Menu English Ukrainian Tiếng Nga Trang Chủ

Thư viện kỹ thuật miễn phí cho những người có sở thích và chuyên gia Thư viện kỹ thuật miễn phí


ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Chuyển đổi nguồn điện cho UMZCH. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ khuếch đại công suất bóng bán dẫn

 Bình luận bài viết

Ưu điểm của bộ nguồn chuyển mạch so với bộ cấp nguồn mạng kiểu cổ điển có công suất 150 W là rõ ràng: trọng lượng và kích thước nhỏ hơn đáng kể. Với thiết kế và lắp đặt chính xác, mọi hiện tượng nhiễu đáng chú ý và nền của nguồn điện xoay chiều đều bị loại trừ cả trong UMZCH và toàn bộ hệ thống âm thanh. Mô tả chi tiết về việc thiết lập nguồn điện xung cũng sẽ hữu ích trong việc chế tạo bộ chuyển đổi mạnh hơn với nhiều điện áp đầu ra.

Có nên chuyển đổi nguồn điện (SMPS) trong UMZCH hay không? Một câu hỏi mang tính bí tích như vậy liên quan đến loại thiết bị này không hề là ngẫu nhiên. Điều này còn được chứng minh qua sự thảo luận của các đài nghiệp dư trên diễn đàn website của tạp chí dành riêng cho việc xuất bản [1]. Hầu hết những người tham gia cuộc thảo luận vẫn cho rằng việc sử dụng SMPS trong UMZCH là hợp lý. Nhưng có một nhược điểm trong thiết kế của máy biến áp xung SMPS [1] mà những người tham gia thảo luận hoàn toàn không chú ý đến. Cuộn dây sơ cấp của nó được quấn thành hai dây. Mặc dù khả năng ghép từ của các vòng quay trong trường hợp này là tối đa nhưng nó đạt được một cách đầy rủi ro. Trong tất cả các vòng lân cận, hiệu điện thế hiệu dụng đạt đến điện áp nguồn đã chỉnh lưu (khoảng 300 V). Lớp cách điện sơn mài của dây dẫn có thể chịu được tác động như vậy, nhưng điều gì có thể xảy ra với nó sau một vài năm hoạt động? Ngay cả khi không có sự chồng chéo của các dây dẫn (và điều này không được loại trừ), sự dịch chuyển cơ học không thể tránh khỏi của chúng trong quá trình sưởi ấm và làm mát sau mỗi lần bật có thể làm suy yếu đáng kể độ bền điện môi của lớp cách điện, và sau đó ... tốt nhất là cầu chì sẽ “cháy hàng”. Trong trường hợp này, việc sử dụng dây PELSHO thay vì PEV-2 được tác giả khuyến nghị là hợp lý hơn. Nhìn chung, thiết kế mạch đề xuất là khá khả thi.

Một số ưu điểm (ngoại trừ công suất chuyển đổi giới hạn) so với bộ chuyển đổi xung được đề xuất trong [1] được cung cấp bởi SMPS flyback. Chỉ có một bóng bán dẫn chuyển mạch, ổn định hiệu quả điện áp đầu ra với những thay đổi về điện áp và tải nguồn, khả năng sản xuất cao của cuộn dây cho mạch từ hình chữ W so với vòng (hình xuyến) - đây không phải là đầy đủ các ưu điểm của một bộ chuyển đổi như vậy. Khoảng bốn năm đã trôi qua kể từ khi xuất bản bài báo được đề cập, trong giai đoạn này, các biến thể mạch khác của SMPS đã được đề xuất trên tạp chí, đặc biệt là [2-4]. Trong cùng một bài viết, tôi đề xuất một biến thể của một thiết bị như vậy với đầu ra đa kênh.

Thông số cơ bản

  • Khoảng điện áp đầu vào, V ...... 125 ... 250
  • Tần số chuyển đổi định mức, kHz ...... 50
  • Điện áp đầu ra, V, (ở dòng tải, A):
  • kênh 1-2 ...... ± 35 (1)
  • kênh 3-4 ...... ± 15 (0,2)
  • Điện áp đầu ra gợn sóng, mV, không hơn ...... 5
  • Hiệu quả,% ...... 87

Giá trị rms của gợn điện áp đầu ra được đo bằng milivolt VZ-48A.

Phạm vi hoạt động của điện áp đầu vào đặc trưng cho khả năng hoạt động lâu dài của SMPS trong khoảng thời gian xác định và khả năng vô hiệu hóa các mức tăng và giảm ngắn hạn của điện áp nguồn mà không làm giảm các thông số đã cho. Tuy nhiên, cần nhớ rằng không thể bật thiết bị ở điện áp nguồn dưới 170 V. Bộ chuyển đổi flyback hoạt động theo dòng từ thông không liên tục trong máy biến áp xung, chu kỳ làm việc tối đa của xung chuyển mạch là 0,45 (ở điện áp nguồn tối thiểu ).

Bộ chỉnh lưu điện áp đầu ra mạnh hơn (kênh 1, 2) được thiết kế để cấp nguồn cho các giai đoạn đầu ra của cầu UMZCH và công suất thấp (kênh 3, 4) - cho các mạch khuếch đại đầu vào trên op-amp.

Thiết bị và xây dựng

Xem xét hoạt động của thiết bị theo sơ đồ mạch điện trong Hình. một.

Chuyển đổi nguồn cung cấp cho UMZCH
(bấm vào để phóng to)

Cả bản thân mạch điện và các phần tử được sử dụng để thay thế chúng đều được mô tả chi tiết trong [2–4] và không cần có nhận xét bổ sung nào ở đây. Tuy nhiên, cần mô tả chi tiết hơn phương pháp được sử dụng ở đây để bật vòng điều khiển thứ cấp, vì điều quan trọng là phải tính đến các tính năng của nó khi thiết lập SMPS. Với sự đơn giản hóa một chút, quá trình ổn định điện áp đầu ra thông qua vòng phản hồi thứ cấp có thể được biểu diễn như sau.

Là một phần tử theo dõi trong các thiết bị tương tự, cái gọi là bộ ổn định loại song song được sử dụng - vi mạch DA2 KR142EN19A (nhập khẩu tương tự - TL431 với bất kỳ chỉ mục chữ cái nào). Tải của vi mạch là điện trở dằn R17 mắc song song và diode phát (cực 1, 2 của bộ ghép quang U1) với điện trở giới hạn dòng R18. Điện trở dằn tạo ra tải tối thiểu cần thiết cho hoạt động bình thường của vi mạch. Điện áp đầu ra thông qua bộ chia điện trở có thể điều chỉnh R14-R16 được đưa vào đầu vào điều khiển của vi mạch (chân 1). Để đảm bảo biên độ điều chỉnh, bộ chia được tính toán sao cho ở đầu vào điều khiển của vi mạch ở điện áp đầu ra danh định của SMPS, khoảng điện áp do điện trở điều chỉnh R15 đặt là khoảng 2,5 ± 0,25 V.

Giả sử rằng ở mức âm lượng cao nhất của bản ghi âm, dòng điện mà UMZCH tiêu thụ sẽ tăng mạnh và do điện áp rơi trên cuộn dây IVa và diode chỉnh lưu VD6 tăng lên, điện áp đầu ra của nguồn +35 V sẽ giảm . Theo đó, điện áp ở đầu vào điều khiển của vi mạch DA2 (chân 1) sẽ giảm, dòng điện qua điện trở chấn lưu và diode phát sẽ giảm mạnh. Điện trở tương đương của phần thu-phát của phototransistor được ghép quang với diode phát sẽ tăng lên. Do điện trở này mắc song song với điện trở R3 là nhánh trên của bộ chia điện trở nên điện áp ở đầu vào bộ khuếch đại tín hiệu lỗi (+2,5 V ở chân 2 của DA1) sẽ giảm. Bộ khuếch đại tín hiệu lỗi sẽ ngay lập tức bù đắp cho sự sụt giảm điện áp đầu vào như vậy bằng cách tăng chu kỳ làm việc của các xung chuyển mạch và từ đó khôi phục lại giá trị điện áp trước đó ở đầu ra của thiết bị.

Các tính năng của thiết bị cũng phải bao gồm các nguồn điện áp đầu ra đa kênh. Việc kiểm soát và điều chỉnh điện áp đầu ra chỉ được thực hiện trong một kênh, nhưng kết nối từ tính mạnh giữa tất cả các cuộn dây thứ cấp cho phép bạn ổn định điện áp trong mỗi kênh một cách hiệu quả bằng một bộ điều khiểnPWM.

Bảng mạch in của thiết bị được hiển thị trong hình. 2.

Chuyển đổi nguồn cung cấp cho UMZCH
(bấm vào để phóng to)

Trong số các đặc điểm thiết kế của IIP, cần lưu ý những điều sau. Nút bộ điều khiển SHI A1 (bản vẽ bo mạch của nó - trong Hình 3) được kết nối với bo mạch chính bằng đầu nối hợp nhất bốn chân X1, tương tự như đầu nối được sử dụng trong TV USCT. kết nối điện của nó với dây chung của SMPS.

Transitor chuyển mạch VT1 được lắp đặt thông qua tấm mica trên tản nhiệt có gân có kích thước 70x45x24 mm. Bo mạch điều khiển A7,5 được gắn vào cùng một tản nhiệt bằng hai ốc vít trên giá đỡ hình ống cao 1 mm. Vi mạch DA1, được lắp vào bo mạch thông qua bảng chuyển đổi, được bề mặt tản nhiệt của vỏ máy ép chặt vào tản nhiệt. Việc sử dụng miếng dán organosilicon dẫn nhiệt KPT8 cho phép bộ điều khiển theo dõi nhiệt độ hoạt động của bóng bán dẫn và tự động tắt SMPS trong những tình huống khẩn cấp khi nó quá nóng. Khi lắp lên bo mạch A1, bóng bán dẫn VT1 được hàn các dây dẫn định hình sẵn sao cho mặt phẳng của nó song song với bề mặt bo mạch, đồng thời mặt bích kim loại của vỏ bóng bán dẫn hướng về phía tản nhiệt được nối bằng một tấm kẹp và hai vít bổ sung. Bản thân bo mạch A1 cũng hướng về phía tản nhiệt với mặt chứa các phần tử. Các tụ điện C9, C10 được hàn trực tiếp vào các điểm tiếp xúc tương ứng của bảng điều khiển từ phía dây dẫn được in.

Chuyển đổi nguồn cung cấp cho UMZCH

Trên bo mạch chính, bộ ghép quang U1 cũng được lắp đặt thông qua bảng chuyển đổi. Điện áp +35 V được cung cấp cho mạch điều khiển thứ cấp thông qua một bộ tản nhiệt được kết nối điện với cực âm của diode VD6, điều này có thể thực hiện được mà không cần một nút nhảy bổ sung trên bảng mạch in. Trong phiên bản của tác giả, một bộ tản nhiệt có gân có kích thước 40x20x18 mm đã được sử dụng, loại này trước đây được chế tạo cho bóng bán dẫn P213-P217. Là một bộ tản nhiệt, bạn cũng có thể sử dụng các sản phẩm nhôm cuộn hình chữ U có độ dày 1,5 ... 2 mm và kích thước 100x40 mm. Đi-ốt được hàn vào bảng sao cho mặt bích kim loại của nó, được nối điện với cực âm, đối diện với tản nhiệt, sau đó được ép bằng hai vít. Tản nhiệt tương tự phù hợp với diode VD7. Thiết bị không cần làm mát cưỡng bức bổ sung.

Điện trở tông đơ R15 - loại SPZ-16V.

Với các tụ lọc oxit đã chọn (dòng CarXon hoặc tương tự), mức gợn sóng điện áp đầu ra cần thiết được cung cấp đầy đủ bởi các cuộn cảm tần số cao tiêu chuẩn và không cần phải tự chế tạo tại nhà. Cuộn cảm DM-2 được sử dụng ở các kênh 35x2,4 V và DM-2 ở các kênh 15x0,6 V. Tất cả các cuộn cảm này được lắp đặt vuông góc với bo mạch chính. Đối với cuộn cảm L2, một mảnh ferrite hình ống 10 mm được sử dụng, đặc biệt, được sử dụng trong các cuộn cảm được đặt tên. Một dây PEV-2 0,72 được luồn qua lỗ dọc trục trong ống, sau đó mỗi đầu được uốn cong 180 ° so với vị trí ban đầu, từ đó tạo thành một vòng khép kín. Cuộn cảm này ngăn chặn một cách hiệu quả các dao động tần số cao xảy ra trong máy biến áp khi bật và tắt bóng bán dẫn chuyển mạch, đồng thời loại bỏ hiện tượng tự kích thích trong các vòng điều khiển.

Biến áp xung của thiết bị và các bộ phận chính khác của nó được tính toán bằng phần mềm thiết kế VIPer Design chuyên dụng, được mô tả chi tiết trong [4]. Độ tự cảm của cuộn sơ cấp của máy biến áp ở tần số chuyển đổi 50 kHz phải tương ứng với 420 ... 450 μH. Bảng mạch in của thiết bị ban đầu được thiết kế cho máy biến áp có mạch từ Sh10x10 làm bằng ferrite M2500NMS1 với bảng tiếp xúc tiêu chuẩn (chân số 1'-6', 7-12). Nhưng sau đó bảng đã được bổ sung các miếng đệm 1-6.

Vấn đề chọn máy biến áp làm một trong những yếu tố chính quyết định độ tin cậy của toàn bộ thiết bị nảy sinh đối với tác giả do tại một trong những công ty ở đô thị, dưới vỏ bọc là mạch từ Sh10x10 làm từ ferrite M2500NMS1, ông đã đã được bán một mạch từ có cùng kích thước mà không có nhãn mác của nhà máy. Trong máy biến áp, nó nóng lên đến mức mức tăng nhiệt độ rõ ràng không phù hợp với dung sai thiết kế. Tần số hoạt động của bộ chuyển đổi rất đa dạng và theo đó, số vòng dây, thứ tự các cuộn dây, đường kính của dây dẫn, v.v. đều vô ích. Khi khối lượng kết quả tiêu cực tích lũy, ý tưởng đã trưởng thành để so sánh điện trở của mạch từ hiện có với ferrite M3000NMS2 (W 12x20). Kết quả đo đã xác nhận dự đoán: điện trở đo bằng thiết bị Ts4341 không phụ thuộc nhiều vào vị trí tương đối của các điện cực đo được áp dụng và đối với vật liệu làm dây dẫn từ “giả” là 0,9 ... 1,2 kOhm, và cho ferrite M3000NMS2 - 2 ... 3 kOhm Tài liệu tham khảo chỉ ra rằng điện trở suất của M2000NM1 là 0,5 Ohm-m và M2500NMS1 (M3000NMS2) là 1 Ohm-m.

Kết quả là, một trong những công ty bán linh kiện nhập khẩu, trong số rất nhiều linh kiện, đã chọn biến áp xung rẻ nhất cho TV SAMSUNG (số thập phân P/N 5106-061101-00) với kích thước mạch từ ER42/22/15 và không -Khoảng cách từ 1,3 mm (hệ số điện cảm đo được khoảng 180 nH mỗi vòng). Điện trở riêng của vật liệu hóa ra gần giống với điện trở của ferrite M3000NMS2 (W 12x20). Để sử dụng trong IIP của máy biến áp như vậy và các máy biến áp làm sẵn khác, các hoạt động công nghệ sau đây được thực hiện.

Trước khi tháo rời, màn hình tĩnh điện được tháo ra khỏi máy biến áp, sau đó ngâm hoàn toàn vào axeton hoặc dung môi khác và giữ trong đó trong ba ngày. Sau thao tác như vậy, khung có cuộn dây sẽ di chuyển dọc theo lõi trung tâm của mạch từ mà không cần nỗ lực nhiều. Lõi từ này được kẹp trong một kẹp thông qua các miếng đệm bằng bìa cứng từ phía đối diện với các cực. Hai bàn ủi hàn cực mạnh nóng lên tới 100 ... 120 ° C ở những nơi dán các khớp của hai nửa mạch từ, và dùng búa đập nhẹ qua trục gá hình chữ U vào khung với các cuộn dây hướng về phía trước. máy biến áp dẫn. Do va chạm, hai nửa mạch từ sẽ tách ra. Nó vẫn còn để tua lại các cuộn dây theo dữ liệu được đưa ra trong bài viết. Một biên độ đáng kể trong mặt cắt ngang của cửa sổ mạch từ cho phép sử dụng dây quấn có đường kính lớn hơn và, nếu cần, để tăng công suất đầu ra của SMPS.

Cũng có thể sử dụng máy biến áp có mạch từ Ш12x20x21 làm bằng ferrite M3000NMS2, dùng để chuyển đổi nguồn điện cho TV USCT. Hơn nữa, công suất đầu ra của SMPS trong trường hợp này có thể tăng lên đáng kể mà không làm thay đổi bộ phận điện của thiết bị. Nhưng máy biến áp có công suất định mức 120 W (tối đa 180 ... 200 W) sẽ phải tính toán theo khuyến nghị của Yu Semenov [2]. Trong lần sửa đổi này, một số thành phần trên bảng sẽ phải dịch chuyển một chút.

Trên mạch từ từ biến áp xung của PSU TV SAMSUNG mà tác giả sử dụng, 17 vòng đầu tiên được đặt trong hai dây PEV-2 0,57 (cuộn dây la), sau đó, sau khi quấn lớp cách điện, các cuộn dây IV6 và IVa được quấn (lớp thứ hai và thứ ba - mỗi lớp 21 vòng) dây PEV-2 1,0, và cuộn dây cách điện nữa. Ở lớp thứ tư, ở hai dây PEV-2 phóng điện 0,41 - 9 vòng của cuộn dây Shb và Sha. Sau khi quấn cách điện đan xen, lớp thứ 5 được quấn 8 vòng bằng dây PEV-2 0,12 (lại “ở trạng thái phóng điện”) của cuộn dây II. Lớp thứ 6 và thứ 7 cuộn 16, lần lượt gồm 17 và 16 vòng thành hai dây PEV-2 0,57. Đoạn la và 16 của cuộn sơ cấp được nối bằng cách hàn các chân tương ứng vào chân 2 (2'), được rút ngắn vài milimet để không cản trở việc lắp đặt máy biến áp trên bo mạch. Kết luận 2 không được hàn vào bảng. Sau khi dán lõi từ, một màn chắn được lắp đặt trên máy biến áp đã hoàn thiện - một cuộn dây bằng lá đồng rộng 15 mm, che phần giữa của cuộn dây.

Như thí nghiệm với các mạch từ khác đã chỉ ra, khi sử dụng mạch từ Sh10x10 (M2500NMS1) có khe hở không từ tính khoảng 1 mm, số vòng dây trong cuộn dây sẽ giống như đối với mạch từ “Hàn Quốc”. Ngoài ra, khe hở phi từ tính mang tính xây dựng 1 mm trên lõi trung tâm có thể được thay thế bằng các miếng đệm getinax dày 0,5 mm giữa các thanh bên của mạch từ thông thường. Trong trường hợp này, độ tự cảm rò rỉ của máy biến áp tăng từ 4 lên 6 μH, nhưng điện áp tăng vọt do nó gây ra tại thời điểm bóng bán dẫn chuyển mạch IRFBC40 bị tắt vẫn còn xa so với giá trị giới hạn 600 V của nó.

Thiết lập UPS

Nếu quá trình lắp đặt thiết bị được thực hiện mà không có lỗi và sử dụng các phần tử có thể sử dụng được thì việc điều chỉnh thiết bị sẽ chuyển sang cài đặt điện áp đầu ra (chọn chế độ vận hành của bộ ghép quang). Tuy nhiên, không thể loại trừ hoàn toàn khả năng SMPS bị lỗi khi bật lần đầu, vì vậy chúng tôi sẽ xem xét quá trình điều chỉnh chi tiết hơn. Thông tin được cung cấp ở đây cũng sẽ hữu ích khi thiết lập SMPS tự thiết kế với các điện áp đầu ra khác.

Trước hết, trước khi lắp đặt bóng bán dẫn hiệu ứng trường, hãy đảm bảo rằng nó đang hoạt động. Cách thực hiện điều này đã được mô tả chi tiết, ví dụ như trong [5] và các bài báo khác được công bố trên tạp chí.

Sau đó, với sự trợ giúp của một thiết bị phổ quát để kiểm tra SMPS [5], khi nút điều khiển A1 bị tắt, pha chính xác của cuộn dây máy biến áp và khả năng hoạt động của bộ chỉnh lưu đầu ra được kiểm tra. Để tần số hoạt động của thiết bị tương ứng với tần số chuyển đổi yêu cầu (50 kHz), việc hàn thêm một tụ điện 220 pF khác song song với tụ điện cài đặt tần số 120 pF trong thiết bị là đủ. Trong trường hợp này, điện áp đầu ra của SMPS sẽ xấp xỉ tương ứng với điện áp yêu cầu. Ở đầu ra của thiết bị có các điện trở, điện trở của chúng xấp xỉ bằng một nửa tải. Trong mỗi kênh 2x15 V, đây có thể là đèn sợi đốt có dòng điện hoạt động 0,1 ... 0,2 A, cho phép bạn kiểm soát trực quan sự xuất hiện của điện áp đầu ra. Trong các kênh 2x35 V, hai điện trở mắc nối tiếp có điện trở 33 Ohm (PEV 25 W) được sử dụng làm tải.

Bước tiếp theo là kiểm tra tình trạng của bộ điều khiển và điều khiển hoạt động của SMPS bằng vòng điều khiển chính, mạch thứ cấp tạm thời bị tắt bằng cách đặt thanh trượt của điện trở R15 về vị trí thấp hơn theo sơ đồ và tháo bộ ghép quang U1 ra khỏi bảng điều khiển.

Khi thiết lập SMPS, cần phải liên tục theo dõi điện áp đầu ra bằng vôn kế. Giá trị 36 V của nó là mức tối đa cho phép đối với chip DA2 và điện áp ngược trên các điốt chỉnh lưu VD6, VD7 cũng đang tiến gần đến mức tối đa cho phép. Để xác định giới hạn cường độ điện của thiết bị, tác giả đã cố tình tăng điện áp này lên 45 V trong vài phút, nhưng SMPS không thể hoạt động lâu dài ở chế độ này do độ tin cậy giảm mạnh.

Để kiểm tra tình trạng của vi mạch DA1 và theo dõi khả năng hoạt động của vòng điều khiển chính, một điện trở điều chỉnh "công nghệ" có giá trị danh nghĩa 3-22 kOhm được hàn vào các điểm chuyển mạch của điện trở R33 (tạm thời bị loại trừ) bằng một biến trở, động cơ của nó được đặt ở vị trí có điện trở tối đa và lúc này hàn một diode zener 13 V công suất thấp vào tụ điện C18, điều này sẽ hạn chế điện áp cung cấp của bộ điều khiển.

Khi nút A1 được loại bỏ khỏi đầu nối X1, điện áp ổn định +13 V được cung cấp cho cực dương của tụ điện C17,5 từ nguồn điện trong phòng thí nghiệm (LIP), cần thiết để đảm bảo bật chip DA1. Nếu không kết nối SMPS với mạng, bằng cách xoay động cơ điện trở xử lý trên chân 3 của đầu nối X1, điện áp được đặt thành +2,5 V. Sau đó, nút A1 được cắm vào đầu nối và sử dụng máy hiện sóng, sự hiện diện của các xung tại cổng của bóng bán dẫn chuyển mạch VT1 được giám sát. Nếu cần, bằng cách chọn mạch R6C8, tần số của các xung chuyển mạch sẽ được điều chỉnh. Nếu không có xung thì thay chip DA1.

Ở giai đoạn tiếp theo, điện áp của LIP giảm xuống +15 V, điện áp +2,5 V được phục hồi bằng điện trở xử lý trên chân 3 của đầu nối X1, sau đó LIP tắt và SMPS được kết nối với mạng . Sự tăng điện áp cung cấp của vi mạch xảy ra tương đối chậm khi tụ điện C13 được tích điện và có thể thấy rõ khoảng thời gian 0,5 ... 2 giây giữa nguồn cung cấp điện áp nguồn và thời điểm nó được bật. Có thể đối với một số mẫu vi mạch KR1033EU10 (UC3842, KA3842), điện áp cung cấp của vi mạch sẽ không đạt giá trị ngưỡng 14,5 ... điện trở của điện trở R17,5 giảm.

Chuyển động trơn tru của động cơ điện trở công nghệ đảm bảo rằng điện áp đầu ra của SMPS có thể được điều chỉnh. Tại thời điểm này, quá trình kiểm tra tình trạng của vi mạch DA1 và kiểm soát khả năng hoạt động của vòng điều khiển chính đã hoàn tất và tiến tới việc thiết lập vòng điều khiển thứ cấp.

Bất kỳ đèn LED nào cũng được lắp đặt trong bảng điều khiển dành cho bộ ghép quang U1 với cực dương ở chân 1, cực âm đến chân 2. Trong mạch R18 - chân 1 của bộ ghép quang, một miliampe kế 15 ... 30 mA được bật (đây có thể là một thiết bị đo tổng hợp). LIP có điện áp đầu ra 35 V được kết nối với đầu ra +35 V của SMPS theo cực thích hợp (có thể tắt tải trong trường hợp này). Điện trở R18 xác định giá trị công suất ra cực đại (gấp đôi giá trị danh định - khoảng 150 W), được chọn trước sao cho ở vị trí cao nhất của điện trở R15 trong mạch, dòng điện điều khiển không vượt quá 12 mA . Nếu dòng điện cao hơn đáng kể (trong trường hợp này, đèn LED có thể bị hỏng nhưng vẫn rẻ hơn so với bộ ghép quang) và điện trở cắt R15 không điều chỉnh được, hãy thay thế chip DA2.

Sau đó, thay vì đèn LED, một bộ ghép quang được lắp đặt và khả năng điều chỉnh dòng điện đầu vào cũng như giá trị tối đa của nó được kiểm tra lại. Nếu không có dòng điện, hãy thay thế bộ ghép quang.

Sau đó, động cơ của điện trở R15 được đặt ở vị trí thấp hơn theo sơ đồ và đầu ra âm của LIP được nối với đầu ra 2 của bộ ghép quang. Bằng cách tăng nhẹ điện áp đầu ra của LIP từ 1, dòng điện được điều khiển được đặt trong phạm vi 2 ... 13 mA. LIP thứ hai được kết nối với tụ điện C12,5 và điện áp ở đầu ra của nó được đặt thành 3 V, trong khi nguồn điện chính của SMPS phải được tắt. Bằng cách điều chỉnh điện trở xử lý, điện áp trên chân 1 của đầu nối X2,5 là 0,5 V. Bằng cách thay đổi dòng điện của diode phát của bộ ghép quang trong khoảng 3 ... 2,5 mA, người ta tin chắc rằng nó có ảnh hưởng mạnh mẽ đến điện áp đã đặt trước đó của XNUMX V. Nếu điều này không xảy ra, hãy thay bộ ghép quang.

Dòng điện đầu vào của diode phát lại được đặt trong khoảng 0,5 ... 2 mA và 2,5 V được khôi phục bằng điện trở công nghệ trên chân 3 của đầu nối X1, sau đó LIP thứ hai có điện áp +12,5 V được bị tắt và LIP đầu tiên có điện áp đầu ra +35 V lại được kết nối với đầu ra của SMPS. Bằng cách di chuyển nhẹ nhàng thanh trượt của điện trở R15 (hướng lên theo sơ đồ), quá trình điều chỉnh sẽ dừng lại tại thời điểm kim milimet bắt đầu di chuyển. LIP bị ngắt kết nối khỏi khối và thay vào đó, tải tương đương được bật.

SMPS bây giờ có thể được cấp nguồn trở lại. Khi mạng bật, điện áp +35 V ở đầu ra của thiết bị có thể chênh lệch một phần mười volt so với giá trị yêu cầu. Sử dụng phương pháp xấp xỉ liên tiếp, sử dụng các điều chỉnh của điện trở R15 và điện trở công nghệ (chúng phụ thuộc nhiều vào nhau), dòng điện đầu vào của diode phát được đặt ở khoảng 1,5 mA và điện áp ở đầu ra của SMPS là + 35 V. Đóng đầu ra của một trong các điện trở tải (33 Ohms) trong mạch + 35 V, kiểm soát mức giảm dòng điện của diode phát khoảng 0,5 mA và khi có thêm một điện trở tải ở -35 Mạch V đóng lại giảm thêm 0,5 mA. Trong trường hợp này, bằng cách sử dụng máy hiện sóng, người ta có thể quan sát thấy sự gia tăng đáng kể hai bước trong chu kỳ hoạt động của các xung chuyển mạch. Tóm lại, LATROm thay đổi điện áp nguồn trong khoảng 125 ... 250 V. Với tất cả những thay đổi về tải điện trở và điện áp nguồn, điện áp đầu ra của SMPS phải ổn định với độ chính xác không kém hơn 0,1 V.

Sau đó, một miliampe kế, một diode zener bảo vệ được tháo ra khỏi thiết bị và điện trở xử lý (R3) được hàn lại. Thay vào đó, hãy đo điện trở hiệu dụng của nó và hàn một điện trở có giá trị gần nhất. Đảm bảo độ ổn định cần thiết của điện áp đầu ra.

Sau đó, đo công suất tối đa được cung cấp bởi nguồn điện ở điện áp lưới định mức, trong đó các điện trở tải có điện trở 33 ohm được kết nối song song với đầu ra PSU - hai cho mỗi kênh. Dòng điện trong tải được điều khiển bởi ampe kế thêm 3 A. Bằng cách giảm điện trở của điện trở R18 (trong phiên bản của tác giả - lên tới 680 Ohms), thiết bị bảo vệ được bật ở dòng điện lớn hơn 2,5 A khi một tải bổ sung được kết nối. Sau đó - ở mức tải danh định - cần khôi phục điện áp đầu ra đã thay đổi là +15 V bằng điện trở điều chỉnh R 35. Kết quả là, ở mức tải tối đa, điện áp đầu ra giảm 2 ... 3 V, tùy thuộc vào các thông số của vi mạch. Điều này hoàn thành việc thiết lập vòng điều khiển thứ cấp.

Tóm lại, cơ sở, tuân thủ các biện pháp phòng ngừa, kiểm soát các xung ở đầu ra của bóng bán dẫn hiệu ứng trường VT1. Trong trường hợp tự kích thích tần số cao, điều này có thể xảy ra, ví dụ, nếu các cực của cuộn cảm L2 bị đóng, ngoài các xung biến tần chính, các xung nhiễu hẹp (dài khoảng 1 μs) sẽ xuất hiện trong mạch điều khiển ngoài các xung biến tần chính. Phổ tần của chúng rộng đến mức gây khó khăn cho việc thu các đài phát thanh ngay cả ở băng tần VHF với máy thu đặt cách SMPS đang hoạt động vài mét. Phương pháp này cho phép bạn phát hiện sự hiện diện của hiện tượng tự kích thích trong thiết bị "bằng tai" mà không cần máy hiện sóng.

Sau khi loại bỏ kích thích, nếu cần, tải sẽ được tăng lên giá trị danh định và sau khoảng nửa giờ, các điều kiện nhiệt ở trạng thái ổn định của máy biến áp, cầu chỉnh lưu, bóng bán dẫn chuyển mạch và điốt trong mạch đầu ra sẽ được kiểm tra.

Nếu tất cả các bộ phận đều ở tình trạng tốt, nhiệt độ vỏ của chúng không được vượt quá nhiệt độ môi trường quá 20 ° C. Cầu chỉnh lưu nhập khẩu được mua cho phiên bản SMPS đầu tiên của tác giả hóa ra không đạt tiêu chuẩn và quá nóng ngay cả khi không hoạt động (trong trường hợp không có bất kỳ tải nào được kết nối với bộ chỉnh lưu nguồn điện). Nguyên nhân của sự thiếu hụt như vậy chỉ có thể được phát hiện bằng cách đo dòng điện ngược của điốt cầu ở điện áp khoảng 300 V. Cầu chỉnh lưu quá nóng và sự phá hủy của nó có thể dẫn đến hư hỏng các phần tử còn lại của bộ chỉnh lưu mạng và sau đó chúng là bóng bán dẫn chuyển mạch với bộ điều khiển.

Phiên bản cấu trúc liên kết được đề xuất của bảng mạch in của thiết bị, với một số đơn giản hóa, cũng có thể được sử dụng khi thay thế cụm bộ điều khiển A1 bằng bộ tương tự hoàn chỉnh của nó - một vi mạch VIPer100 (VIPer100A) nhập khẩu.

Giới thiệu về thử nghiệm SMPS

Các thông số của SMPS đưa ra ở đầu bài viết được đo ở chế độ danh định với tải không đổi ở đầu ra của nguồn điện. Công suất tối đa của nó có thể được ước tính từ dòng điện tối đa trong tải ở đầu ra +35 V và -35 V, đạt 2,5 A khi điện áp ở các đầu ra này giảm khoảng 3 V.

Trong khi đó, nếu một UMZCH có công suất đầu ra cao được kết nối với nguồn điện dưới dạng tải thì điều này sẽ tương ứng với chế độ động, ở mức âm lượng cực đại của tín hiệu âm thanh được khuếch đại, đặc biệt là ở dải tần 20 ... vượt quá giá trị danh định của dòng điện nhiều lần và khi tạm dừng - suy yếu đến mức tối thiểu, bị giới hạn bởi dòng tĩnh của bóng bán dẫn đầu ra UMZCH. Rõ ràng là các hệ thống điều khiển tự động trong vi mạch cho phép, ở một mức độ nào đó, bù đắp cho sự dao động của điện áp đầu ra liên quan đến tải động. Nhưng rõ ràng là những khả năng này không phải là vô hạn, và do đó cần có một số bộ đệm giữa SMPS và UMZCH, điều này làm suy yếu những thay đổi đột ngột trong tải. Là một bộ đệm như vậy, các tụ lọc bổ sung được sử dụng trong kênh cung cấp điện của mỗi nhánh UMZCH.

Nếu chúng ta so sánh chuyển mạch tần số cao và nguồn điện chính thông thường, chúng ta có thể cho rằng cái trước sẽ có một số lợi thế so với cái sau, liên quan đến khả năng sử dụng tụ lọc có công suất nhỏ hơn. Thông thường, những người nghiệp dư vô tuyến trong các PSU truyền thống sử dụng tụ lọc với tốc độ 4700 microfarad cho mỗi 50 W công suất UMZCH, nhưng đôi khi họ tăng công suất lên hàng chục nghìn microfarad. Theo tác giả, không có căn cứ nào cho việc tăng IIP như vậy. Xét cho cùng, việc cung cấp năng lượng cho các tụ lọc trong PSU truyền thống xảy ra ở tần số 100 Hz và ở SMPS - 50 kHz! Tất nhiên, không cần thiết phải hy vọng rằng trong trường hợp này công suất có thể được chọn ít hơn 500 lần, nhưng cần phải tìm ra một số giá trị tối ưu của chúng. Vấn đề này đã được nêu rõ trong các thử nghiệm hiệu suất của SMPS này với bộ khuếch đại âm thanh nổi.

Các thử nghiệm được thực hiện với UMZCH trên chip TDA7294 [6] theo sơ đồ chuyển mạch được nhà sản xuất khuyến nghị. Công suất đầu ra của UMZCH cho tải định mức 8 ohms là 60 ... 70 watt. Mỗi kênh của UMZCH âm thanh nổi có tụ lọc bổ sung 2200 μF được kết nối với nguồn lưỡng cực ±35 V thông qua cuộn cảm tần số cao DM-2,4 (5 μH). Chính xác thì các cuộn cảm tương tự đã được sử dụng để kết nối nguồn lưỡng cực ±15 V với khối âm thanh. Việc bật UMZCH hầu như không có tiếng động.

Các phép đo cho thấy ngay cả ở mức tối đa của tín hiệu âm trong dải tần 20 Hz ... 50 kHz mà không bị biến dạng rõ rệt ở tải 8 Ohm, dòng điện trung bình tiêu thụ từ nguồn ± 35 V không vượt quá 1,1 .. 1,2 A cho mỗi kênh khuếch đại. Cần nhớ rằng UMZCH kéo đẩy cho mỗi kênh cung cấp điện (+35 V và -35 V) tiêu thụ dòng điện xung có chu kỳ nhiệm vụ gần bằng hai. Trong thời gian tạm dừng, các tụ điện của bộ lọc làm mịn có thời gian để khôi phục điện tích, cung cấp dòng tải xung trong chu kỳ tín hiệu tiếp theo. Ở công suất đầu ra tối đa của UMZCH, mức "giảm" điện áp so với giá trị danh nghĩa không vượt quá 2 V. Vì chế độ kiểm tra bộ khuếch đại này trên tín hiệu âm thanh rất xa so với điều kiện hoạt động thực tế, trong trường hợp khuếch đại. của tín hiệu âm nhạc, điện áp đầu ra của SMPS vẫn ổn định.

Văn chương

  1. Kolganov A. Chuyển đổi nguồn điện của UMZCH mạnh mẽ. - Đài phát thanh, 2000, số 2, tr. 36-38.
  2. Semenov Yu.Phát triển bộ biến đổi điện áp flyback một chu kỳ. - Đài phát thanh, 2001, số 10, trang 34-36; Số 11, tr. 43-45.
  3. Sazonik V., Ermashkevich V., Kozlov K. Máy thu VHF-UHF phổ thông "SEC-850M". Mô-đun nguồn (A4). - Đài phát thanh, 2002, số 7, tr. 15, 16.
  4. Kosenko S. Sự phát triển của IP xung flyback. - Đài phát thanh, 2002, số 6, tr. 43, 44; Số 7, tr. 47, 48; Số 8, tr. 32-35; N2 9, trang 24-26.
  5. Kosenko S. Thiết bị đa năng để kiểm tra SMPS. - Đài phát thanh, 2003, số 8, tr. 39-41.
  6. Syritso A. UMZCH trên chip TDA7294. - Đài phát thanh, 2000, số 5, tr. 19-21

Tác giả: S. Kosenko, Voronezh

Xem các bài viết khác razdela Bộ khuếch đại công suất bóng bán dẫn.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến ​​phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Di chuyển đồ vật có âm thanh 10.12.2022

Các nhà nghiên cứu của Đại học Minnesota đã phát hiện ra một phương pháp mới để di chuyển các vật thể bằng sóng siêu âm. Nghiên cứu mở ra cơ hội sử dụng thao tác không chạm trong các ngành như sản xuất và chế tạo người máy, nơi các thiết bị không cần nguồn điện tích hợp để di chuyển thiết bị.

Mặc dù trước đây người ta đã chứng minh rằng ánh sáng và sóng âm thanh có thể điều khiển các vật thể, nhưng sóng âm thanh và ánh sáng luôn nhỏ hơn bước sóng của âm thanh hoặc ánh sáng, không quá một milimet hoặc thậm chí vài nanomet.

Một nhóm tại Đại học Minnesota đã phát triển một phương pháp để di chuyển các vật thể lớn hơn bằng cách sử dụng các nguyên tắc vật lý siêu vật liệu.

Siêu vật liệu là những vật liệu được tạo ra một cách nhân tạo để tương tác với các sóng như ánh sáng và âm thanh. Bằng cách đặt một mẫu siêu vật liệu lên bề mặt của một vật thể, các nhà khoa học có thể định hướng âm thanh theo một hướng nhất định mà không ảnh hưởng đến nó về mặt vật lý.

"Chúng ta đã biết từ lâu rằng sóng, ánh sáng và âm thanh có thể điều khiển các vật thể. Nghiên cứu của chúng tôi khác ở chỗ chúng ta giữ được các vật thể lớn hơn nhiều nếu chúng ta phủ bề mặt của chúng bằng một siêu vật liệu, hay 'siêu bề mặt'," Ognjen Ilic cho biết , tác giả chính của nghiên cứu kiêm phó giáo sư Khoa Cơ khí, Đại học Minnesota - "Khi chúng ta đặt những mẫu nhỏ này lên bề mặt của vật thể, chúng ta sẽ phản xạ âm thanh theo bất kỳ hướng nào. Khi làm như vậy, chúng ta có thể kiểm soát lực âm thanh tác động lên vật thể."

Sử dụng kỹ thuật này, các nhà nghiên cứu không chỉ có thể di chuyển một vật thể về phía trước mà còn kéo nó về phía nguồn phát ra âm thanh - không quá giống với công nghệ chùm tia máy kéo trong các câu chuyện khoa học viễn tưởng như Star Trek.

Phương pháp mới đang được yêu cầu đối với các đối tượng chuyển động trong các lĩnh vực như sản xuất hoặc chế tạo người máy.

Điều khiển không tiếp xúc là một lĩnh vực nghiên cứu hiện tại trong quang học và điện từ, nhưng nghiên cứu này đề xuất một phương pháp điều khiển không tiếp xúc khác mang lại những ưu điểm mà các phương pháp khác không có.

Tin tức thú vị khác:

▪ Neo cho nền tảng khoan

▪ Đồng hồ bấm giờ đàn hồi

▪ Tốc độ đọc của thẻ nhớ KINGMAX đạt 55 MB / s

▪ Trường hợp cách ly điện thoại thông minh với chủ sở hữu

▪ Máy tính siêu nhỏ EPICT EPP-100 với máy chiếu pico

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

 

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Vật liệu kỹ thuật điện. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết Không phải là con hoang. biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Các trang web khiêu dâm đã phát triển toàn bộ ngành công nghiệp Internet như thế nào? đáp án chi tiết

▪ bài viết Nút thắt cá mập. mẹo du lịch

▪ bài viết Người chơi chạy bằng máy phát điện xe đạp. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài báo Rơ le điện áp báo âm thanh. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Имя:


Email (tùy chọn):


bình luận:





Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024