|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Cung cấp điện mạng với các thông số cụ thể cao
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Power Supplies Bài báo thu hút sự chú ý của độc giả mô tả một bộ chuyển đổi xung để cấp nguồn cho các thiết bị điện tử có điện áp 5 V từ một dòng điện xoay chiều chính. Bộ chuyển đổi không chứa các yếu tố khan hiếm và đắt tiền, dễ chế tạo và điều chỉnh. Bộ nguồn được trang bị bảo vệ chống tăng điện áp đầu ra và quá dòng với khả năng tự động trở lại chế độ vận hành sau khi loại bỏ. Các thông số kỹ thuật chính
Trong bộ lễ phục. 1 cho thấy sơ đồ của thiết bị.
Bộ điều khiển thực hiện nguyên lý độ rộng xung để ổn định điện áp đầu ra. Các phần tử DD1.1, DD1.2 chứa bộ tạo dao động chính hoạt động ở tần số khoảng 100 kHz với chu kỳ nhiệm vụ gần bằng hai. Các xung có thời lượng khoảng 5 μs được cung cấp qua tụ điện C11 đến đầu vào của phần tử DD1.3, sau đó được khuếch đại dòng điện bởi các phần tử DD1.4 - DD1.6 được mắc song song. Để ổn định điện áp đầu ra của nguồn điện, thời lượng xung sẽ giảm trong quá trình điều chỉnh. Transistor VT1 “rút ngắn” xung. Mở mỗi chu kỳ hoạt động của máy phát điện, nó buộc đầu vào của phần tử DD1.3 ở mức thấp. Trạng thái này được duy trì cho đến hết chu kỳ tiếp theo nhờ tụ C11 phóng điện. Một bộ khuếch đại dòng điện mạnh mẽ được chế tạo trên các bóng bán dẫn VT2, VT3, cung cấp khả năng chuyển mạch cưỡng bức của bóng bán dẫn chuyển mạch VT4. Sơ đồ điện áp trên các phần tử chính của nguồn điện trong quá trình khởi động được thể hiện trên Hình 2. XNUMX.
Khi bóng bán dẫn VT4 mở, dòng điện chạy qua nó và cuộn dây I của máy biến áp T1 tăng tuyến tính (Hình 2b). Điện áp xung từ cảm biến dòng điện R11 qua điện trở R7 được cung cấp cho đế của bóng bán dẫn VT1. Để ngăn chặn việc mở sai bóng bán dẫn, các dòng điện tăng vọt được làm dịu bằng tụ điện C12. Trong vài khoảng thời gian đầu tiên sau khi khởi động, điện áp tức thời ở đế của bóng bán dẫn VT1 vẫn nhỏ hơn điện áp mở Ube mở - 0,7 V (Hình 2, c). Ngay khi điện áp tức thời trong chu kỳ tiếp theo đạt đến ngưỡng 0,7 V, bóng bán dẫn VT1 sẽ mở, từ đó dẫn đến việc đóng bóng bán dẫn chuyển mạch VT4. Do đó, dòng điện trong cuộn dây I, và do đó trong tải, không thể vượt quá một giá trị nhất định được xác định trước bởi điện trở R11. Điều này bảo vệ nguồn điện khỏi quá dòng. Pha của các cuộn dây của máy biến áp T1 được đặt sao cho ở trạng thái mở của bóng bán dẫn VT4, các điốt VD7 và VD9 được đóng bằng điện áp ngược. Khi bóng bán dẫn chuyển mạch đóng lại, điện áp trên tất cả các cuộn dây sẽ đổi dấu và tăng lên cho đến khi các điốt này mở ra. Sau đó, năng lượng tích lũy trong quá trình xung trong từ trường của máy biến áp T1 được định hướng để sạc các tụ điện của bộ lọc đầu ra C15-C17 và tụ điện C9. Lưu ý rằng do pha của cuộn dây II và III giống nhau nên điện áp trên tụ C9 ở chế độ ổn định điện áp đầu ra cũng được ổn định bất kể giá trị của điện áp đầu vào của nguồn điện. Bộ phận điều chỉnh của nguồn điện là vi mạch DA2 KR142EN19A. Khi điện áp ở chân điều khiển 1 của vi mạch đạt 2,5 V, một dòng điện bắt đầu chạy qua nó và đi qua diode phát của bộ ghép quang, tăng dần khi điện áp đầu ra tăng. Transistor quang của bộ ghép quang mở ra và dòng điện chạy qua các điện trở R5, R7 và R11 tạo ra sự sụt giảm điện áp trên chúng, điện áp này cũng tăng khi điện áp đầu ra tăng. Điện áp tức thời ở đế của bóng bán dẫn VT1, bằng tổng điện áp rơi trên điện trở R7 và cảm biến dòng điện R11, không thể vượt quá 0,7 V. Do đó, khi dòng điện của bóng bán dẫn quang của bộ ghép quang tăng, điện áp không đổi trên điện trở R7 tăng và biên độ của thành phần xung trên điện trở R11 giảm, do đó, điều này chỉ xảy ra do thời gian ở trạng thái mở của bóng bán dẫn chuyển mạch VT4 giảm. Nếu thời lượng xung giảm thì “phần” năng lượng được máy biến áp T1 bơm vào tải trong mỗi chu kỳ cũng giảm. Do đó, nếu điện áp đầu ra của nguồn điện nhỏ hơn giá trị danh nghĩa, chẳng hạn như trong quá trình khởi động, thời lượng xung và năng lượng truyền đến đầu ra là tối đa. Khi điện áp đầu ra đạt đến mức danh định, tín hiệu phản hồi sẽ xuất hiện, do đó thời lượng xung sẽ giảm xuống giá trị mà tại đó điện áp đầu ra ổn định. Nếu vì một lý do nào đó, điện áp đầu ra tăng lên, chẳng hạn như khi dòng tải giảm đột ngột, tín hiệu phản hồi cũng tăng lên và thời lượng xung giảm xuống XNUMX và điện áp đầu ra của nguồn điện trở về giá trị danh định. Trên chip DA1, nút khởi động bộ chuyển đổi được tạo. Mục đích của nó là chặn hoạt động của bộ điều khiển nếu điện áp nguồn nhỏ hơn 7,3 V. Tình trạng này là do công tắc - bóng bán dẫn hiệu ứng trường IRFBE20 - không mở hoàn toàn khi điện áp cổng nhỏ hơn 7 v.v. Nút khởi chạy hoạt động như sau. Khi bật nguồn điện, tụ C9 bắt đầu tích điện qua điện trở R8. Trong khi điện áp trên tụ điện là vài volt, đầu ra (chân 3) của vi mạch DA1 được giữ ở mức thấp và hoạt động của bộ điều khiển bị chặn. Lúc này, vi mạch DA1 ở chân 1 tiêu thụ dòng điện 0,2 mA và điện áp rơi trên điện trở R1 khoảng 3 V. Sau khoảng 0,15...0,25 s, điện áp trên tụ sẽ đạt 10 V, lúc này điện áp ở chân 1 chip DA1 bằng giá trị ngưỡng (7,3 V). Mức cao xuất hiện ở đầu ra của nó, cho phép hoạt động của bộ tạo dao động và bộ điều khiển chính. Biến tần bắt đầu khởi động. Lúc này, bộ điều khiển được cấp điện bằng năng lượng tích trữ trong tụ điện C9. Điện áp ở đầu ra của bộ chuyển đổi sẽ bắt đầu tăng, có nghĩa là nó cũng sẽ tăng ở cuộn dây II trong thời gian tạm dừng. Khi nó lớn hơn điện áp trên tụ C9, diode VD7 sẽ mở và tụ điện sau đó sẽ được sạc lại sau mỗi chu kỳ từ cuộn dây phụ II. Tuy nhiên, ở đây bạn nên chú ý đến một tính năng quan trọng của nguồn điện. Dòng sạc của tụ điện qua điện trở R8, tùy thuộc vào điện áp đầu vào của nguồn điện, là 1...1,5 mA, và mức tiêu thụ của bộ điều khiển trong quá trình hoạt động là 10... 12 mA. Điều này có nghĩa là trong quá trình khởi động, tụ C9 bị phóng điện. Nếu điện áp của nó giảm đến mức ngưỡng của chip DA1, bộ điều khiển sẽ tắt và vì ở trạng thái tắt, nó tiêu thụ không quá 0,3 mA, điện áp trên tụ C9 sẽ tăng cho đến khi được bật lại. Điều này xảy ra khi quá tải hoặc khi tải điện dung lớn, khi điện áp đầu ra không có thời gian để tăng lên giá trị danh định trong thời gian bắt đầu là 20...30 ms. Trong trường hợp này cần tăng điện dung của tụ C9. Nhân tiện, tính năng hoạt động của bộ điều khiển này cho phép nguồn điện ở chế độ quá tải trong thời gian không giới hạn, vì trong trường hợp này nó hoạt động ở chế độ xung và thời gian hoạt động (khởi động) là 8. ..10 lần ít hơn thời gian ở trạng thái không hoạt động. Các bộ phận chuyển mạch thậm chí không nóng lên! Một tính năng khác của nguồn điện là bảo vệ tải khỏi quá điện áp, ví dụ, xảy ra khi bất kỳ phần tử nào trong mạch phản hồi bị lỗi. Ở chế độ vận hành, điện áp trên tụ C9 xấp xỉ 10 V và diode zener VD1 đóng. Trong trường hợp mạch phản hồi bị đứt, điện áp đầu ra sẽ tăng cao hơn giá trị danh định. Nhưng cùng với đó, điện áp trên tụ C9 tăng lên và ở giá trị khoảng 13 V, diode zener VD1 sẽ mở ra. Quá trình này kéo dài 50...500 ms, trong đó dòng điện qua diode zener tăng dần, vượt quá giá trị cực đại của nó nhiều lần. Trong trường hợp này, tinh thể của phần tử nóng lên và tan chảy - diode zener thực tế biến thành một cầu nối có điện trở từ vài đến vài chục ohm. Điện áp trên tụ C9 giảm xuống giá trị không đủ để bật bộ điều khiển. Điện áp đầu ra, sau khi tăng 1,3...1,8 lần tùy thuộc vào dòng tải, sẽ giảm xuống XNUMX. Một bộ lọc bổ sung được tạo trên các phần tử L2C19, giúp giảm biên độ của các gợn điện áp đầu ra. Để giảm sự xâm nhập của nhiễu tần số cao vào mạng, bộ lọc C1 - C3L1C4 - C7 được lắp ở đầu vào, bộ lọc này cũng làm mịn dòng xung tiêu thụ trong quá trình hoạt động với tần số 100 Hz. Thermistor RK1 (TP-10) có điện trở tương đối cao ở trạng thái lạnh, hạn chế dòng điện khởi động của bộ chuyển đổi khi bật và bảo vệ điốt chỉnh lưu. Trong quá trình hoạt động, nhiệt điện trở nóng lên, điện trở của nó giảm đi nhiều lần và thực tế không ảnh hưởng đến hiệu quả của nguồn điện. Khi bóng bán dẫn VT4 đóng, một xung điện áp xuất hiện trên cuộn dây I của máy biến áp T1 (trong Hình 2d, nó được biểu thị dưới dạng đường chấm trong ba pha đầu tiên của điện áp UcVT4), biên độ của xung này được xác định bởi điện cảm rò. Để giảm thiểu nó, mạch VD8R9C14 được lắp vào bộ chuyển đổi. Nó giúp loại bỏ nguy cơ đánh thủng bóng bán dẫn chuyển mạch và giảm yêu cầu về điện áp tối đa tại cống của nó, điều này làm tăng độ tin cậy của toàn bộ bộ chuyển đổi. Nguồn điện được làm chủ yếu từ các linh kiện tiêu chuẩn trong nước và nhập khẩu, ngoại trừ các sản phẩm cuộn dây. Cuộn cảm L1 và L2 được quấn trên các vòng K10x6x4,5 làm bằng permalloy MP140. Các lõi từ trước tiên được cách điện bằng một lớp vải cotton. Mỗi cuộn dây được quấn bằng dây PETV 0,35 vòng để quay thành hai lớp trên nửa vòng của nó và phải có khoảng cách ít nhất 1 mm giữa các cuộn dây của cuộn cảm L1. Các cuộn dây của cuộn cảm L1 có 26 vòng và cuộn cảm L2 có bảy vòng, nhưng mỗi cuộn có tám dây dẫn. Cuộn cảm vết thương được tẩm keo BF-2 và sấy khô ở nhiệt độ khoảng 60°C. Máy biến áp là bộ phận chính và quan trọng nhất của nguồn điện. Chất lượng sản xuất của nó phụ thuộc vào độ tin cậy và ổn định của bộ chuyển đổi, các đặc tính động và hoạt động của nó ở chế độ không tải và quá tải. Máy biến áp được chế tạo trên vòng K17x10x6,5 làm bằng hợp kim MP140. Trước khi quấn, lõi từ được cách điện bằng hai lớp vải vecni. Dây được đặt chặt, nhưng không căng. Mỗi lớp của cuộn dây được phủ keo BF-2, sau đó được bọc bằng vải vecni. Cuộn dây I được quấn trước, chứa 228 vòng dây PETV 0,2 ... 0,25, quấn tròn thành hai lớp, giữa có một lớp vải véc ni. Cuộn dây được cách nhiệt bằng hai lớp vải vecni. Cuộn dây III được quấn tiếp theo. Nó chứa bảy vòng dây PETV 0,5 trong sáu dây dẫn phân bố đều xung quanh chu vi của vòng. Một lớp vải đánh vecni được đặt lên trên nó. Và cuối cùng, cuộn II được quấn cuối cùng, chứa 13 vòng PETV 0,15 ... Sau đó, biến áp thành phẩm được bọc bằng hai lớp vải dầu bóng, phủ bên ngoài bằng keo BF-0,2 và sấy khô ở nhiệt độ 2°C. Thay cho bóng bán dẫn VT4, bạn có thể sử dụng một bóng bán dẫn khác có điện áp thoát tối thiểu cho phép ít nhất là 800 V và dòng điện tối đa là 3 ... 5 A, chẳng hạn như BUZ80A, KP786A và thay cho điốt VD8, bất kỳ đi-ốt tốc độ cao có điện áp ngược cho phép ít nhất là 800 V và dòng điện 1...3 A, ví dụ: FR106. Bộ nguồn được chế tạo trên bảng có kích thước 95x50 mm và độ dày 1,5 mm. Có sáu lỗ ở các góc của bảng và ở giữa các cạnh dài, qua đó bảng được vặn vào bộ tản nhiệt. Ở một bên của bo mạch, bóng bán dẫn VT4 và diode VD9 được hàn với các mặt bích hướng ra ngoài, mặt khác, các bộ phận còn lại được lắp đặt. Để giảm kích thước của bảng, tất cả các phần tử, ngoại trừ tụ điện C8, C9, vi mạch DD1, điện trở R9, máy biến áp và bộ ghép quang, được lắp đặt theo chiều dọc sao cho chiều cao tối đa của chúng phía trên bảng không vượt quá 20 mm. Tản nhiệt được nối với điểm chung của tụ C1 và C2. Trong trường hợp này, tốt hơn là kết nối nguồn điện với ổ cắm ba chấu nối đất. Những biện pháp này có thể làm giảm đáng kể tiếng ồn phát ra từ bộ chuyển đổi. Tản nhiệt của bộ chuyển đổi là một giá đỡ hình chữ U dài 95 mm, rộng 60 mm và cao 30 mm, được uốn từ tấm nhôm có độ dày ít nhất là 2 mm. Bộ chuyển đổi được lắp đặt ở "đáy" của "máng" này với các mặt bích kim loại của các phần tử VT4 và VD9 hướng xuống và được hút bằng vít M0,05 qua các lỗ trên bảng. Các mặt bích được cách nhiệt trước bằng các miếng đệm dẫn nhiệt, chẳng hạn như của Noma-con, Bergquist hoặc trong trường hợp cực đoan là bằng mica dày XNUMX mm. Do đó, về mặt cấu trúc, đầu dò giống như trong một vỏ kim loại bảo vệ nó khỏi tác động cơ học. Để tăng độ tin cậy, nên phủ 2 - 3 lớp vecni lên bảng chuyển đổi để loại trừ khả năng hỏng hóc khi độ ẩm môi trường cao. Nếu tất cả các phần tử của nguồn điện đều hoạt động tốt, được sản xuất chính xác và đấu nối theo sơ đồ thì việc thiết lập không khó. Một máy hiện sóng được mắc song song với điện trở R10. Một nguồn điện trong phòng thí nghiệm, chẳng hạn như B9-5, có dòng điện tối đa được đặt không quá 45...15 mA được nối với tụ điện C17 ở cực tính thích hợp và điện áp bắt đầu tăng chậm, bắt đầu từ 9,5. Ở điện áp 10,5...1 V, một điện áp logic được đặt ở đầu ra của vi mạch DA100, bộ tạo dao động chính được bật và các xung hình chữ nhật có tần số khoảng 2 kHz và chu kỳ nhiệm vụ khoảng 2 sẽ xuất hiện trên màn hình máy hiện sóng (Hình 13, a). Không nên tăng điện áp thêm nữa, vì ở giá trị khoảng 1 V, diode zener VD7,2 có thể mở. Dòng điện mà bộ điều khiển tiêu thụ không được vượt quá mức tối đa được chỉ định. Nếu bây giờ chúng ta giảm điện áp cung cấp, ở mức 7,6...XNUMX V thì thế hệ sẽ biến mất. Điều này có nghĩa là bộ điều khiển biến tần đang hoạt động chính xác. Tiếp theo, một tải có điện trở 4...5 Ohms và công suất 10...15 W được kết nối với đầu ra của bộ chuyển đổi và điện áp được cung cấp cho đầu vào từ nguồn điện phòng thí nghiệm thứ hai B5-49 và , khi bộ điều khiển đang chạy, chúng bắt đầu tăng điện áp đầu vào. Đầu tiên, đặt nó ở mức 7...10 V và sử dụng máy hiện sóng để kiểm tra kết nối chính xác của các cuộn dây của máy biến áp T1. Ngoài ra, dạng điện áp ở cực xả của bóng bán dẫn VT4 được theo dõi (Hình 2d) và điện áp ở đầu ra của bộ chuyển đổi được kiểm tra bằng vôn kế. Với điện áp đầu vào 150...170 V, điện áp đầu ra đạt 5 V và ổn định. Sau đó, nguồn điện của bộ điều khiển sẽ bị tắt và tiếp tục hoạt động ở một đầu vào. Việc tăng thêm điện áp đầu vào sẽ dẫn đến giảm độ rộng của xung điều khiển (Hình 2, a), xung này cũng cần được điều khiển bằng điện trở R10. Tiếp theo, ở điện áp đầu vào 200 V, dòng tải tăng lên (nhưng không quá 7 A) và giá trị của nó được cố định, tại đó điện áp đầu ra của bộ chuyển đổi bắt đầu giảm. Nếu điều này không thể thực hiện được ở dòng điện lên đến 7 A, hãy tăng điện trở của điện trở R11. Do điều chỉnh, định mức của nó phải được đặt sao cho ở dòng tải 6,5...7 A và điện áp đầu vào tối thiểu cho phép, điện áp đầu ra của bộ chuyển đổi bắt đầu giảm. Điều này hoàn thành việc điều chỉnh nguồn điện. Nếu chất lượng cuộn dây của máy biến áp T1 kém, điện áp tăng trên bóng bán dẫn VT4 sẽ tăng lên, có thể khiến nguồn điện hoạt động không ổn định, thậm chí làm hỏng bóng bán dẫn chuyển mạch. Nếu cần nguồn có điện áp đầu ra khác, bạn phải làm như sau: thay đổi điện trở của các điện trở R13, R14, lưu ý điện áp ngưỡng của chip DA2 là 2,5 V; thay đổi tỷ lệ thuận với số vòng dây và tỷ lệ nghịch với tiết diện dây dẫn của cuộn dây III; chọn diode VD9 và tụ điện C15 - C17, C19 cho điện áp thích hợp; lắp điện trở R16 có điện trở (tính bằng ohm) tính theo công thức R16=100(Uout - 4). Cảnh báo! Khi thiết lập và làm việc với bộ chuyển đổi, hãy nhớ rằng các phần tử của nó ở dưới điện áp cao, nguy hiểm đến tính mạng. Hãy chú ý và cẩn thận! Tác giả: A.Mironov, Lyubertsy, Vùng Matxcova
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Ánh nắng mặt trời làm tăng hoạt động tình dục của nam giới ▪ Tất cả các thành phần hóa học của sự sống được tìm thấy trên Enceladus ▪ Máy tính xách tay TOSHIBA SATELLITE hiện có thể ghi DVD-R / RW ▪ Sắt trong suốt đối với bức xạ gamma
▪ phần của trang web Máy dò kim loại. Lựa chọn bài viết ▪ Văn hóa các nước phương Tây phát triển thế nào trong nửa sau thế kỷ XX? Câu trả lời chi tiết ▪ bài viết Mận gai. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài viết Lật bài. bí mật tập trung
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này