolu tekitamiseks alaldi ahel. Sel juhul väljundpinge tase ei muutu, see sõltub teisendussuhtest.
Lihtsa toiteahela põhikomponendid:
12-voldise toiteallika projekteerimiseks vajate trafot, mis alandaks pinget 220-lt 16 V-le, kuna pärast alaldit väheneb pinge veidi. Selliseid trafosid võib leida kasutatud arvuti toiteallikatest või ostetud uutest. Trafode enda ümberkerimise kohta võite leida soovitusi, kuid alguses on parem ilma selleta teha.
Silikoondioodid sobivad. Väikese võimsusega seadmete jaoks on müügil valmis sillad. Oluline on need õigesti ühendada.
See on vooluringi põhiosa, mis pole veel päris kasutusvalmis. Parema väljundsignaali saamiseks on vaja dioodi silla järel paigaldada täiendav zeneri diood.
Saadud seade on tavaline toiteallikas ilma lisafunktsioonideta ja on võimeline toetama väikeseid koormusvoole, kuni 1 A. Voolu suurenemine võib aga kahjustada vooluahela komponente.
Võimsa toiteallika saamiseks piisab ühe või mitme sama kujundusega transistori TIP2955 elementidel põhineva võimendusastme paigaldamisest.
Tähtis! Võimsate transistoride ahela temperatuurirežiimi tagamiseks on vaja tagada jahutus: radiaator või ventilatsioon.
Pingega reguleeritavad toiteallikad võivad aidata lahendada keerulisemaid probleeme. Kaubanduslikult saadaval olevad seadmed erinevad juhtimisparameetrite, võimsuse nimiväärtuste jms poolest ning valitakse kavandatud kasutust arvestades.
Lihtne reguleeritav toiteallikas on kokku pandud vastavalt joonisel näidatud ligikaudsele skeemile.
Trafo, dioodsilla ja silumiskondensaatoriga vooluringi esimene osa sarnaneb tavapärase regulatsioonita toiteallika ahelaga. Trafona saab kasutada ka seadet vanast toiteallikast, peaasi, et see sobiks valitud pinge parameetritega. See sekundaarmähise indikaator piirab juhtimispiiri.
Kuidas skeem töötab:
Kui on vaja teistsugust reguleerimisvahemikku, on vaja paigaldada sobivate omadustega trafo, mis nõuab ka teise zeneri dioodi vms lisamist. Transistor vajab radiaatori jahutust.
Kõige lihtsama reguleeritava toiteallika jaoks sobivad kõik mõõteriistad: analoog- ja digitaalsed.
Olles oma kätega ehitanud reguleeritava toiteallika, saate seda kasutada erinevate töö- ja laadimispingete jaoks mõeldud seadmete jaoks.
Bipolaarse toiteallika disain on keerulisem. Kogenud elektroonikainsenerid saavad selle kujundada. Erinevalt unipolaarsetest pakuvad sellised toiteallikad väljundis pinget pluss- ja miinusmärgiga, mis on vajalik võimendite toiteks.
Kuigi joonisel näidatud vooluahel on lihtne, selle rakendamine nõuab teatud oskusi ja teadmisi:
Bipolaarne labori toiteallikas nõuab ka seireseadmete paigaldamist. Korpus on kokku pandud olenevalt seadme mõõtmetest.
Lihtsaim viis toiteallika kaitsmiseks on paigaldada kaitsmed koos kaitsmelülidega. Seal on isetaastuv kaitsmed, mis ei vaja pärast läbipuhumist väljavahetamist (nende eluiga on piiratud). Kuid nad ei anna täielikku garantiid. Sageli on transistor kahjustatud enne kaitsme läbipõlemist. Raadioamatöörid on türistorite ja triakide abil välja töötanud mitmesuguseid vooluahelaid. Valikud leiate Internetist.
Seadme korpuse valmistamiseks kasutab iga meistrimees talle kättesaadavaid meetodeid. Piisava õnne korral leiab seadmele valmis anuma, kuid selleks, et sinna juhtseadmed ja reguleerimisnupud paigutada, tuleb ikkagi muuta esiseina kujundust.
Mõned ideed valmistamiseks:
Paljud seadmed, eriti suured, nõuavad jahutusventilaatori paigaldamist. Seda saab panna töötama konstantses režiimis või vooluringi, mis lülitub automaatselt sisse ja välja, kui määratud parameetrid on saavutatud.
Ahel realiseeritakse temperatuurianduri ja juhtimist tagava mikroskeemi paigaldamisega. Jahutuse tõhusaks toimimiseks on vajalik õhu vaba juurdepääs. See tähendab, et tagapaneelil, mille lähedale jahuti ja radiaatorid on paigaldatud, peavad olema augud.
Tähtis! Elektriseadmete kokkupanemisel ja parandamisel tuleb meeles pidada elektrilöögi ohtu. Pinge all olevad kondensaatorid tuleb tühjendada.
Kvaliteetset ja usaldusväärset laboratoorset toiteallikat on võimalik oma kätega kokku panna, kui kasutate hooldatavaid komponente, arvutate selgelt nende parameetrid, kasutate tõestatud vooluahelaid ja vajalikke seadmeid.
Ilma reguleeritava toiteallikata ei saa kuidagi hakkama. Mistahes raadioamatööri poolt kokkupandud seadme kokkupanemisel ja silumisel tekib alati küsimus, kust seda toitestada. Siin on valik väike, kas toiteplokk või patareid (patareid). Korraga ostsin neil eesmärkidel Hiina adapteri väljundpinge lülitiga 1,5–12 volti, kuid see osutus ka amatöörraadiopraktikas mitte täiesti mugavaks. Hakkasin otsima seadme skeemi, milles oleks võimalik väljundpinget sujuvalt reguleerida, ja ühelt saidilt leidsin järgmise toiteahela:
Reguleeritud toiteallikas - elektriskeem
T1 Trafo, mille sekundaarmähise pinge on 12-14 volti.
VD1 KTS405B
C1 2000 μFx25 volti
R1 470 oomi
R2 10 kOhm
R3 1 kOhm
D1 D814D
VT1 KT315
VT2 KT817
Võtsin toiteallikast mõned muud osad ja vahetasin spetsiaalselt transistori kt817 peal kt805, lihtsalt sellepärast, et see mul juba oli ja tuli ka radiaatoriga. Seda saab mugavalt klemmide külge joota, et hiljem pindpaigalduse teel plaadiga ühendada. Kui on vaja sellist toiteallikat kokku panna suure võimsuse jaoks, peate võtma trafo ka 12-14 V jaoks ja vastavalt dioodsilda ka suure võimsuse jaoks. Sel juhul on vaja radiaatori pindala suurendada. Võtsin seda nii nagu diagrammil näidatud, KTs405B. Kui soovite, et pinget reguleeritaks mitte 11,5 voltilt nullini, vaid kõrgemaks, peate valima vajaliku pinge jaoks zeneri dioodi ja kõrgema tööpingega transistorid. Trafo peab loomulikult tootma ka sekundaarmähisele kõrgemat pinget vähemalt 3-5 volti. Peate valima üksikasjad katseliselt. Panin selle toiteallika jaoks trükkplaadi:
Selles seadmes reguleeritakse väljundpinget muutuva takisti nupu pööramisega. Reostaati ennast ei joodetud plaadi sisse, vaid kinnitati seadme ülemise kaane külge ja ühendati plaadiga pindmontaažiseadme abil. Plaadil on muutuva takisti ühendatud klemmid tähistatud kui R2.1, R2.2, R2.3. Kui pinget reguleeritakse, keerates nuppu mitte vasakult (minimaalne) paremale (maksimaalne), peate muutva takisti äärmised klemmid vahetama. Tahvlil näitavad + ja – väljundi plussi ja miinuseid. Testeri täpseks mõõtmiseks peate soovitud pinge seadistamisel lisama 1 kOhm takisti väljundi plussi ja miinuse vahele. Seda pole skeemil näidatud, kuid see on minu trükkplaadil. Neile, kellel on veel vanu transistore varusid, võin pakkuda reguleeritud toiteallika jaoks sellist võimalust:
Vanadel osadel reguleeritav toiteplokk - diagramm
Minu toiteplokk on varustatud kaitsme, võtmelüliti ja neoonlambi toiteindikaatoriga, mis kõik on ühendatud pindpaigaldusega. Kokkupandud seadme vooluga varustamiseks on mugav kasutada isoleeritud alligaatoriklambreid.Need ühendatakse toiteallikaga laboriklambrite abil, millesse saab sisestada ka pealt olevast testrist sondid.See on mugav, kui on vaja korraks toita. vooluahelasse ja ühendage alligaatoriklambritega mitte kuskil, näiteks remondi ajal, puudutades sondide otstega tahvli kontakte. Valmis seadme foto alloleval joonisel:
Raadioelektrooniliste komponentide elemendibaasi praeguse arengutaseme juures saab oma kätega lihtsa ja usaldusväärse toiteallika valmistada väga kiiresti ja lihtsalt. See ei eelda kõrgetasemelisi teadmisi elektroonikast ja elektrotehnikast. Varsti näete seda.
Esimese toiteallika valmistamine on üsna huvitav ja meeldejääv sündmus. Seetõttu on siinkohal oluliseks kriteeriumiks vooluringi lihtsus, nii et pärast kokkupanemist töötab see kohe ilma täiendavate seadistuste ja seadistusteta.
Tuleb märkida, et peaaegu iga elektrooniline, elektriline seade või seade vajab toidet. Erinevus seisneb ainult põhiparameetrites - pinge ja voolu suuruses, mille korrutis annab võimsust.
Oma kätega toiteploki valmistamine on algajatele elektroonikainseneridele väga hea esmakogemus, kuna see võimaldab tunda (mitte enda peal) seadmetes voolavate voolude erinevat suurust.
Kaasaegne toiteallika turg on jagatud kahte kategooriasse: trafopõhine ja trafota. Esimesi on algajatele raadioamatööridele üsna lihtne valmistada. Teine vaieldamatu eelis on suhteliselt madal elektromagnetkiirguse tase ja seega ka häired. Kaasaegsete standardite oluliseks puuduseks on trafo olemasolust tingitud märkimisväärne kaal ja mõõtmed - vooluringi kõige raskem ja mahukam element.
Trafodeta toiteallikatel pole trafo puudumise tõttu viimast puudust. Õigemini, see on olemas, kuid mitte klassikalises esitluses, vaid töötab kõrgsagedusliku pingega, mis võimaldab vähendada pöörete arvu ja magnetahela suurust. Selle tulemusena vähenevad trafo üldmõõtmed. Kõrge sagedus genereeritakse pooljuhtlülitite abil, sisse- ja väljalülitamise protsessis vastavalt etteantud algoritmile. Selle tulemusena tekivad tugevad elektromagnetilised häired, mistõttu tuleb selliseid allikaid varjestada.
Me paneme kokku trafo toiteallika, mis ei kaota kunagi oma tähtsust, kuna seda kasutatakse endiselt tipptasemel heliseadmetes tänu minimaalsele tekitatavale müratasemele, mis on kvaliteetse heli saamiseks väga oluline.
Soov saada võimalikult kompaktne valmis seade viis erinevate mikroskeemide tekkeni, mille sees on sadu, tuhandeid ja miljoneid üksikuid elektroonilisi elemente. Seetõttu sisaldab peaaegu iga elektroonikaseade mikrolülitust, mille standardne toiteallikas on 3,3 V või 5 V. Abielemente saab toita 9 V kuni 12 V DC. Teame aga hästi, et pistikupesa vahelduvpinge on 220 V sagedusega 50 Hz. Kui see rakendatakse otse mikroskeemile või mõnele muule madalpingeelemendile, lähevad need koheselt rikki.
Siit saab selgeks, et toiteallika (PSU) peamine ülesanne on pinge alandamine vastuvõetava tasemeni, samuti selle teisendamine (alaldamine) vahelduvvoolust alalisvooluks. Lisaks peab selle tase jääma konstantseks sõltumata sisendi (pesas) kõikumisest. Vastasel juhul on seade ebastabiilne. Seetõttu on toiteallika teine oluline funktsioon pingetaseme stabiliseerimine.
Üldiselt koosneb toiteallika struktuur trafost, alaldist, filtrist ja stabilisaatorist.
Lisaks põhikomponentidele kasutatakse ka mitmeid abikomponente, näiteks indikaator-LED-id, mis annavad märku toitepinge olemasolust. Ja kui toiteallikas on selle reguleerimiseks ette nähtud, siis loomulikult on seal voltmeeter ja võib-olla ka ampermeeter.
Selles vooluringis kasutatakse trafot, et vähendada pinget 220 V pistikupesas nõutavale tasemele, enamasti 5 V, 9 V, 12 V või 15 V. Samal ajal toimub kõrgepinge ja madalpinge galvaaniline isolatsioon. Samuti viiakse läbi pingeahelad. Seetõttu ei ületa elektroonikaseadme pinge üheski hädaolukorras sekundaarmähise väärtust. Galvaaniline isolatsioon suurendab ka operatiivpersonali ohutust. Seadme puudutamise korral ei lange inimene 220 V kõrge potentsiaali alla.
Trafo disain on üsna lihtne. See koosneb südamikust, mis täidab magnetahela funktsiooni, mis on valmistatud õhukestest plaatidest, mis juhivad hästi magnetvoogu ja on eraldatud dielektrikuga, mis on mittejuhtiv lakk.
Südamiku vardale on keritud vähemalt kaks mähist. Üks on primaarne (nimetatakse ka võrguks) - sellele antakse 220 V ja teine on sekundaarne - sellest eemaldatakse vähendatud pinge.
Trafo tööpõhimõte on järgmine. Kui võrgumähisele rakendatakse pinget, siis kuna see on suletud, hakkab sellest läbi voolama vahelduvvool. Selle voolu ümber tekib vahelduv magnetväli, mis koguneb südamikusse ja voolab läbi selle magnetvoo kujul. Kuna südamikul on veel üks mähis - sekundaarne, tekib selles vahelduva magnetvoo mõjul elektromotoorjõud (EMF). Kui see mähis on lühises koormusega, voolab seda läbi vahelduvvool.
Raadioamatöörid kasutavad oma praktikas kõige sagedamini kahte tüüpi trafosid, mis erinevad peamiselt südamiku tüübi poolest - soomustatud ja toroidsed. Viimast on mugavam kasutada selle poolest, et sellele on üsna lihtne kerida vajalik arv pöördeid, saades seeläbi vajaliku sekundaarpinge, mis on otseselt võrdeline pöörete arvuga.
Meie jaoks on peamised parameetrid trafo kaks parameetrit - sekundaarmähise pinge ja vool. Võtame praeguseks väärtuseks 1 A, kuna sama väärtuse jaoks kasutame zeneri dioode. Sellest veidi edasi.
Jätkame toiteallika kokkupanemist oma kätega. Ja järgmise järjekorra element ahelas on dioodsild, mida tuntakse ka pooljuht- või dioodalaldina. See on ette nähtud trafo sekundaarmähise vahelduvpinge muutmiseks alalispingeks või täpsemalt alaldatud pulseerivaks pingeks. Siit pärineb nimi "alaldi".
Alalduslülitusi on erinevaid, kuid kõige laialdasemalt kasutatakse sildahelat. Selle tööpõhimõte on järgmine. Vahelduvpinge esimesel poolperioodil voolab vool piki teed läbi dioodi VD1, takisti R1 ja LED VD5. Järgmisena naaseb vool avatud VD2 kaudu mähisesse.
Dioodidele VD3 ja VD4 rakendatakse sel hetkel pöördpinge, nii et need on lukus ja vool läbi nende ei voola (tegelikult liigub see ainult lülitushetkel, aga selle võib tähelepanuta jätta).
Järgmisel poolperioodil, kui sekundaarmähises olev vool muudab suunda, juhtub vastupidine: VD1 ja VD2 sulguvad ning VD3 ja VD4 avanevad. Sel juhul jääb takisti R1 ja LED VD5 kaudu voolava voolu suund samaks.
Dioodsilda saab joota neljast dioodist, mis on ühendatud ülaltoodud skeemi järgi. Või võite selle valmis kujul osta. Neid on erinevates korpustes horisontaalsetes ja vertikaalsetes versioonides. Kuid igal juhul on neil neli järeldust. Mõlemad klemmid on varustatud vahelduvpingega, need on tähistatud märgiga “~”, mõlemad on ühepikkused ja kõige lühemad.
Alaldatud pinge eemaldatakse kahest ülejäänud terminalist. Need on tähistatud “+” ja “-”. “+” tihvt on teiste seas pikima pikkusega. Ja mõnel hoonel on selle lähedal kald.
Pärast dioodsilda on pinge pulseeriva iseloomuga ja ei sobi endiselt mikroskeemide ja eriti mikrokontrollerite toiteks, mis on väga tundlikud erinevate pingelanguste suhtes. Seetõttu tuleb see tasandada. Selleks võite kasutada drosselit või kondensaatorit. Vaadeldavas vooluringis piisab kondensaatori kasutamisest. Sellel peab aga olema suur mahtuvus, seega tuleks kasutada elektrolüütkondensaatorit. Sellistel kondensaatoritel on sageli polaarsus, seega tuleb seda ahelaga ühendamisel jälgida.
Negatiivne klemm on lühem kui positiivne ja esimese lähedal on kehale "-" märk.
Tõenäoliselt märkasite, et pistikupesa pinge ei ole 220 V, vaid varieerub teatud piirides. See on eriti märgatav võimsa koormuse ühendamisel. Kui te ei rakenda erimeetmeid, muutub see toiteallika väljundis proportsionaalses vahemikus. Kuid selline vibratsioon on paljude elektrooniliste elementide jaoks äärmiselt ebasoovitav ja mõnikord vastuvõetamatu. Seetõttu tuleb pinge pärast kondensaatorifiltrit stabiliseerida. Sõltuvalt toitega seadme parameetritest kasutatakse kahte stabiliseerimisvalikut. Esimesel juhul kasutatakse zeneri dioodi ja teisel integreeritud pinge stabilisaatorit. Vaatleme viimase rakendamist.
Amatöörraadiopraktikas kasutatakse laialdaselt seeria LM78xx ja LM79xx pingestabilisaatoreid. Kaks tähte tähistavad tootjat. Seetõttu võivad LM-i asemel olla muud tähed, näiteks CM. Märgistus koosneb neljast numbrist. Esimesed kaks - 78 või 79 - tähendavad vastavalt positiivset või negatiivset pinget. Viimased kaks numbrit, antud juhul kahe X asemel: xx, näitavad väljundi U väärtust. Näiteks kui kahe X-i asukoht on 12, siis see stabilisaator toodab 12 V; 08 – 8 V jne.
Näiteks dešifreerime järgmised märgised:
LM7805 → 5V positiivne pinge
LM7912 → 12 V negatiivne U
Integreeritud stabilisaatoritel on kolm väljundit: sisend, ühine ja väljund; mõeldud voolule 1A.
Kui väljund U ületab oluliselt sisendit ja maksimaalne voolutarve on 1 A, läheb stabilisaator väga kuumaks, mistõttu tuleks see paigaldada radiaatorile. Korpuse kujundus näeb selle võimaluse ette.
Kui koormusvool on piirmäärast palju väiksem, ei pea te radiaatorit paigaldama.
Toiteahela klassikaline disain sisaldab: võrgutrafot, dioodsilda, kondensaatorifiltrit, stabilisaatorit ja LED-i. Viimane toimib indikaatorina ja on ühendatud läbi voolu piirava takisti.
Kuna selles vooluringis on voolu piiravaks elemendiks stabilisaator LM7805 (lubatav väärtus 1 A), peavad kõik ülejäänud komponendid olema arvestatud voolutugevusele vähemalt 1 A. Seetõttu valitakse trafo sekundaarmähis voolule üks amper. Selle pinge ei tohiks olla madalam kui stabiliseeritud väärtus. Ja põhjusega tuleks valida sellistest kaalutlustest lähtuvalt, et pärast alaldamist ja silumist peaks U olema 2 - 3 V võrra suurem kui stabiliseeritu, s.t. Stabilisaatori sisendisse tuleks anda paar volti rohkem kui selle väljundväärtus. Vastasel juhul ei tööta see õigesti. Näiteks LM7805 sisendi jaoks U = 7 - 8 V; LM7805 jaoks → 15 V. Arvestada tuleb aga sellega, et kui U väärtus on liiga kõrge, siis mikroskeem kuumeneb väga tugevalt, kuna “lisa” pinge kustub selle sisetakistusest.
Dioodsilda saab teha 1N4007 tüüpi dioodidest või võtta valmis dioodi, mille voolutugevus on vähemalt 1 A.
Silumiskondensaatoril C1 peaks olema suur võimsus 100–1000 µF ja U = 16 V.
Kondensaatorid C2 ja C3 on loodud LM7805 töötamisel tekkiva kõrgsagedusliku pulsatsiooni tasandamiseks. Need on paigaldatud suurema töökindluse tagamiseks ja on sarnast tüüpi stabilisaatorite tootjate soovitused. Ahel töötab normaalselt ka ilma selliste kondensaatoriteta, kuid kuna need ei maksa praktiliselt midagi, on parem need paigaldada.
Sageli on vaja toita ainult ühte või paari mikrolülitusi või väikese võimsusega transistore. Sellisel juhul ei ole mõistlik kasutada võimsat toiteallikat. Seetõttu oleks parim variant kasutada 78L05, 78L12, 79L05, 79L08 jne seeria stabilisaatoreid. Need on ette nähtud maksimaalseks vooluks 100 mA = 0,1 A, kuid on väga kompaktsed ja mitte suuremad kui tavaline transistor ega vaja ka radiaatorile paigaldamist.
Märgistus ja ühendusskeem on sarnased eespool käsitletud LM-seeriaga, erineb ainult tihvtide asukoht.
Näiteks on näidatud stabilisaatori 78L05 ühendusskeem. Sobib ka LM7805-le.
Negatiivse pinge stabilisaatorite ühendusskeem on näidatud allpool. Sisend on -8 V ja väljund -5 V.
Nagu näete, on toiteallika valmistamine oma kätega väga lihtne. Mis tahes pinget saab saada sobiva stabilisaatori paigaldamisega. Samuti peaksite meeles pidama trafo parameetreid. Järgmisena vaatame, kuidas teha pingeregulatsiooniga toiteallikat.
