Cómo hacer una fuente de alimentación conmutada con tus propias manos. Unidad de fuente de alimentación de laboratorio de conmutación para TL494 Unidad de fuente de alimentación de conmutación para 30 voltios con sus propias manos

Fuente de alimentación de bricolaje 0-30 voltios

Cuántos dispositivos de radio interesantes ensamblan los radioaficionados, pero la base sin la cual prácticamente ningún circuito funcionará es unidad de poder... . A menudo las manos no alcanzan el montaje de una fuente de alimentación decente. Por supuesto, la industria produce suficientes estabilizadores de voltaje y corriente potentes y de alta calidad, pero no se venden en todas partes y no todos tienen la oportunidad de comprarlos. Más fácil de soldar con tus propias manos.

Circuito de suministro de energía:

El circuito propuesto de una fuente de alimentación simple (solo 3 transistores) se compara favorablemente con otras similares con la precisión de mantener el voltaje de salida: aquí se usa estabilización de compensación, confiabilidad de inicio, un amplio rango de ajuste y piezas baratas no escasas.

Después del montaje correcto, funciona de inmediato, solo seleccionamos un diodo zener de acuerdo con el valor requerido del voltaje de salida máximo de la fuente de alimentación.

Hacemos el caso a partir de lo que tenemos a mano. La versión clásica es una caja de metal de una fuente de alimentación de computadora ATX. Estoy seguro de que todo el mundo tiene muchos, ya que a veces se queman y es más fácil comprar uno nuevo que repararlo.

Un transformador de 100 vatios encaja perfectamente en la caja, y habrá un lugar para la placa con los detalles.

Puede dejar el refrigerador, no será superfluo. Y para que no haga ruido, simplemente lo alimentamos a través de una resistencia limitadora de corriente, que seleccionará experimentalmente.

Para el panel frontal, no escatimé y compré una caja de plástico; es muy conveniente hacer agujeros y ventanas rectangulares para indicadores y reguladores.

Tomamos un amperímetro de puntero, para que las sobrecargas de corriente sean claramente visibles, y configuramos el voltímetro en uno digital, ¡es más conveniente y más hermoso!

Después de ensamblar la fuente de alimentación regulada, la verificamos en funcionamiento: debe dar casi cero en la posición inferior (mínima) del regulador y hasta 30 V en la superior. Habiendo conectado la carga de medio amperio, observamos la caída en el voltaje de salida. También debería ser mínimo.

En general, a pesar de su aparente simplicidad, esta fuente de alimentación es probablemente una de las mejores en cuanto a sus parámetros. Si es necesario, puede agregarle una unidad de protección: un par de transistores adicionales.

O cree un devanado, puede ensamblar una fuente de alimentación de tipo pulso con sus propias manos, lo que requiere un transformador con solo unas pocas vueltas.

Al mismo tiempo, se requiere una pequeña cantidad de piezas y el trabajo se puede completar en 1 hora. En este caso, el microcircuito IR2151 se utiliza como base para la fuente de alimentación.

Para trabajar, necesitará los siguientes materiales y piezas:

1. Termistor PTC cualquier tipo.
2. Un par de condensadores, que se seleccionan con el cálculo de 1mkf. por 1 W. Al crear una estructura, seleccionamos condensadores para que extraigan 220 W.
3. Montaje de diodos escriba "vertical".
4. Conductores tipo IR2152, IR2153, IR2153D.
5. Transistores de efecto de campo tipo IRF740, IRF840. Se pueden seleccionar otros si tienen un buen indicador de resistencia.
6. Transformador se puede tomar de unidades de sistemas informáticos antiguos.
7. Diodos instalados aguas abajo se recomienda tomarlos de la familia HER.

Además, necesitará las siguientes herramientas:

1. Soldador y consumibles.
2. Destornillador y alicates.
3. Pinzas.

Además, no olvide la necesidad de una buena iluminación en el lugar de trabajo.

Instrucción paso a paso

diagrama de circuito
esquema estructural

El montaje se lleva a cabo de acuerdo con el diagrama de circuito dibujado. El microcircuito se seleccionó de acuerdo con las características del circuito.

El montaje se realiza de la siguiente manera:

1. En la entrada instale un termistor PTC y puentes de diodos.
2. Entonces, se instala un par de condensadores.
3. Conductores son necesarios para regular el funcionamiento de las puertas de los transistores de efecto de campo. Si los controladores tienen un índice D al final de la marca, no es necesario instalar FR107.
4. Transistores de efecto de campo instalado sin cortocircuitar las bridas. Cuando se conecta a un radiador, se utilizan juntas y arandelas aislantes especiales.
5. Transformadores instalado con cables en cortocircuito.
6. Hay diodos en la salida.

Todos los elementos se instalan en los lugares designados en la placa y están soldados en el reverso.

Examen

Para ensamblar correctamente la fuente de alimentación, debe considerar cuidadosamente la instalación de elementos polares, y también debe tener cuidado al trabajar con el voltaje de la red. Después de desconectar la unidad de la fuente de alimentación, no debe quedar ningún voltaje peligroso en el circuito. Si se ensambla correctamente, no se realiza el ajuste posterior.

Puede comprobar el correcto funcionamiento de la fuente de alimentación de la siguiente manera:

1. Incluimos en la cadena la salida es una bombilla, por ejemplo, 12 voltios. En el primer inicio a corto plazo, la luz debe estar encendida. Además, debe prestar atención al hecho de que todos los elementos no deben calentarse. Si algo se está calentando, entonces el circuito está ensamblado incorrectamente.
2. En el segundo comienzo medimos el valor actual usando un tester. Deje que la unidad funcione durante un tiempo suficiente para asegurarse de que no haya elementos calefactores.

Además, será superfluo verificar todos los elementos con un probador para detectar la presencia de una corriente alta después de apagar la alimentación.

1. Como se señaló anteriormente, el funcionamiento de la fuente de alimentación conmutada se basa en la retroalimentación. El circuito considerado no requiere una organización de retroalimentación especial y varios filtros de suministro de energía.
2. Se debe prestar especial atención a la elección de transistores de efecto de campo. En este caso, se recomiendan los IR FET, que son reconocidos por su resistencia a la resolución térmica. Según el fabricante, pueden funcionar de manera estable hasta 150 grados centígrados. Sin embargo, en este circuito no se calientan mucho, lo que se puede llamar una característica muy importante.
3. Si los transistores se calientan constantemente, se debe instalar enfriamiento activo. Como regla general, está representado por un ventilador.

Ventajas y desventajas

El convertidor de pulsos tiene las siguientes ventajas:

1. Alta tasa El factor de estabilización ayuda a proporcionar condiciones de energía que no dañarán los dispositivos electrónicos sensibles.
2. Construcciones consideradas tener un factor de alta eficiencia. Las opciones de diseño moderno tienen esta cifra al nivel del 98%. Esto se debe a que las pérdidas se reducen al mínimo, como lo demuestra el bajo calentamiento del bloque.
3. Amplio rango de voltaje de entrada- una de las cualidades por las que se ha extendido este diseño. Al mismo tiempo, la eficiencia no depende de los indicadores de corriente de entrada. Es la inmunidad al indicador de voltaje lo que permite extender la vida útil de la electrónica, ya que los saltos en el indicador de voltaje son un fenómeno frecuente en la red de suministro de energía doméstica.
4. Frecuencia de corriente de entrada afecta el funcionamiento de solo los elementos estructurales de entrada.
5. Pequeño tamaño y peso también son populares debido a la proliferación de equipos portátiles y portátiles. De hecho, cuando se usa un bloque lineal, el peso y las dimensiones aumentan varias veces.
6. Organización de control remoto.
7. Menos costo.

También hay desventajas:

1. Disponibilidad ruido impulsivo.
2. Necesitar inclusión de compensadores de factor de potencia en el circuito.
3. Complejidad autorregulación.
4. Menos confiabilidad debido a la complicación de la cadena.
5. Consecuencias severas cuando uno o más elementos del circuito salen.

Al crear un diseño de este tipo por su cuenta, debe tenerse en cuenta que los errores cometidos pueden provocar la falla de un consumidor eléctrico. Por lo tanto, es necesario prever la presencia de protección en el sistema.

Dispositivo y características del trabajo.

Al considerar las características del funcionamiento de la unidad de impulso, se puede observar lo siguiente:

1. Primero la tensión de entrada se rectifica.
2. Voltaje rectificado dependiendo del propósito y características de toda la estructura, se redirige en forma de pulso rectangular de alta frecuencia y se alimenta a un transformador o filtro instalado que opera con bajas frecuencias.
3. Transformadores son pequeños en tamaño y peso cuando se utiliza una unidad de pulso debido a que aumentar la frecuencia les permite aumentar su eficiencia, así como reducir el grosor del núcleo. Además, se puede utilizar un material ferromagnético en la fabricación del núcleo. A baja frecuencia, solo se puede utilizar acero eléctrico.
4. Estabilización de voltaje sucede a través de comentarios negativos. Al usar este método, el voltaje suministrado al consumidor permanece sin cambios, a pesar de las fluctuaciones en el voltaje de entrada y la carga generada.

Los comentarios se pueden organizar de la siguiente manera:

1. Con aislamiento galvánico, se utiliza un optoacoplador o salida de bobinado de transformador.
2. Si no necesita crear un cruce, se utiliza un divisor de voltaje de resistencia.

De manera similar, la tensión de salida se mantiene con los parámetros requeridos.

Fuentes de alimentación conmutadas estándar, que se pueden utilizar, por ejemplo, para regular el voltaje de salida cuando se alimentan , consta de los siguientes elementos:

1. Parte de entrada, alto voltaje. Suele estar representado por un generador de impulsos. El ancho de pulso es el indicador principal que afecta la corriente de salida: cuanto más ancho es el indicador, mayor es el voltaje y viceversa. Un transformador de pulso se encuentra en la sección de las partes de entrada y salida, realiza la selección del pulso.
2. La parte de salida tiene un termistor PTC... Está hecho de semiconductor y tiene un coeficiente de temperatura positivo. Esta característica significa que cuando la temperatura del elemento se eleva por encima de un cierto valor, el indicador de resistencia aumenta significativamente. Se utiliza como mecanismo de protección de llaves.
3. Pieza de baja tensión. Se elimina un impulso del devanado de bajo voltaje, se realiza la rectificación mediante un diodo y el condensador actúa como un elemento de filtro. El conjunto de diodos puede rectificar la corriente hasta 10A. Debe tenerse en cuenta que los condensadores pueden diseñarse para diferentes cargas. El condensador lleva a cabo la eliminación de los picos de pulso restantes.
4. Conductores extinguir la resistencia emergente en el circuito de potencia. Durante el funcionamiento, los controladores abren alternativamente las puertas de los transistores instalados. El trabajo ocurre con una cierta frecuencia.
5. Transistores de efecto de campo se seleccionan teniendo en cuenta los indicadores de resistencia y la tensión máxima cuando están abiertos. En un valor mínimo, la resistencia aumenta significativamente la eficiencia y disminuye el calentamiento durante el funcionamiento.
6. Transformador típico para bajar.

Teniendo en cuenta el esquema elegido, puede comenzar a crear una fuente de alimentación del tipo en cuestión.

En la mayoría de los dispositivos electrónicos modernos, las fuentes de alimentación analógicas (transformadores) prácticamente no se utilizan; fueron reemplazadas por convertidores de voltaje de pulso. Para comprender por qué sucedió esto, es necesario considerar las características de diseño, así como las fortalezas y debilidades de estos dispositivos. También hablaremos sobre el propósito de los componentes principales de las fuentes de impulso, daremos un ejemplo simple de implementación, que se puede ensamblar a mano.

Características de diseño y principio de funcionamiento.

De los diversos métodos de conversión de voltaje en componentes electrónicos de potencia, se pueden distinguir dos que son los más comunes:

1. Analógico, cuyo elemento principal es un transformador reductor, además de la función principal, también proporciona aislamiento galvánico.
2. Principio de impulso.

Consideremos en qué se diferencian estas dos opciones.

Fuente de alimentación basada en transformador de potencia

Consideremos un diagrama de bloques simplificado de este dispositivo. Como se puede ver en la figura, se instala un transformador reductor en la entrada, con su ayuda, la amplitud de la tensión de alimentación se convierte, por ejemplo, de 220 V obtenemos 15 V. El siguiente bloque es un rectificador, su tarea es convertir la corriente sinusoidal en pulsada (el armónico se muestra encima de la imagen convencional). Para ello, se utilizan elementos semiconductores rectificadores (diodos), conectados en un circuito puente. Su principio de funcionamiento se puede encontrar en nuestro sitio web.

El siguiente bloque realiza dos funciones: suaviza la tensión (para ello se utiliza un condensador de la capacidad adecuada) y la estabiliza. Esto último es necesario para que la tensión "no baje" cuando aumenta la carga.

El diagrama de bloques dado se simplifica enormemente, por regla general, una fuente de este tipo tiene un filtro de entrada y circuitos de protección, pero esto no es esencial para explicar el funcionamiento del dispositivo.

Todas las desventajas de la opción anterior están relacionadas directa o indirectamente con el elemento estructural principal: el transformador. Primero, su peso y dimensiones limitan la miniaturización. Para no ser infundados, tomemos como ejemplo un transformador reductor de 220/12 V con una potencia nominal de 250 W. El peso de dicha unidad es de aproximadamente 4 kilogramos, las dimensiones son 125x124x89 mm. Puedes imaginar cuánto pesaría un cargador de computadora portátil basado en él.

En segundo lugar, el precio de estos dispositivos es a veces muchas veces superior al coste total de otros componentes.

Dispositivos de pulso

Como puede verse en el diagrama de bloques que se muestra en la Figura 3, el principio de funcionamiento de estos dispositivos difiere significativamente de los convertidores analógicos, en primer lugar, por la ausencia de un transformador reductor de entrada.

Figura 3. Diagrama de bloques de una fuente de alimentación conmutada

Considere el algoritmo para el funcionamiento de dicha fuente:

• Se suministra energía al protector contra sobretensiones, su tarea es minimizar la interferencia de red, tanto entrante como saliente, que surja del trabajo.
• Además, entra en funcionamiento la unidad para convertir la tensión sinusoidal en una constante pulsada y un filtro de suavizado.
• En la siguiente etapa, un inversor está conectado al proceso, su tarea está relacionada con la formación de señales rectangulares de alta frecuencia. La retroalimentación al inversor se realiza a través de la unidad de control.
• El siguiente bloque es IT, es necesario para el modo generador automático, suministro de voltaje a los circuitos, protección, control del controlador, así como la carga. Además, TI tiene la tarea de proporcionar aislamiento galvánico entre circuitos de alto y bajo voltaje.

A diferencia de un transformador reductor, el núcleo de este dispositivo está hecho de materiales ferromagnéticos, lo que contribuye a la transmisión confiable de señales de RF, que pueden estar en el rango de 20-100 kHz. Un rasgo característico de TI es que cuando está conectado, la inclusión del principio y el final de los devanados es fundamental. El pequeño tamaño de este dispositivo permite la fabricación de dispositivos en miniatura, como por ejemplo, el flejado electrónico (balasto) de un LED o lámpara de bajo consumo.

• Además, el rectificador de salida entra en funcionamiento, ya que opera con un voltaje de alta frecuencia, el proceso requiere elementos semiconductores de alta velocidad, por lo tanto, se utilizan diodos Schottky para este propósito.
• En la fase final, se realiza el alisado en un filtro ventajoso, después de lo cual se aplica la tensión a la carga.

Ahora, como se prometió, consideraremos el principio de funcionamiento del elemento principal de este dispositivo: el inversor.

¿Cómo funciona un inversor?

La modulación de RF se puede realizar de tres formas:

• pulso de frecuencia;
• pulso de fase;
• ancho de pulso.

En la práctica, se utiliza la última opción. Esto se debe tanto a la simplicidad de ejecución como al hecho de que la frecuencia de comunicación PWM permanece sin cambios, en contraste con los otros dos métodos de modulación. El diagrama de bloques que describe el funcionamiento del controlador se muestra a continuación.

El algoritmo del dispositivo es el siguiente:

El generador de frecuencia maestro genera una serie de señales de onda cuadrada, cuya frecuencia corresponde a la de referencia. En base a esta señal, se forma una forma de diente de sierra U P, que se alimenta a la entrada del comparador K PWM. A la segunda entrada de este dispositivo se suministra la señal U US, procedente del amplificador regulador. La señal generada por este amplificador corresponde a la diferencia proporcional U P (voltaje de referencia) y U RS (señal de control del circuito de retroalimentación). Es decir, la señal de control U US es, de hecho, el voltaje del desajuste con el nivel que depende tanto de la corriente en la carga como del voltaje a través de ella (U OUT).

Este método de implementación permite organizar un circuito cerrado que permite controlar la tensión de salida, es decir, de hecho, estamos hablando de una unidad funcional lineal-discreta. En su salida se forman pulsos, cuya duración depende de la diferencia entre las señales de referencia y de control. Sobre esta base, se crea un voltaje para controlar el transistor clave del inversor.

El proceso de estabilización del voltaje en la salida se lleva a cabo monitoreando su nivel; cuando cambia, el voltaje de la señal de control U RS cambia proporcionalmente, lo que conduce a un aumento o disminución en la duración entre pulsos.

Como resultado, la potencia de los circuitos secundarios cambia, estabilizando así el voltaje de salida.

Para garantizar la seguridad, se requiere un aislamiento galvánico entre la alimentación de red y la retroalimentación. Como regla general, los optoacopladores se utilizan para este propósito.

Fortalezas y debilidades de las fuentes de impulso.

Si comparamos dispositivos analógicos y de pulso de la misma potencia, este último tendrá las siguientes ventajas:

• Pequeño tamaño y peso, debido a la ausencia de transformador reductor de baja frecuencia y elementos de control que requieran evacuación de calor mediante grandes radiadores. Mediante el uso de tecnología de conversión de señal de alta frecuencia, se puede reducir la capacitancia de los condensadores utilizados en los filtros, lo que permite la instalación de elementos más pequeños.
• Mayor eficiencia, ya que solo los transitorios causan las principales pérdidas, mientras que en los circuitos analógicos se pierde constantemente mucha energía durante la conversión electromagnética. El resultado habla por sí solo, un aumento de la eficiencia de hasta un 95-98%.
• Menor costo debido al uso de elementos semiconductores menos potentes.
• Rango de voltaje de entrada más amplio. Este tipo de equipo no es exigente con la frecuencia y amplitud, por lo tanto, está permitido conectarse a redes de diferentes estándares.
• Protección confiable contra cortocircuitos, sobrecargas y otras situaciones de emergencia.

Las desventajas de la tecnología de pulso incluyen:

La presencia de interferencia de HF, esto es una consecuencia del funcionamiento del convertidor de alta frecuencia. Este factor requiere la instalación de un filtro de supresión de interferencias. Lamentablemente, su funcionamiento no siempre es eficaz, lo que impone algunas restricciones al uso de dispositivos de este tipo en equipos de alta precisión.

Requisitos especiales para la carga, no debe reducirse ni aumentarse. Tan pronto como el nivel de corriente exceda el umbral superior o inferior, las características del voltaje de salida comenzarán a diferir significativamente de las estándar. Como regla general, los fabricantes (recientemente incluso chinos) prevén tales situaciones e instalan la protección adecuada en sus productos.

Ámbito de aplicación

Casi toda la electrónica moderna está alimentada por bloques de este tipo, por ejemplo:

Montamos una unidad de fuente de alimentación por pulsos con nuestras propias manos.

Considere un circuito de suministro de energía simple usando el principio de operación anterior.

Leyenda:

• Resistencias: R1 - 100 Ohm, R2 - de 150 kOhm a 300 kOhm (seleccionable), R3 - 1 kOhm.
• Capacidades: C1 y C2 - 0.01 μF x 630 V, C3 -22 μF x 450 V, C4 - 0.22 μF x 400 V, C5 - 6800-15000 pF (seleccionable), 012 μF, C6 - 10 μF x 50 V, C7 - 220 μF x 25 V, C8 - 22 μF x 25 V
• Diodos: VD1-4 - КД258В, VD5 y VD7 - КД510А, VD6 - КС156А, VD8-11 - КД258А.
• Transistor VT1 - KT872A.
• Estabilizador de voltaje D1 - microcircuito KR142 con el índice ЕН5 - ЕН8 (dependiendo del voltaje de salida requerido).
• Transformador T1: se utiliza un núcleo de ferrita en forma de W con dimensiones de 5x5. El devanado primario se enrolla 600 vueltas con un cable de Ø 0,1 mm, el secundario (terminales 3-4) contiene 44 vueltas de Ø 0,25 mm y el último - 5 vueltas de Ø 0,1 mm.
• Fusible FU1 - 0.25A.

El ajuste se reduce a la selección de las clasificaciones R2 y C5, que proporcionan excitación del generador a un voltaje de entrada de 185-240 V.

No solo tiene sentido que un radioaficionado entusiasta haga una unidad de fuente de alimentación con sus propias manos. Una unidad de fuente de alimentación (PSU) casera creará comodidad y ahorrará una cantidad considerable también en los siguientes casos:

• Para alimentar herramientas eléctricas de bajo voltaje, con el fin de ahorrar el recurso de una costosa batería recargable (batería de acumulador);
• Para la electrificación de locales especialmente peligrosos en cuanto al grado de descarga eléctrica: sótanos, garajes, galpones, etc. Cuando se alimenta con corriente alterna, su gran valor en el cableado de bajo voltaje puede interferir con los electrodomésticos y la electrónica;
• En diseño y creatividad para un corte preciso, seguro y sin desperdicios de espuma plástica, goma espuma, plásticos de bajo punto de fusión con nicromo calentado;
• En el diseño de iluminación, el uso de fuentes de alimentación especiales prolongará la vida útil de la tira de LED y obtendrá efectos de iluminación estables. El suministro de energía de iluminadores subacuáticos, etc., de una red eléctrica doméstica es generalmente inaceptable;
• Para cargar teléfonos, teléfonos inteligentes, tabletas, computadoras portátiles lejos de fuentes de energía estables;
• Para electroacupuntura;
• Y muchos otros objetivos no relacionados directamente con la electrónica.

Simplificaciones aceptables

Las fuentes de alimentación profesionales están diseñadas para alimentar cargas de cualquier tipo, incl. reactivo. Los equipos de precisión se encuentran entre los consumidores potenciales. El voltaje preestablecido de la pro-PSU debe mantenerse con la mayor precisión durante un tiempo indefinido, y su diseño, protección y automatización deben permitir la operación por parte de personal no calificado en condiciones difíciles, por ejemplo. biólogos para alimentar sus dispositivos en un invernadero o en una expedición.

Una unidad de fuente de alimentación de laboratorio aficionado está libre de estas restricciones y, por lo tanto, puede simplificarse significativamente manteniendo indicadores de calidad suficientes para su propio uso. Además, a través de mejoras también simples, es posible obtener una unidad de fuente de alimentación para fines especiales. Qué vamos a hacer ahora.

Abreviaturas

1. Cortocircuito - cortocircuito.
2. XX - inactivo, es decir desconexión repentina de la carga (consumidor) o un circuito abierto en su circuito.
3. KSN - coeficiente de estabilización de voltaje. Es igual a la relación entre el cambio en la tensión de entrada (en% o veces) y la misma tensión de salida a una corriente de consumo constante. Ex. el voltaje de la red cayó "al máximo", de 245 a 185V. Con relación a la norma de 220V, será 27%. Si el VSD de la fuente de alimentación es igual a 100, la tensión de salida cambiará en un 0,27%, que a su valor de 12 V dará una deriva de 0,033 V. Para la práctica amateur, más que aceptable.
4. PPI es una fuente de voltaje primario no estabilizado. Puede ser un transformador de hierro con rectificador o un inversor de tensión de red por impulsos (IIN).
5. IIN: operan a una frecuencia aumentada (8-100 kHz), lo que permite el uso de transformadores compactos livianos en ferrita con devanados de varias o varias decenas de vueltas, pero no están exentos de inconvenientes, ver a continuación.
6. RE es un elemento regulador de un estabilizador de voltaje (CH). Mantiene el valor especificado en la salida.
7. ION: una fuente de voltaje de referencia. Establece su valor de referencia, según el cual, junto con las señales de retroalimentación del OS, la unidad de control CU actúa sobre el RE.
8. SNN - estabilizador de voltaje continuo; simplemente "analógico".
9. ISN - regulador de voltaje de pulso.
10. UPS es una fuente de alimentación conmutada.

Nota: Tanto el SNN como el IIN pueden operar tanto desde el IIN de frecuencia industrial con transformador en hierro, como desde el IIN.

Acerca de las fuentes de alimentación de la computadora

Los UPS son compactos y económicos. Y en el armario, muchos tienen una fuente de alimentación de una computadora vieja, moralmente desactualizada, pero bastante útil. Entonces, ¿es posible adaptar una fuente de alimentación conmutada de una computadora para fines de aficionado / trabajo? Desafortunadamente, una computadora UPS es un dispositivo altamente especializado y las posibilidades de su uso en la vida cotidiana / en el trabajo son muy limitadas:

Para usar un UPS convertido desde una computadora, es recomendable que un aficionado común, tal vez, solo alimente una herramienta eléctrica; ver más abajo sobre esto. El segundo caso es si un aficionado se dedica a la reparación de PC y / o la creación de circuitos lógicos. Pero entonces ya sabe cómo adaptar la fuente de alimentación de la computadora para esto:

1. Cargue los canales principales + 5V y + 12V (cables rojo y amarillo) con bobinas de nicrom al 10-15% de la carga nominal;
2. Cable verde de arranque suave (con un botón de baja corriente en el panel frontal de la unidad del sistema) pc en cortocircuito al común, es decir en cualquiera de los cables negros;
3. Encender / apagar mecánicamente, con un interruptor de palanca en el panel trasero de la unidad de fuente de alimentación;
4. Con una "sala de trabajo" de E / S mecánica (de hierro), es decir La fuente de alimentación independiente de los puertos USB de + 5V también se apagará.

¡Ponerse a trabajar!

Debido a las deficiencias del UPS, más su complejidad fundamental y de circuitos, solo al final consideraremos un par de estos, pero simples y útiles, y hablaremos sobre el método para reparar el IIN. La mayor parte del material está dedicada a SNV e IIT con transformadores de frecuencia industrial. Permiten que una persona que acaba de tomar un soldador construya una fuente de alimentación de muy alta calidad. Y al tenerlo en la finca, será más fácil dominar la técnica "thinner".

IIT

Consideremos primero el IIT. Dejaremos los de impulso con más detalle hasta el apartado de reparación, pero tienen algo en común con los de "hierro": un transformador de potencia, un rectificador y un filtro supresor de ondulaciones. Juntos, se pueden implementar de varias maneras de acuerdo con el propósito de la unidad de fuente de alimentación.

Pos. 1 en la Fig. 1 - rectificador de media onda (1P). La caída de voltaje a través del diodo es la más pequeña, aprox. 2B. Pero la ondulación del voltaje rectificado - con una frecuencia de 50 Hz y "irregular", es decir. con intervalos entre pulsos, por lo tanto, el condensador del filtro de ondulación Cf debe ser 4-6 veces más grande que en otros circuitos. El uso de un transformador de potencia Tr en términos de potencia es del 50%, ya que solo se rectifica 1 media onda. Por la misma razón, se produce un desequilibrio del flujo magnético en el circuito magnético Tr y la red "lo ve" no como una carga activa, sino como una inductancia. Por lo tanto, los rectificadores 1P se utilizan solo a baja potencia y donde no hay otra forma, por ejemplo. en IIN sobre generadores de bloqueo y con un diodo amortiguador, ver más abajo.

Nota: ¿Por qué 2 V, y no 0,7 V, en el que se abre la unión p-n en el silicio? La razón es la corriente a través, sobre la cual ver más abajo.

Pos. 2 - 2 semiciclo con un punto medio (2PS). Las pérdidas en los diodos son las mismas que antes. caso. La ondulación es sólida de 100 Hz, por lo que Sph necesita lo más pequeño posible. Uso de Tr - 100% Desventaja - doble consumo de cobre para el devanado secundario. En los días en que los rectificadores se fabricaban con lámparas de kenotrón, esto no importaba, pero ahora es decisivo. Por lo tanto, 2PS se usa en rectificadores de bajo voltaje, principalmente de frecuencia aumentada con diodos Schottky en UPS, sin embargo, 2PS no tiene limitaciones de potencia fundamentales.

Pos. 3 - Puente de 2 medios periodos, 2RM. Pérdidas en diodos: duplicadas en comparación con pos. 1 y 2. El resto es igual que en 2PS, pero el cobre para el secundario necesita casi la mitad. Casi - porque se deben completar varias vueltas para compensar las pérdidas en un par de diodos "adicionales". El circuito más común para voltaje de 12V.

Pos. 3 - bipolar. El "puente" está representado de manera convencional, como es habitual en los diagramas esquemáticos (¡acostúmbrate!), Y girado 90 grados en sentido antihorario, pero en realidad es un par de 2PS conectados en diferentes polaridades, como se puede ver claramente en la Fig. . 6. Consumo de cobre como en 2PS, pérdidas de diodos como en 2PM, el resto como en ambos. Está construido principalmente para alimentar dispositivos analógicos que requieren simetría de voltaje: Hi-Fi UMZCH, DAC / ADC, etc.

Pos. 4 - bipolar según el esquema de duplicación en paralelo. Proporciona, sin medidas adicionales, una mayor simetría de voltaje, porque se excluye la asimetría secundaria. El uso de Tr es del 100%, la ondulación es de 100 Hz, pero desgarrada, por lo tanto, Sph necesita el doble de capacidad. Las pérdidas en los diodos son de aproximadamente 2,7 V debido al intercambio mutuo de corrientes pasantes, ver más abajo, y con una potencia de más de 15-20 W aumentan bruscamente. Se construyen principalmente como auxiliares de baja potencia para la alimentación independiente de amplificadores operacionales (OA) y otras unidades analógicas de baja potencia, pero exigentes en la calidad de la fuente de alimentación.

¿Cómo elegir un transformador?

En un SAI, todo el circuito suele estar claramente vinculado al tamaño (más precisamente, al volumen y al área de la sección transversal Sс) del transformador / transformadores, ya que el uso de procesos sutiles en ferrita permite simplificar el circuito con su mayor confiabilidad. Aquí "de alguna manera a su manera" se reduce a la observancia exacta de las recomendaciones del desarrollador.

Un transformador sobre hierro se elige teniendo en cuenta las características de CHN, o es coherente con ellas a la hora de calcularlo. La caída de voltaje en el RE Ure no debe ser inferior a 3 V, de lo contrario, el SVR caerá bruscamente. Con un aumento en Ure, el KCH aumenta ligeramente, pero la potencia disipada por el RE crece mucho más rápido. Por lo tanto, Ure toma 4-6 V. A esto le sumamos 2 (4) pérdidas de V en los diodos y la caída de voltaje en el devanado secundario Tr U2; para un rango de potencia de 30-100 W y voltajes de 12-60 V, lo tomamos 2.5 V. U2 no surge principalmente de la resistencia óhmica del devanado (generalmente es insignificante para transformadores potentes), sino como resultado de pérdidas debidas a la inversión de magnetización del núcleo y la creación de un campo parásito. Simplemente, parte de la energía de la red, "bombeada" por el devanado primario al circuito magnético, se evapora en el espacio mundial, lo que se tiene en cuenta mediante el valor de U2.

Entonces, contamos, por ejemplo, para un puente rectificador, 4 + 4 + 2.5 = 10.5V de exceso. Lo agregamos al voltaje de salida requerido de la fuente de alimentación; déjelo ser 12V, y dividido por 1.414, obtenemos 22.5 / 1.414 = 15.9 o 16V, este será el voltaje más bajo permitido del devanado secundario. Si Tr es de fábrica, tomamos 18 V del rango estándar.

Ahora se usa la corriente secundaria, que, por supuesto, es igual a la corriente de carga máxima. Necesitamos 3A; multiplique por 18V, será 54W. Hemos obtenido la potencia total Tr, Pg, y encontraremos el pasaporte P dividiendo Pg por la eficiencia Tr η, que depende de Pg:

• hasta 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.
• desde 120 W, η = 0,95.

En nuestro caso, será P = 54 / 0.8 = 67.5W, pero no existe un valor tan típico, por lo que tendrá que tomar 80W. Para llegar a la salida 12Vx3A = 36W. Una locomotora y nada más. Es hora de aprender a calcular y enrollar los "trances" usted mismo. Además, en la URSS, se desarrollaron métodos para calcular transformadores en hierro, lo que permite sin pérdida de confiabilidad exprimir 600W del núcleo, que, cuando se calcula de acuerdo con los libros de referencia de radioaficionados, es capaz de producir solo 250W. El Iron Trance no es tan tonto como parece.

SNN

El voltaje rectificado debe estabilizarse y, en la mayoría de los casos, regularse. Si la carga es más potente que 30-40 W, también es necesaria la protección contra cortocircuitos; de lo contrario, una falla en la fuente de alimentación puede causar una falla en la red. Todo esto junto lo hace SNN.

Referencia simple

Es mejor para un principiante no entrar inmediatamente en altas potencias, sino hacer un CHN simple y altamente estable para 12v para la muestra de acuerdo con el diagrama de la Fig. 2. Luego se puede utilizar como fuente de voltaje de referencia (su valor exacto lo establece R5), para verificar instrumentos o como voltaje de referencia SNV de alta calidad. La corriente de carga máxima de este circuito es de solo 40 mA, pero el KCH en el GT403 antediluviano y el mismo K140UD1 antiguo es más de 1000, y si VT1 se reemplaza con una potencia media de silicio y DA1 para cualquiera de los amplificadores operacionales modernos, lo hará supere los 2000 o incluso 2500. La corriente de carga también aumentará a 150-200 mA, lo que ya es bueno para los negocios.

0-30

El siguiente paso es una fuente de alimentación regulada por voltaje. El anterior se realiza según el llamado. circuito de compensación de comparación, pero es difícil rehacerlo para una corriente alta. Realizaremos un nuevo SNN basado en un seguidor de emisor (EP), en el que RE y UU se combinan en solo 1 transistor. KSN se lanzará entre 80 y 150, pero esto será suficiente para un aficionado. Por otro lado, SNN en el accionamiento eléctrico permite, sin trucos especiales, obtener una corriente de salida de hasta 10A o más, cuánto Tr dará y resistirá el RE.

En la pos. Figura 1 3. IIT para él es un transformador listo para usar del tipo TPP o TS para 40-60 W con un devanado secundario para 2x24V. Rectificador tipo 2PS en diodos 3-5A y más (KD202, KD213, D242, etc.). VT1 está instalado en un radiador con un área de 50 metros cuadrados. cm; una PC vieja de un procesador funcionará muy bien. En tales condiciones, este SNN no teme un cortocircuito, solo VT1 y Tr se calentarán, por lo que un fusible de 0.5A en el circuito de devanado primario Tr será suficiente para la protección.

Pos. 2 muestra lo conveniente que es para un SNN aficionado en un accionamiento eléctrico: hay un circuito de alimentación de 5A con un ajuste de 12 a 36 V. Esta fuente de alimentación puede dar 10A a la carga si hay un Tr de 400W 36V. Su primera característica es que el SNN K142EN8 integrado (preferiblemente con el índice B) actúa en un papel inusual de la unidad de control: a su propia salida de 12V, todos los 24V se agregan, parcial o completamente, todos los 24V, la tensión del ION a R1, R2, VD5, VD6. Las capacidades C2 y C3 evitan la excitación en el HF DA1 funcionando en un modo inusual.

El siguiente punto es un dispositivo de protección contra cortocircuitos (UZ) en R3, VT2, R4. Si la caída de voltaje en R4 excede aproximadamente 0.7V, VT2 se abrirá, cerrará el circuito base VT1 al cable común, se cerrará y desconectará la carga del voltaje. Se necesita R3 para que la corriente adicional cuando se activa el ultrasonido no desactive DA1. No es necesario aumentar su denominación, porque cuando se activa el ultrasonido, VT1 debe estar bloqueado de forma segura.

Y el último es el aparente exceso de capacitancia del condensador del filtro de salida C4. En este caso, es seguro, porque la corriente máxima de colector VT1 de 25A asegura su carga cuando se enciende. Pero por otro lado, este SNN puede entregar una corriente de hasta 30A a la carga en 50-70 ms, por lo que esta simple fuente de alimentación es adecuada para alimentar una herramienta eléctrica de bajo voltaje: su corriente de arranque no excede este valor. Solo es necesario hacer (al menos de plexiglás) un bloque-zapato de contacto con un cable, ponerse el talón del mango y dejar que el "Akumych" descanse y guarde el recurso antes de partir.

Sobre el enfriamiento

Digamos que en este circuito la salida es de 12V con un máximo de 5A. Esta es solo la potencia promedio de la sierra de calar, pero, a diferencia de un taladro o destornillador, la toma constantemente. C1 mantiene unos 45 V, es decir en el RE VT1, permanece en algún lugar alrededor de 33 V a una corriente de 5 A. La disipación de potencia es de más de 150W, incluso más de 160, considerando que el VD1-VD4 también necesita refrigeración. Por lo tanto, está claro que cualquier fuente de alimentación regulada potente debe estar equipada con un sistema de refrigeración muy eficiente.

Un radiador acanalado / de aguja en convección natural no resuelve el problema: el cálculo muestra que una superficie de dispersión de 2000 sq. ver y el grosor del cuerpo del radiador (la placa desde la que se extienden las nervaduras o agujas) a partir de 16 mm. Era y sigue siendo un sueño en un castillo de cristal conseguir tanto aluminio en un artículo con forma como propiedad para un aficionado. Un enfriador de procesador enfriado por ventilador tampoco es adecuado, está diseñado para menos energía.

Una de las opciones para el artesano hogareño es una placa de aluminio con un grosor de 6 mm y más y dimensiones de 150x250 mm con orificios de diámetro creciente perforados a lo largo de los radios desde el sitio de instalación del elemento refrigerado en un patrón de tablero de ajedrez. También servirá como la pared posterior de la caja de la fuente de alimentación, como en la Fig. 4.

Una condición indispensable para la efectividad de dicho enfriador es un flujo de aire débil pero continuo a través de las perforaciones desde el exterior hacia el interior. Para esto, se instala un extractor de aire de baja potencia en la carcasa (preferiblemente en la parte superior). Adecuado para una computadora con un diámetro de 76 mm, por ejemplo. agregar. un disco duro más fresco o una tarjeta de video. Está conectado a los pines 2 y 8 de DA1, siempre hay 12V.

Nota: de hecho, una forma radical de superar este problema es el devanado secundario de Tr con tomas a 18, 27 y 36V. La tensión primaria se conmuta según la herramienta que esté en funcionamiento.

Aún así, UPS

La fuente de alimentación descrita para el taller es buena y muy confiable, pero es difícil llevarla consigo en la carretera. Aquí es donde una fuente de alimentación de computadora resulta útil: la herramienta eléctrica es insensible a la mayoría de sus defectos. Algunos refinamientos se reducen con mayor frecuencia a instalar un condensador electrolítico de salida (el más cercano a la carga) de gran capacidad para el propósito descrito anteriormente. Hay muchas recetas para alterar las fuentes de alimentación de la computadora para una herramienta eléctrica (principalmente destornilladores, ya que no son muy potentes, pero muy útiles) en runet hay muchas, uno de los métodos se muestra en el video a continuación, para un Herramienta de 12V.

Video: fuente de alimentación de 12V de la computadora

Con herramientas de 18V es aún más fácil: con la misma potencia, consumen menos corriente. Aquí, un dispositivo de encendido (balasto) mucho más asequible de una lámpara doméstica de 40 W o más puede ser útil; se puede colocar completamente en el estuche de la batería inservible, y solo quedará afuera el cable con el enchufe de red. Cómo hacer una fuente de alimentación para un destornillador de 18 V con lastre de un ama de llaves quemado, vea el siguiente video.

Video: BP 18V para un destornillador

Clase alta

Pero volviendo a SNN en EP, sus capacidades están lejos de agotarse. En la Fig. 5 es una potente fuente de alimentación bipolar con ajuste de 0-30 V, adecuada para equipos de sonido Hi-Fi y otros consumidores exigentes. El ajuste de la tensión de salida se realiza con un mando (R8) y la simetría de los canales se mantiene automáticamente en cualquier valor y corriente de carga. Un pedante formalista al ver este esquema puede volverse gris ante nuestros ojos, pero para el autor, tal unidad de fuente de alimentación ha estado funcionando correctamente durante unos 30 años.

El principal escollo en su creación fue δr = δu / δi, donde δu y δi son pequeños incrementos instantáneos de voltaje y corriente, respectivamente. Para el desarrollo y ajuste de equipos de alta calidad, es necesario que δr no exceda de 0.05-0.07 Ohm. Simplemente, δr determina la capacidad de la fuente de alimentación para responder instantáneamente al consumo de corriente de entrada.

Para SNN en ED, δr es igual a la del ION, es decir diodo Zener dividido por el coeficiente de transferencia de corriente β RE. Pero en potentes transistores β en un colector grande, la corriente cae bruscamente, y δr de un diodo Zener varía de unidades a decenas de ohmios. Aquí, para compensar la caída de voltaje en el OM y reducir la desviación de temperatura del voltaje de salida, tuvimos que marcar toda su cadena a la mitad con diodos: VD8-VD10. Por lo tanto, el voltaje de referencia del ION se elimina mediante un accionamiento eléctrico adicional en VT1, su β se multiplica por β RE.

La siguiente característica de este diseño es la protección contra cortocircuitos. El más simple, descrito anteriormente, no encaja en el circuito bipolar, por lo que la tarea de protección se resuelve según el principio de "no recepción contra chatarra": no hay módulo de protección como tal, pero hay redundancia en los parámetros de potencia elementos: KT825 y KT827 a 25A y KD2997A a 30A. T2 no es capaz de dar tal corriente, pero mientras se calienta, FU1 y / o FU2 tendrán tiempo de quemarse.

Nota: no es necesario indicar fusibles fundidos en bombillas incandescentes en miniatura. Era solo que entonces los LED todavía eran bastante escasos, y había varios puñados de SMok en la tienda.

Queda por salvar el RE de las extracorrientes de la descarga del filtro de pulsaciones C3, C4 en cortocircuito. Para ello, se conectan mediante resistencias limitadoras de baja resistencia. En este caso, pueden aparecer en el circuito pulsaciones con un período igual a la constante de tiempo R (3,4) C (3,4). Los previene C5, C6 de menor capacidad. Sus corrientes extra ya no son peligrosas para los dispositivos electrónicos: la carga se agotará más rápido de lo que se calentarán los cristales del poderoso KT825 / 827.

La simetría de salida la proporciona el amplificador operacional DA1. El RE del canal negativo VT2 se abre con una corriente a través de R6. Tan pronto como el menos de la salida en módulo exceda el más, abrirá ligeramente VT3 y cerrará VT2 y los valores absolutos de los voltajes de salida serán iguales. El control operativo sobre la simetría de la salida se lleva a cabo utilizando un reloj comparador con un cero en el medio de la escala P1 (en el recuadro, su apariencia) y el ajuste, si es necesario, - R11.

El último punto culminante es el filtro de salida C9-C12, L1, L2. Una construcción de este tipo es necesaria para absorber la posible interferencia de alta frecuencia de la carga, a fin de no romperse los sesos: el prototipo tiene errores o la fuente de alimentación está "atascada". Con algunos condensadores electrolíticos en derivación con cerámica, no hay una certeza completa aquí, la gran autoinductancia de los "electrolitos" interfiere. Y los estranguladores L1, L2 comparten el "retorno" de la carga en todo el espectro, y cada uno lo suyo.

Esta fuente de alimentación, a diferencia de las anteriores, requiere algunos ajustes:

1. Conecte una carga de 1-2 A a 30 V;
2. R8 se establece al máximo, a la posición superior extrema según el esquema;
3. Usando un voltímetro de referencia (cualquier multímetro digital ahora es adecuado) y R11 establezca los voltajes de canal iguales en valor absoluto. Quizás, si el amplificador operacional no tiene la posibilidad de equilibrarse, tendrá que elegir R10 o R12;
4. Con la recortadora R14, ajuste P1 exactamente a cero.

Acerca de la reparación de BP

Las fuentes de alimentación fallan con más frecuencia que otros dispositivos electrónicos: reciben el primer golpe de las sobretensiones de la red, pero también se benefician mucho de la carga. Incluso si no tiene la intención de hacer su propia fuente de alimentación, hay un UPS, a excepción de una computadora, en un horno de microondas, lavadora y otros electrodomésticos. La capacidad de diagnosticar una unidad de fuente de alimentación y el conocimiento de los conceptos básicos de seguridad eléctrica harán posible, si no eliminar el mal funcionamiento usted mismo, negociar a sabiendas el precio con los reparadores. Por lo tanto, veamos cómo se realiza el diagnóstico y la reparación de la unidad de fuente de alimentación, especialmente con IIN, tk. más del 80% de las negativas se explican por ellos.

Saturación y calado

En primer lugar, sobre algunos de los efectos, sin comprender que es imposible trabajar con el SAI. El primero de ellos es la saturación de ferroimanes. No pueden aceptar energías de más de cierto valor, dependiendo de las propiedades del material. En el hierro, los aficionados rara vez encuentran saturación; se puede magnetizar hasta varios T (Tesla, una unidad para medir la inducción magnética). Al calcular los transformadores de hierro, la inducción se toma 0.7-1.7 T. Las ferritas soportan sólo 0,15-0,35 T, su circuito de histéresis es "rectangular" y operan a frecuencias más altas, por lo que la probabilidad de "saltar a la saturación" es varios órdenes de magnitud mayor.

Si el circuito magnético está saturado, la inducción en él ya no crece y la EMF de los devanados secundarios desaparece, incluso si el primario ya se ha derretido (¿recuerdas la física de la escuela?). Ahora apague la corriente primaria. Un campo magnético en materiales magnéticos blandos (los materiales magnéticos duros son imanes permanentes) no puede existir estacionario, como una carga eléctrica o agua en un tanque. Comenzará a disiparse, la inducción disminuirá y se inducirá un EMF en todos los devanados de la polaridad opuesta en relación con la polaridad original. Este efecto se usa ampliamente en IIN.

A diferencia de la saturación, la corriente de paso en los dispositivos semiconductores (simplemente una corriente de aire) es ciertamente dañina. Surge debido a la formación / reabsorción de cargas espaciales en las regiones p y n; para transistores bipolares, principalmente en la base. Los transistores de efecto de campo y los diodos Schottky están prácticamente libres de corrientes de aire.

Por ejemplo, cuando el voltaje se aplica / elimina al diodo, conduce corriente en ambas direcciones hasta que las cargas se recogen / disipan. Es por eso que la pérdida de voltaje a través de los diodos en los rectificadores es más de 0,7 V: en el momento de la conmutación, parte de la carga del condensador del filtro tiene tiempo de drenarse a través del devanado. En un rectificador de duplicación en paralelo, el tiro fluye a través de ambos diodos a la vez.

El tiro de los transistores provoca una sobretensión en el colector, que puede dañar el dispositivo o, si se conecta una carga, dañarlo con una corriente adicional. Pero incluso sin eso, un tiro de transistor aumenta las pérdidas de energía dinámica, como un tiro de diodo, y reduce la eficiencia del dispositivo. Los potentes transistores de efecto de campo casi no son susceptibles a él, porque no acumula carga en la base debido a su ausencia, y por lo tanto cambia muy rápida y suavemente. "Casi", porque sus circuitos fuente-puerta están protegidos del voltaje inverso por diodos Schottky, que son un poco, pero se ven a través.

Tipos de TIN

Los UPS rastrean su ascendencia hasta el generador de bloqueo, pos. 1 en la Fig. 6. Cuando se enciende Uin VT1, se abre ligeramente por la corriente a través de Rb, la corriente fluye a través del devanado Wk. No puede crecer instantáneamente hasta el límite (recordamos nuevamente la física de la escuela), se induce un EMF en la base Wb y el devanado de carga W-. Con Wb, fuerza el desbloqueo de VT1 a través de Sat. La corriente todavía no fluye a través de Wn, no arranca VD1.

Cuando el circuito magnético está saturado, las corrientes en Wb y Wn se detienen. Luego, debido a la disipación (reabsorción) de energía, la inducción cae, se induce un EMF de polaridad opuesta en los devanados y el voltaje inverso Wb bloquea instantáneamente (bloquea) VT1, salvándolo del sobrecalentamiento y la ruptura térmica. Por lo tanto, dicho esquema se llama generador de bloqueo o simplemente bloqueo. Rk y Ck cortan la interferencia de HF, que el bloqueo da más que suficiente. Ahora, se puede eliminar algo de energía útil de Wn, pero solo a través del rectificador 1P. Esta fase continúa hasta que Sat se recarga por completo o hasta que se agota la energía magnética almacenada.

Esta potencia, sin embargo, es pequeña, hasta 10W. Si intenta tomar más, VT1 se quemará por el tiro más fuerte antes de ser bloqueado. Dado que Tr está saturado, la eficiencia de bloqueo es inútil: más de la mitad de la energía almacenada en el circuito magnético vuela para calentar otros mundos. Es cierto que debido a la misma saturación, el bloqueo estabiliza hasta cierto punto la duración y amplitud de sus pulsos, y su esquema es muy simple. Por lo tanto, los números de identificación fiscal basados ​​en bloqueos se utilizan a menudo en cargadores de teléfonos baratos.

Nota: El valor de Sat de muchas maneras, pero no completamente, como dicen en los libros de referencia de aficionados, determina el período de repetición del pulso. El valor de su capacidad debe estar vinculado a las propiedades y dimensiones del circuito magnético y la velocidad del transistor.

El bloqueo en un momento dio lugar a un escaneo de línea de televisores con tubos de rayos catódicos (CRT), y ella - TIN con un diodo amortiguador, pos. 2. Aquí, la unidad de control, de acuerdo con las señales de Wb y el circuito de retroalimentación DSP, abre / bloquea a la fuerza VT1 antes de que Tr se sature. Cuando VT1 está bloqueado, la corriente inversa Wc se cierra a través del mismo diodo amortiguador VD1. Esta es la fase de trabajo: ya más grande que en el bloqueo, parte de la energía se extrae a la carga. Grande porque con la saturación total, todo el exceso de energía se va volando, pero aquí esto es muy poco. De esta manera, es posible eliminar la energía hasta varias decenas de vatios. Sin embargo, dado que la CU no puede funcionar hasta que Tr haya alcanzado la saturación, el transistor todavía se muestra con fuerza, las pérdidas dinámicas son altas y la eficiencia del circuito deja mucho que desear.

Los IIN con amortiguador siguen vivos en televisores y pantallas con CRT, ya que en ellos se combinan el IIN y la salida de barrido horizontal: un transistor potente y Tr son comunes. Esto reduce en gran medida los costos de producción. Pero, francamente, un IIN con un amortiguador está fundamentalmente atrofiado: el transistor y el transformador se ven obligados a trabajar todo el tiempo al borde de un accidente. Los ingenieros que han logrado llevar este esquema a una confiabilidad aceptable merecen el más profundo respeto, pero se desaconseja enfáticamente colocar un soldador allí, a excepción de los profesionales que hayan recibido capacitación profesional y tengan la experiencia relevante.

El INN push-pull con un transformador de retroalimentación separado es el más utilizado, porque cuenta con los mejores indicadores de calidad y confiabilidad. Sin embargo, en términos de interferencia de alta frecuencia, y está pecando terriblemente en comparación con la unidad de alimentación "analógica" (con transformadores de hierro y SNN). Actualmente, este esquema existe en muchas modificaciones; Los potentes transistores bipolares que contiene son reemplazados casi por completo por efecto de campo, controlado por especiales. IC, pero el principio de funcionamiento permanece sin cambios. Está ilustrado por el diagrama original, pos. 3.

El dispositivo limitador (UO) limita la corriente de carga de los condensadores del filtro de entrada Sfvh1 (2). Su gran tamaño es una condición indispensable para el funcionamiento del dispositivo, porque en un ciclo de trabajo, se les quita una pequeña fracción de la energía almacenada. En términos generales, desempeñan el papel de un tanque de agua o un receptor de aire. Cuando se carga "en breve", la corriente adicional de la carga puede superar los 100 A durante un período de hasta 100 ms. Se necesitan Rc1 y Rc2 con una resistencia del orden de MΩ para equilibrar la tensión del filtro, ya que el más mínimo desequilibrio en sus hombros es inaceptable.

Cuando se carga Sfvh1 (2), el dispositivo de disparo ultrasónico genera un pulso de disparo que abre uno de los brazos (que es el mismo) del inversor VT1 VT2. Una corriente fluye a través del devanado Wk de un gran transformador de potencia Tr2, y la energía magnética de su núcleo a través del devanado Wn va casi por completo a la rectificación y a la carga.

Una pequeña parte de la energía Tr2, determinada por el valor de Rlim, se extrae del devanado Woc1 y se alimenta al devanado Woc2 de un pequeño transformador de retroalimentación básico Tr1. Se satura rápidamente, el brazo abierto se cierra y, debido a la disipación en Tr2, el brazo previamente cerrado se abre, como se describe para el bloqueo, y el ciclo se repite.

En esencia, un IIN push-pull son 2 bloqueos, "empujándose" entre sí. Dado que el potente Tr2 no está saturado, el tiro VT1 VT2 es pequeño, se "hunde" completamente en el circuito magnético Tr2 y finalmente entra en la carga. Por lo tanto, se puede construir un IIN push-pull para potencias de hasta varios kW.

Peor aún si termina en modo XX. Luego, en medio ciclo, Tr2 tendrá tiempo para obtener suficiente y el tiro más fuerte quemará tanto VT1 como VT2 a la vez. Sin embargo, ahora están a la venta ferritas de potencia para inducción de hasta 0,6 T, pero son caras y se degradan por la inversión accidental de magnetización. Se están desarrollando ferritas con una capacidad de más de 1 T, pero para que el IIN logre la confiabilidad del "hierro", se necesitan al menos 2,5 T.

Técnica diagnóstica

Al buscar fallas en la fuente de alimentación "analógica", si está "estúpidamente silenciosa", primero verifique los fusibles, luego la protección, RE e ION, si tiene transistores. Llaman normalmente: vamos más allá elemento por elemento, como se describe a continuación.

En el IIN, si “arranca” e inmediatamente “se detiene”, se verifica primero el UO. La corriente en él está limitada por una poderosa resistencia de baja resistencia, luego desviada por un opto-tiristor. Si el "rezik" aparentemente está quemado, cámbielo y el optoacoplador. Otros elementos de la UO fallan muy raramente.

Si el IIN está “silencioso, como un pez en el hielo”, el diagnóstico también se inicia con el UO (quizás el “rezik” esté completamente quemado). Entonces - NOSOTROS. En los modelos baratos, usan transistores en modo de avería por avalancha, que está lejos de ser muy confiable.

La siguiente etapa, en cualquier fuente de alimentación, son los electrolitos. La destrucción de la carcasa y la fuga de electrolito están lejos de ser tan comunes como escriben en la Internet rusa, pero la pérdida de capacidad ocurre con mucha más frecuencia que la falla de los elementos activos. Los condensadores electrolíticos se comprueban con un multímetro con capacidad para medir la capacitancia. Por debajo del valor nominal en un 20% o más, colocamos los "muertos" en el lodo y colocamos uno nuevo y bueno.

Entonces - elementos activos. Probablemente sepa cómo hacer sonar diodos y transistores. Pero aquí hay 2 trucos. Primero, si un probador con una batería de 12 V llama a un diodo Schottky o un diodo Zener, entonces el dispositivo puede mostrar una falla, aunque el diodo es completamente útil. Es mejor llamar a estos componentes con un indicador de cuadrante con una batería de 1,5-3 V.

El segundo son los trabajadores de campo poderosos. Arriba (¿notado?) Se dice que sus E-Z están protegidas por diodos. Por lo tanto, los transistores de efecto de campo potentes parecen sonar como transistores bipolares útiles, incluso inutilizables, si el canal está "quemado" (degradado) no por completo.

Aquí, la única forma disponible en casa es reemplazarlo por uno que se sepa que se pueda reparar, y ambos a la vez. Si queda uno quemado en el circuito, inmediatamente sacará uno nuevo que se pueda reparar. Los ingenieros electrónicos bromean diciendo que los trabajadores de campo poderosos no pueden vivir sin los demás. Otro prof. broma - "reemplazo de una pareja gay". Esto significa que los transistores de los brazos IIN deben ser estrictamente del mismo tipo.

Por último, están los condensadores cerámicos y de película. Se caracterizan por roturas internas (se encuentran con el mismo tester que verificando los "acondicionadores de aire") y fugas o averías bajo tensión. Para "atraparlos", debe ensamblar un diagrama simple de acuerdo con la Fig. 7. Se lleva a cabo una verificación paso a paso de los condensadores eléctricos para detectar averías y fugas de la siguiente manera:

• Colocamos en el probador, sin conectarlo en ningún lugar, el límite de medición de voltaje CC más pequeño (generalmente 0.2V o 200mV), anotamos y registramos el error del propio dispositivo;
• Activamos el límite de medición de 20V;
• Conectamos un condensador sospechoso a los puntos 3-4, el probador a 5-6 y a 1-2 suministramos un voltaje constante de 24-48 V;
• Cambiamos los límites de voltaje del multímetro al más bajo;
• Si en cualquier probador mostró al menos algo diferente a 0000.00 (como mínimo, algo que no sea su propio error), el condensador probado no es adecuado.

Aquí es donde termina la parte metodológica del diagnóstico y comienza la parte creativa, donde todas las instrucciones son su propio conocimiento, experiencia y consideraciones.

Un par de impulsos

UPS es un artículo especial debido a su complejidad y variedad de circuitos. Aquí comenzaremos mirando un par de muestras moduladas por ancho de pulso (PWM) para obtener el UPS de mejor calidad. Hay muchos circuitos PWM en Runet, pero PWM no es tan terrible como está pintado ...

Para el diseño de iluminación

Simplemente puede encender la tira de LED desde cualquier fuente de alimentación descrita anteriormente, excepto la de la Fig. 1 configurando el voltaje requerido. CHN con pos. Figura 1 3, es fácil hacer 3 de estos, para los canales R, G y B. Pero la durabilidad y estabilidad del brillo del LED no dependen del voltaje que se les aplique, sino de la corriente que fluye a través de ellos. Por lo tanto, una buena fuente de alimentación para una tira de LED debe incluir un regulador de corriente de carga; técnicamente - una fuente de corriente estable (IST).

Uno de los esquemas para estabilizar la corriente de la tira de luz, disponible para ser repetido por aficionados, se muestra en la Fig. 8. Se montó en un temporizador 555 integral (analógico doméstico - K1006VI1). Proporciona una corriente de cinta estable desde una fuente de alimentación con un voltaje de 9-15 V. El valor de una corriente estable se determina mediante la fórmula I = 1 / (2R6); en este caso - 0,7A. Un potente transistor VT3 es necesariamente un efecto de campo, debido a un tiro debido a la carga de la base del PWM bipolar, simplemente no se formará. El estrangulador L1 se enrolla en un anillo de ferrita 2000NM K20x4x6 con un haz 5xPE 0,2 mm. Número de vueltas - 50. Diodos VD1, VD2 - cualquier silicio HF (KD104, KD106); VT1 y VT2 - KT3107 o análogos. Con KT361, etc. el voltaje de entrada y los rangos de atenuación disminuirán.

El circuito funciona así: primero, la capacitancia de temporización C1 se carga a través del circuito R1VD1 y se descarga a través de VD2R3VT2, abierto, es decir. en modo de saturación a través de R1R5. El temporizador genera una secuencia de pulsos con la frecuencia máxima; más precisamente, con un ciclo de trabajo mínimo. La llave sin inercia VT3 genera pulsos potentes, y su flejado VD3C4C3L1 los suaviza a corriente continua.

Nota: el ciclo de trabajo de una serie de pulsos es la relación entre su período de repetición y la duración del pulso. Si, por ejemplo, la duración del pulso es de 10 μs y el intervalo entre ellos es de 100 μs, el ciclo de trabajo será 11.

La corriente en la carga aumenta y la caída de voltaje en R6 abre VT1, es decir, lo transfiere del modo de corte (bloqueo) al modo activo (amplificación). Esto crea un circuito de fuga de corriente base VT2 R2VT1 + Usup y VT2 también entra en modo activo. La corriente de descarga C1 disminuye, el tiempo de descarga aumenta, el ciclo de trabajo de la serie aumenta y el valor promedio de la corriente cae a la norma establecida por R6. Esta es la esencia de PWM. A la corriente mínima, es decir en el ciclo de trabajo máximo, C1 se descarga a lo largo del circuito del temporizador interno VD2-R4.

En el diseño original, no se proporciona la capacidad de ajustar rápidamente la corriente y, en consecuencia, el brillo del resplandor; no hay potenciómetros de 0,68 ohmios. La forma más fácil de ajustar el brillo es encendiendo el potenciómetro de 3.3-10 kOhm R * después del ajuste en el espacio entre R3 y el emisor VT2, resaltado en marrón. Moviendo su control deslizante hacia abajo en el diagrama, aumentaremos el tiempo de descarga de C4, el ciclo de trabajo y disminuiremos la corriente. Otra forma es pasar por alto la transición de base VT2 activando el potenciómetro en aproximadamente 1 MΩ en los puntos ayb (resaltados en rojo), es menos preferible, porque el ajuste será más profundo, pero tosco y agudo.

Desafortunadamente, para establecer esta utilidad no solo para las tiras de luz IST, se necesita un osciloscopio:

1. El mínimo + Usup se suministra al circuito.
2. Al seleccionar R1 (impulso) y R3 (pausa), se logra un ciclo de trabajo de 2, es decir, la duración del pulso debe ser igual a la duración de la pausa. ¡No puede dar un ciclo de trabajo inferior a 2!
3. Sirva máximo + Usup.
4. Seleccionando R4, se alcanza el valor nominal de la corriente estable.

Para cargar

En la Fig. 9 es un diagrama del ISN más simple con PWM, adecuado para cargar un teléfono, teléfono inteligente, tableta (una computadora portátil, desafortunadamente, no funciona) de una batería solar casera, un generador de viento, una batería de motocicleta o automóvil, una linterna magnética: "error" y otras fuentes de alimentación aleatorias inestables de baja potencia. Vea el diagrama para el rango de voltaje de entrada, no hay error. De hecho, este ISN es capaz de generar un voltaje mayor que el voltaje de entrada. Como en el anterior, aquí existe el efecto de invertir la polaridad de la salida con respecto a la entrada, este es generalmente un chip propietario de circuitos PWM. Esperemos que después de leer atentamente el anterior, usted mismo descubra el trabajo de este pequeño.

En el camino sobre la carga y la carga

La carga de baterías es un proceso fisicoquímico muy complejo y delicado, cuya violación reduce su recurso varias veces y decenas de veces, es decir. número de ciclos de carga-descarga. El cargador debe, basándose en cambios muy pequeños en el voltaje de la batería, calcular cuánta energía se recibe y ajustar la corriente de carga en consecuencia de acuerdo con una determinada ley. Por lo tanto, el cargador no es de ninguna manera una fuente de alimentación y solo puede cargar una batería en dispositivos con un controlador de carga incorporado: teléfonos, teléfonos inteligentes, tabletas y modelos individuales de cámaras digitales. Y la carga, que es un cargador, es un tema de conversación por separado.

Voprosy-remont.ru dijo:

Habrá chispas del rectificador, pero quizás esté bien. El punto es el llamado. impedancia de salida diferencial de la fuente de alimentación. En pilas alcalinas es del orden de mΩ (miliohmios), en las ácidas es incluso menor. Para un trance con un puente sin suavizado: décimas y centésimas de ohmios, es decir, aprox. 100 - 10 veces más. Y la corriente de arranque del motor de CC del colector puede ser más que la corriente de trabajo en 6-7 o incluso 20 veces. Lo más probable es que la suya esté más cerca de esta última: los motores de aceleración rápida son más compactos y económicos, y la enorme capacidad de sobrecarga de las baterías le permite dar a la corriente del motor cuánto consumirá el overclocking. Un trans con un rectificador no dará tanta corriente instantánea, y el motor acelera más lentamente de lo que está diseñado y con un gran deslizamiento del inducido. A partir de esto, de un gran deslizamiento, surge una chispa y luego se mantiene en funcionamiento debido a la autoinducción en los devanados.

¿Qué me puedes aconsejar aquí? Primero: eche un vistazo más de cerca: ¿cómo se enciende? Necesita mirar el trabajo, bajo carga, es decir durante el aserrado.

Si los destellos bailan en ciertos lugares debajo de los cepillos, está bien. Tengo un poderoso taladro Konakovskaya desde el nacimiento, por lo que brilla, e incluso henna. Durante 24 años cambié los pinceles una vez, los lavé con alcohol y pulí el colector, eso es todo. Si ha conectado un instrumento de 18 V a la salida de 24 V, es normal que se forme un arco leve. Desenrolle el devanado o apague el exceso de voltaje con algo como un reóstato de soldadura (una resistencia de aproximadamente 0.2 Ohm para una potencia disipada de 200 W) para que el motor tenga un voltaje nominal en funcionamiento y, lo más probable, la chispa desaparezca. . Si se conectó a 12 V, con la esperanza de que después de la rectificación sea 18, entonces en vano: el voltaje rectificado bajo carga se asienta mucho. Y al motor eléctrico del colector, por cierto, no le importa si está alimentado por corriente continua o por corriente alterna.

Específicamente: tome alambre de acero de 3-5 m con un diámetro de 2.5-3 mm. Enrolle en espiral con un diámetro de 100-200 mm para que las vueltas no se toquen entre sí. Coloque sobre una almohadilla dieléctrica no combustible. Pele los extremos del alambre para que brillen y enrolle las "orejas". Es mejor engrasar inmediatamente con grasa de grafito para no oxidarse. Este reóstato está incluido en la rotura de uno de los cables que conducen al instrumento. No hace falta decir que los contactos deben estar atornillados, bien apretados, con arandelas. Conecte todo el circuito a la salida de 24 V sin rectificación. La chispa se ha ido, pero la potencia en el eje también ha disminuido; el reóstato debe reducirse, cambie uno de los contactos 1-2 vueltas más cerca del otro. Todavía chispea, pero menos: el reóstato es demasiado pequeño, necesita agregar vueltas. Es mejor hacer que se sepa inmediatamente que el reóstato es grande, para no atornillar las secciones adicionales. Es peor si el fuego está a lo largo de toda la línea de contacto de las escobillas con el colector o si hay colas de chispas detrás de ellas. Entonces, el rectificador necesita un filtro de suavizado en algún lugar, según sus datos, de 100.000 uF. Un placer caro. El "filtro" en este caso será el almacenamiento de energía para la aceleración del motor. Pero puede que no ayude, si la capacidad total del transformador no es suficiente. Rendimiento de los motores de colector de CC aprox. 0,55-0,65, es decir se necesita trance de 800 a 900 vatios. Es decir, si el filtro está instalado, pero aún chispea con fuego debajo de todo el cepillo (debajo de ambos, por supuesto), entonces el transformador no aguanta. Sí, si coloca un filtro, los diodos del puente también deben tener una corriente de funcionamiento triple, de lo contrario, pueden salir volando de la sobretensión de carga cuando se conectan a la red. Y luego, la herramienta se puede iniciar 5-10 segundos después de estar conectada a la red, para que los "bancos" tengan tiempo de "bombear".

Y lo peor de todo, si las colas de chispas de los cepillos alcanzan o casi llegan al cepillo opuesto. A esto se le llama fuego completo. Quema muy rápidamente el colector hasta que queda completamente inutilizable. Puede haber varias razones para el fuego generalizado. En su caso, lo más probable es que el motor se haya encendido a 12V con rectificación. Entonces, a una corriente de 30 A, la potencia eléctrica en el circuito es de 360 ​​W. El deslizamiento de la armadura va más de 30 grados por revolución, y esto es necesariamente un fuego continuo en todas direcciones. También es posible que el inducido del motor se enrolle con una onda simple (no doble). Dichos motores eléctricos pueden superar mejor las sobrecargas instantáneas, pero tienen una corriente de arranque: mamá, no te preocupes. Más precisamente, no puedo decir in absentia, y no necesito nada, casi no hay nada que pueda arreglar aquí con mis propias manos. Entonces, probablemente, será más barato y más fácil encontrar y comprar baterías nuevas. Pero primero intente encender el motor a un voltaje ligeramente mayor a través del reóstato (ver arriba). Casi siempre de esta manera es posible derribar un fuego completo sólido a costa de una pequeña disminución (hasta un 10-15%) en la potencia del eje.