OVAJ MATERIJAL SADRŽI VELIKI BROJ ANIMIRANIH APLIKACIJA!!!

Za preglednik Microsoft Internet Extlorer morate privremeno onemogućiti neke funkcije, i to:
- isključite integrirane trake od Yandexa, Googlea itd.
- isključite statusnu traku (poništite izbor):

Isključite adresnu traku:

Opciono, možete isključiti REDOVNE DUGME, ali rezultujuća površina ekrana je već dovoljna

U suprotnom, nisu potrebna nikakva dodatna podešavanja - materijalom se upravlja pomoću dugmadi ugrađenih u materijal, a uklonjene panele uvijek možete vratiti na svoje mjesto.

KONVERZIJA SNAGE

Prije nego što pređemo na opisivanje principa rada prekidačkih izvora napajanja, treba se prisjetiti nekih detalja iz općeg kursa fizike, odnosno šta je elektricitet, šta je magnetsko polje i kako ovise jedni o drugima.
Nećemo ulaziti previše duboko, a prešutjećemo i razloge za pojavu elektriciteta u raznim objektima - za to je potrebno samo glupo prekucati 1/4 kursa fizike, pa se nadamo da čitatelj zna šta je elektricitet ne od natpisa na natpisima "NE ULAZI - UBIT ĆE !". Međutim, za početak, prisjetimo se šta je to, to je sama električna energija, odnosno napon.

Pa, sada, čisto teoretski, pretpostavimo da imamo provodnik kao opterećenje, tj. najčešći komad žice. Šta se dešava u njemu kada struja teče kroz njega jasno je prikazano na sledećoj slici:

Ako je sve jasno s vodičem i magnetskim poljem oko njega, onda ćemo provodnik saviti ne u prsten, već u nekoliko prstenova, tako da će se naš induktor aktivnije pokazati i vidjeti što će se dalje dogoditi.

Upravo na ovom mjestu ima smisla popiti čaj i pustiti mozak da upije ono što ste upravo naučili. Ako mozak nije umoran, ili je ta informacija već poznata, onda tražimo dalje

Kao tranzistori snage u prekidačkom napajanju koriste se bipolarni tranzistori, efekt polja (MOSFET) i IGBT. Na proizvođaču uređaja je da odluči koji će tranzistor snage koristiti, jer oba imaju svoje prednosti i nedostatke. Međutim, bilo bi nepravedno ne primijetiti da se bipolarni tranzistori praktički ne koriste u moćnim izvorima napajanja. MOSFET tranzistori se najbolje koriste na frekvencijama konverzije od 30 kHz do 100 kHz, ali IGBT-ovi "vole niže frekvencije - iznad 30 kHz bolje ih je ne koristiti.
Bipolarni tranzistori su dobri jer se prilično brzo zatvaraju, jer struja kolektora ovisi o baznoj struji, ali u otvorenom stanju imaju prilično veliki otpor, što znači da će imati prilično veliki pad napona, što svakako dovodi do pretjeranog zagrijavanja samog tranzistora.
Terenski ventili imaju vrlo mali aktivni otpor u otvorenom stanju, što ne uzrokuje veliko oslobađanje topline. Međutim, što je tranzistor snažniji, to je veći njegov kapacitet kapije, a potrebne su prilično velike struje za njegovo punjenje i pražnjenje. Ova ovisnost kapacitivnosti gejta o snazi ​​tranzistora posljedica je činjenice da se tranzistori s efektom polja koji se koriste za napajanje proizvode pomoću MOSFET tehnologije, čija je suština korištenje paralelnog povezivanja nekoliko tranzistora s efektom polja sa izolovana kapija i napravljena na jednom čipu. I što je tranzistor jači, to se više paralelnih tranzistora koristi i kapacitivnosti kapije se zbrajaju.
Pokušaj pronalaženja kompromisa su tranzistori napravljeni po IGBT tehnologiji, budući da su sastavni elementi. Priča se da su ispali sasvim slučajno, pri pokušaju ponavljanja MOSFET-a, ali umjesto tranzistora s efektom polja, ispali su ne baš poljski i ne baš bipolarni. Kapija tranzistora sa efektom polja male snage ugrađena u unutrašnjost djeluje kao kontrolna elektroda, koja svojim izvorom-drenom već kontrolira struju baza moćnih bipolarnih tranzistora povezanih paralelno i napravljenih na istom čipu ovaj tranzistor. Tako se dobija prilično mali kapacitet kapije i ne baš veliki aktivni otpor u otvorenom stanju.
Nema toliko osnovnih krugova za uključivanje jedinice za napajanje:
AUTOGENERATORNO NAPAJANJE. Koristite pozitivnu vezu, obično induktivnu. Jednostavnost takvih izvora napajanja nameće im neka ograničenja - takvi izvori napajanja "vole" konstantno, nepromjenjivo opterećenje, jer opterećenje utječe na parametre povratne sprege. Takvi izvori su jednotaktni i dvotaktni.
PULSNO NAPAJANJE SA PRISILNOM POBUDU. Ovi izvori napajanja se također dijele na jednotaktne i dvotaktne. Prvi, iako su lojalniji promjenljivom opterećenju, još uvijek ne održavaju potrebnu rezervu snage vrlo stabilno. A audio oprema ima prilično veliki raspon u potrošnji - u načinu pauze, pojačalo troši nekoliko vati (struja mirovanja završnog stupnja), a na vrhuncu audio signala potrošnja može doseći desetine ili čak stotine vati .
Dakle, jedina, najprihvatljivija opcija za prekidačko napajanje audio opreme je korištenje push-pull sklopova s ​​prisilnom pobudom. Također, ne zaboravite da je tokom visokofrekventne konverzije potrebno pažljivije obratiti pažnju na filtriranje sekundarnog napona, jer će pojava smetnji u audio opsegu poništiti sve napore da se proizvede prekidačko napajanje za pojačalo snage. . Iz istog razloga, frekvencija konverzije je dalje udaljena od audio opsega. Najpopularnija frekvencija konverzije nekada je bila oko 40 kHz, ali moderna baza elemenata omogućava konverziju na mnogo višim frekvencijama - do 100 kHz.
Postoje dvije osnovne vrste ovih izvora impulsa - stabilizirani i nestabilizirani.
Stabilizirani izvori napajanja koriste pulsno-širinsku modulaciju, čija je suština oblikovanje izlaznog napona podešavanjem trajanja napona koji se dovodi do primarnog namotaja, a izostanak impulsa se nadoknađuje pomoću LC kola spojenih na sekundarni izlaz snage. Veliki plus stabiliziranih izvora napajanja je stabilnost izlaznog napona, koji ne ovisi o ulaznom naponu mreže od 220 V niti o potrošnji energije.
Nestabilizirani jednostavno kontroliraju energetski dio sa konstantnom frekvencijom i trajanjem impulsa, a razlikuju se od konvencionalnih transformatora samo po dimenzijama i znatno manjim kapacitetima sekundarnih energetskih kondenzatora. Izlazni napon direktno zavisi od mreže od 220 V, a ima blagu zavisnost od potrošnje energije (u praznom hodu napon je nešto veći od izračunatog).
Najpopularnije sheme za energetski dio prekidačkih izvora napajanja su:
Midpoint(PUSH-PULL). Obično se koriste u niskonaponskim izvorima napajanja, jer imaju neke karakteristike u zahtjevima za elementarnu bazu. Raspon snage je prilično velik.
Pola mosta. Najpopularniji krug u mrežnim prekidačkim izvorima napajanja. Raspon snage do 3000 W. Moguće je daljnje povećanje snage, ali već po cijeni dostiže nivo mostovske verzije, pa je pomalo neekonomično.
Mostovi. Ovaj krug nije ekonomičan pri malim snagama, jer sadrži dvostruko veći broj prekidača za napajanje. Stoga se najčešće koristi na snagama od 2000 vati. Maksimalna snaga je u rasponu od 10.000 vati. Ovo kolo je glavno u proizvodnji aparata za zavarivanje.
Pogledajmo pobliže ko je ko i kako to funkcioniše.

SA SREDNJIM TOČKOM

Kao što je pokazano, ovo kolo napojne sekcije nije preporučljivo koristiti za kreiranje mrežnih izvora napajanja, ali NE PREPORUČUJE SE ne znači NEMOGUĆE. Samo trebate biti pažljiviji u odabiru baze elemenata i proizvodnji energetskog transformatora, kao i uzimajući u obzir prilično visoke napone prilikom polaganja tiskane ploče.
Ovaj stepen napajanja dobio je maksimalnu popularnost u automobilskoj audio opremi, kao iu neprekidnim izvorima napajanja. Međutim, na ovom polju ovo kolo trpi neke neugodnosti, odnosno ograničenje maksimalne snage. A poenta nije u bazi elemenata - danas MOSFET tranzistori sa trenutnim vrijednostima drain-source struja ​​​​od 50-100 A nisu nimalo oskudni. Stvar je u ukupnoj snazi ​​samog transformatora, odnosno u primarni namotaj.
Problem je... Međutim, radi veće uvjerljivosti koristit ćemo program za proračun podataka namotaja visokofrekventnih transformatora.
Uzmimo 5 prstenova veličine K45x28x8 sa propusnošću M2000HM1-A, podesite frekvenciju konverzije na 54 kHz i primarni namotaj na 24 V (dva polunamota od po 12 V). Kao rezultat, dobijamo da je snaga ovog jezgra može razviti 658 vati, ali primarni namotaj treba da sadrži 5 zavoja, tj. 2,5 zavoja po polunamotaju. Kako to prirodno nije dovoljno ... Međutim, vrijedi povećati frekvenciju konverzije na 88 kHz, jer se ispostavilo da je samo 2 (!) okreta po polunamotaju, iako snaga izgleda vrlo primamljivo - 1000 vati.
Čini se da možete podnijeti takve rezultate i ravnomjerno rasporediti 2 okreta po cijelom prstenu, ako se potrudite, možete, ali kvalitet ferita ostavlja mnogo željenog, a M2000HM1-A na frekvencijama iznad 60 kHz se već dosta jako zagreva sam po sebi, dobro, na 90 kHz ga već treba duvati.
Dakle, šta god da se kaže, ali ispada začarani krug - povećanjem dimenzija da bismo dobili više snage, previše smanjujemo broj zavoja primarnog namota, povećanjem frekvencije, opet smanjujemo broj zavoja primarnog namotaja, ali dodatno dobivamo višak topline.
Iz tog razloga se koriste dvostruki pretvarači za dobijanje snage iznad 600 W – jedan upravljački modul daje kontrolne impulse na dva identična energetska modula koja sadrže dva energetska transformatora. Izlazni naponi oba transformatora se zbrajaju. Na taj način je organizovano napajanje fabrički proizvedenih pojačala za teške uslove rada i sa jednog modula napajanja se uklanja oko 500..700 W i ne više. Postoji nekoliko načina da sumiramo:
- zbir naizmeničnog napona. Struja u primarnim namotajima transformatora se napaja sinhrono, stoga su izlazni naponi sinhroni i mogu se povezati u seriju. Ne preporučuje se paralelno spajanje sekundarnih namotaja sa dva transformatora - mala razlika u namotu ili kvaliteti ferita dovodi do velikih gubitaka i smanjenja pouzdanosti.
- zbrajanje nakon ispravljača, tj. konstantan napon. Najbolja opcija - jedan modul napajanja proizvodi pozitivan napon za pojačalo snage, a drugi - negativan.
- proizvodnja energije za pojačala sa dvostepenim napajanjem dodavanjem dva identična bipolarna napona.

POLUMOST

Polumostno kolo ima dosta prednosti - jednostavno je, stoga pouzdano, lako se ponavlja, ne sadrži oskudne dijelove i može se izvesti i na bipolarnim i na tranzistorima s efektom polja. IGBT tranzistori u njemu također rade dobro. Međutim, ona ima slabu tačku. Ovo su premosni kondenzatori. Činjenica je da pri velikim snagama kroz njih teče prilično velika struja i kvaliteta gotovog prekidačkog napajanja direktno ovisi o kvaliteti ove određene komponente.
A problem je što se kondenzatori stalno pune, stoga moraju imati minimalni otpor IZLAZNOG POKRIVANJA, jer će se s velikim otporom u ovom području osloboditi dosta topline i na kraju će izlaz jednostavno izgorjeti. Stoga se filmski kondenzatori moraju koristiti kao prolazni kondenzatori, a kapacitivnost jednog kondenzatora može doseći kapacitet od 4,7 μF u ekstremnom slučaju, ako se koristi jedan kondenzator - također se prilično često koristi kolo s jednim kondenzatorom, prema princip izlaznog stupnja UMZCH s unipolarnim napajanjem. Ako se koriste dva kondenzatora od 4,7 uF (njihova spojna točka je spojena na namotaj transformatora, a slobodni terminali su spojeni na pozitivne i negativne sabirnice napajanja), onda je ova oprema sasvim prikladna za napajanje pojačala snage - ukupni kapacitet za naizmjenični napon konverzije se zbraja i, kao rezultat, ispada jednak 4,7 uF + 4,7 uF = 9,4 uF. Međutim, ova opcija nije dizajnirana za dugotrajnu kontinuiranu upotrebu s maksimalnim opterećenjem - potrebno je podijeliti ukupni kapacitet na nekoliko kondenzatora.
Ako je potrebno dobiti velike kapacitete (niska frekvencija konverzije), bolje je koristiti nekoliko kondenzatora manjeg kapaciteta (na primjer, 5 komada od 1 uF spojenih paralelno). Međutim, veliki broj paralelno povezanih kondenzatora uvelike povećava dimenzije uređaja, a ukupni trošak cijelog vijenca kondenzatora nije mali. Stoga, ako trebate dobiti više snage, ima smisla koristiti premosni krug.
Za verziju polumosta, snage iznad 3000 W nisu poželjne - ploče s kondenzatorima za napajanje bit će bolno glomazne. Upotreba elektrolitskih kondenzatora kao prolaznih kondenzatora ima smisla, ali samo pri snagama do 1000 W, jer elektroliti nisu efikasni na visokim frekvencijama i počinju da se zagrijavaju. Papirni kondenzatori kao provodnici su se jako dobro pokazali, ali evo njihovih dimenzija...
Radi veće jasnoće, dajemo tablicu ovisnosti reaktancije kondenzatora o frekvenciji i kapacitivnosti (Ohm):

Kapacitet kondenzatora	učestalost konverzije

Za svaki slučaj, podsjećamo da kada koristite dva kondenzatora (jedan za plus, drugi za minus), konačni kapacitet će biti jednak zbroju kapaciteta ovih kondenzatora. Rezultirajući otpor ne stvara toplinu, jer je reaktivan, ali može utjecati na efikasnost napajanja pri maksimalnim opterećenjima - izlazni napon će se početi smanjivati, unatoč činjenici da je ukupna snaga energetskog transformatora sasvim dovoljna.

BRIDGE

Mostno kolo je pogodno za bilo koju snagu, ali je najefikasnije pri velikim snagama (za mrežna napajanja to su snage od 2000 W). Kolo sadrži dva para energetskih tranzistora koji se kontroliraju sinhrono, ali potreba za galvanskom izolacijom emitera gornjeg para unosi neke neugodnosti. Međutim, ovaj problem je potpuno rješiv kada se koriste upravljački transformatori ili specijalizirani mikro krugovi, na primjer, za tranzistore s efektom polja, možete koristiti IR2110 - specijalizirani razvoj International Rectifier.

Međutim, energetski dio nema značenje ako njime ne upravlja upravljački modul.
Postoji dosta specijaliziranih mikro krugova koji mogu kontrolirati dio napajanja prekidača napajanja, međutim, najuspješniji razvoj u ovoj oblasti je TL494, koji se pojavio u prošlom stoljeću, međutim, nije izgubio na važnosti, jer sadrži SVE potrebni čvorovi za upravljanje napojnim dijelom prekidačkih izvora napajanja. O popularnosti ovog mikrokruga prvenstveno svjedoči njegovo izdavanje od strane nekoliko velikih proizvođača elektroničkih komponenti odjednom.
Razmotrite princip rada ovog mikrokola, koji se s punom odgovornošću može nazvati kontrolerom, jer ima SVE potrebne čvorove.

DIO II

Koja je stvarna PWM metoda regulacije napona?
Metoda se zasniva na istoj inerciji induktivnosti, tj. nije sposobnost da trenutno prođe struju. Stoga, podešavanjem trajanja impulsa, možete promijeniti konačni konstantni napon. Štoviše, za prebacivanje napajanja, bolje je to učiniti u primarnim krugovima i tako uštedjeti novac na stvaranju izvora napajanja, jer će ovaj izvor igrati dvije uloge odjednom:
- konverzija napona;
- stabilizacija izlaznog napona.
Štoviše, u ovom slučaju će se proizvesti mnogo manje topline u usporedbi s linearnim stabilizatorom instaliranim na izlazu nestabiliziranog prekidačkog napajanja.
Za više jasnoće pogledajte sliku ispod:

Na slici je prikazan ekvivalentni krug prekidačkog regulatora u kojem generator pravokutnih impulsa V1 djeluje kao prekidač napajanja, a R1 kao opterećenje. Kao što se može vidjeti sa slike, sa fiksnom amplitudom izlaznog impulsa od 50 V, promjenom trajanja impulsa, moguće je mijenjati napon koji se dovodi do opterećenja u širokom rasponu, i uz vrlo male toplinske gubitke, u zavisnosti samo od parametri korišćenog prekidača za napajanje.

Shvatili smo principe rada agregata, kao i upravljanje. Ostaje spojiti oba čvora i dobiti gotovo prekidačko napajanje.
Kapacitet opterećenja kontrolera TL494 nije jako velik, iako je dovoljan za upravljanje jednim parom energetskih tranzistora tipa IRFZ44. Međutim, za snažnije tranzistore već su potrebna strujna pojačala koja mogu razviti potrebnu struju na upravljačkim elektrodama energetskih tranzistora. Budući da pokušavamo smanjiti veličinu napajanja i udaljiti se od audio opsega, MOSFET će biti najbolja upotreba kao tranzistori snage.

Varijante struktura u proizvodnji MOSFET-a.

S jedne strane, velike struje nisu potrebne za upravljanje tranzistorom s efektom polja - otvaraju se naponom. Međutim, u ovom buretu meda postoji muha u masi, u ovom slučaju, koja se sastoji u činjenici da iako kapija ima ogroman aktivni otpor koji ne troši struju za pokretanje tranzistora, kapija ima kapacitivnost. A za njegovo punjenje i pražnjenje samo su potrebne velike struje, jer je pri visokim frekvencijama konverzije reaktancija već smanjena do granica koje se ne mogu zanemariti. I što je veća snaga MOSFET tranzistora, to je veći kapacitet njegove kapije.
Na primjer, uzmite IRF740 (400V, 10A) koji ima kapacitivnost gejta od 1400pF i IRFP460 (500V, 20A) koji ima kapacitivnost gejta od 4200pF. Budući da i prvi i drugi napon kapije ne bi trebali prelaziti ± 20 V, tada uzimamo napon od 15 V kao kontrolne impulse i u simulatoru vidimo šta se događa na frekvenciji generatora od 100 kHz na otpornicima R1 i R2, koji su povezani u seriji sa kondenzatorima na 1400 pF i 4200 pF.

Test stalak.

Kada struja teče kroz aktivno opterećenje, na njemu se formira pad napona; po ovoj vrijednosti se mogu suditi trenutne vrijednosti struje koja teče.

Pad preko otpornika R1.

Kao što se vidi sa slike, odmah po pojavi kontrolnog impulsa na otporniku R1 pada oko 10,7 V. Sa otporom od 10 oma to znači da trenutna vrijednost struje dostiže 1, A (!). Čim se impuls završi na otporniku R1, padne i 10,7 V, stoga je za pražnjenje kondenzatora C1 potrebna struja od oko 1 A ..
Za punjenje i pražnjenje kapacitivnosti od 4200 pF kroz otpornik od 10 oma, potrebno je 1,3 A, jer 13,4 V pada preko otpornika od 10 oma.

Zaključak se nameće sam po sebi - za punjenje i pražnjenje kapacitivnosti kapija potrebno je da kaciga koja radi na vratima energetskih tranzistora izdrži prilično velike struje, unatoč činjenici da je ukupna potrošnja prilično mala.
Da bi se ograničile trenutne vrijednosti struje u vratima tranzistora s efektom polja, obično se koriste otpornici koji ograničavaju struju od 33 do 100 oma. Prekomjerno smanjenje ovih otpornika povećava trenutnu vrijednost tekućih struja, a povećanje povećava trajanje tranzistora snage u linearnom režimu, što dovodi do nerazumnog zagrijavanja potonjeg.
Vrlo često se koristi lanac koji se sastoji od otpornika i diode spojenih paralelno. Ovaj trik se prvenstveno koristi za rasterećenje kontrolnog stupnja tokom punjenja i ubrzanje pražnjenja kapacitivnosti kapije.

Fragment jednociklusnog pretvarača.

Tako se ne postiže trenutna pojava struje u namotu energetskog transformatora, već donekle linearna. Iako ovo povećava temperaturu stepena snage, prilično primjetno smanjuje šiljke samooscilacije koji se neizbježno pojavljuju kada se na namotaj transformatora dovede kvadratni napon.

Samoindukcija u radu jednociklusnog pretvarača
(crvena linija - napon na namotaju transformatora, plava - napon napajanja, zelena - kontrolni impulsi).

Tako smo shvatili teoretski dio i možemo izvući neke zaključke:
Za stvaranje prekidačkog napajanja potreban je transformator čija je jezgra izrađena od ferita;
Za stabilizaciju izlaznog napona prekidačkog napajanja potrebna je PWM metoda, s kojom se TL494 kontroler prilično uspješno nosi;
Dio napajanja sa srednjom tačkom je najpogodniji za niskonaponsko prekidačko napajanje;
Energetski dio polumostnog kola pogodan je za male i srednje snage, a njegovi parametri i pouzdanost u velikoj mjeri ovise o broju i kvaliteti prolaznih kondenzatora;
Energetski dio tipa mosta je korisniji za velike snage;
Kada se koristi u energetskom dijelu MOSFET-a, ne zaboravite na kapacitivnost kapija i izračunajte upravljačke elemente sa tranzistorima snage, korigiranim za ovaj kapacitet;

Pošto smo shvatili pojedinačne čvorove, prelazimo na konačnu verziju prekidačkog napajanja. Kako su algoritam i sklop svih polumostnih izvora gotovo isti, da bismo razjasnili koji element za šta je potreban, analiziraćemo najpopularniji, snage 400 W, sa dva bipolarna izlazna napona.

Ostaje napomenuti nekoliko nijansi:
Otpornici R23, R25, R33, R34 služe za stvaranje RC filtera, što je vrlo poželjno kada se na izlazu preklopnih izvora koriste elektrolitički kondenzatori. U idealnom slučaju, naravno, bolje je koristiti LC filtere, ali kako "potrošači" nisu baš moćni, možete u potpunosti proći sa RC filterom. Otpor ovih otpornika može se koristiti od 15 do 47 oma. R23 je bolji sa snagom od 1 W, ostatak na 0,5 W je dovoljan.
C25 i R28 - snubber koji smanjuje samoindukcijske emisije u namotaju energetskog transformatora. Najefikasniji su kod kapacitivnosti iznad 1000 pF, ali se u ovom slučaju previše topline stvara na otporniku. Neophodno u slučaju kada nema prigušnica nakon ispravljačkih dioda sekundarnog napajanja (ogromna većina tvorničke opreme). Ako se koriste prigušnice, djelotvornost snubera nije toliko primjetna. Stoga ih rijetko instaliramo i izvori napajanja od ovoga ne rade lošije.
Ako se neke vrijednosti elemenata razlikuju na ploči i dijagramu kola, ove vrijednosti nisu kritične - možete koristiti oboje.
Ako na ploči postoje elementi koji nisu na dijagramu (obično su to kondenzatori za napajanje), onda ih ne možete instalirati, iako će s njima biti bolje. Ako se odlučite za ugradnju, onda se ne mogu koristiti elektrolitski kondenzatori od 0,1 ... 0,47 μF, već elektrolitski istog kapaciteta kao oni koji se dobivaju s njima povezani paralelno.
Na ploči OPCIJA 2 U blizini radijatora nalazi se pravougaoni dio koji je izbušen po obodu i na njemu su ugrađene tipke za kontrolu napajanja (on-off). Potreba za ovom rupom je zbog činjenice da ventilator od 80 mm ne stane u visinu kako bi se pričvrstio na radijator. Stoga je ventilator montiran ispod baze PCB-a.

UPUTSTVO ZA SAMOSASTAVLJANJE
STABILIZOVANI PREKIDAČ NAPAJANJE

Za početak, trebali biste pažljivo pročitati dijagram strujnog kruga, međutim, to uvijek treba učiniti prije nego što nastavite sa montažom. Ovaj pretvarač napona radi na polumostnom kolu. Koja je razlika od ostalih je detaljno opisano.

Dijagram je upakovan u WinRAR stare verzije i izvodi se na WORD-2000 stranici, tako da ne bi trebalo biti problema sa štampanjem ove stranice. Ovdje ćemo razmotriti njegove fragmente, budući da želimo da šema bude vrlo čitljiva, ali se ne uklapa u potpunosti na ekran monitora. Za svaki slučaj, možete koristiti ovaj crtež da predstavite sliku u cjelini, ali bolje je odštampati ...
Slika 1 - filter i ispravljač mrežnog napona. Filter je prvenstveno namijenjen da isključi prodor impulsnog šuma iz pretvarača u mrežu. Napravljeno L-C osnova. Kao induktivnost koristi se feritna jezgra bilo kojeg oblika (bolje da nije potrebna šipka - velika pozadina od njih) s namotanim jednim namotom. Dimenzije jezgre ovise o snazi ​​izvora napajanja, jer što je izvor jači, to će stvarati više smetnji i potreban je bolji filter.

Slika 1.

Približne dimenzije žila, u zavisnosti od snage izvora napajanja, sumirane su u tabeli 1. Namotaj se namotava dok se jezgro ne napuni, prečnik(e) žice treba izabrati na osnovu 4-5 A/ mm2.

				Tabela 1
NAPAJANJE NAPAJANJE		RING CORE		JEZGRO U OBLIKU W
		Prečnik od 22 do 30 sa debljinom od 6-8 mm		Širina od 24 do 30 sa debljinom od 6-8 mm
		Prečnik od 32 do 40 sa debljinom od 8-10 mm		Širina od 30 do 40 sa debljinom od 8-10 mm
		Prečnik od 40 do 45 sa debljinom od 8-10 mm		Širina od 40 do 45 sa debljinom od 8-10 mm
		Prečnik od 40 do 45 sa debljinom od 10-12 mm		Širina od 40 do 45 sa debljinom od 10-12 mm
		Prečnik od 40 do 45 sa debljinom od 12-16 mm		Širina od 40 do 45 sa debljinom od 12-16 mm
		Prečnik od 40 do 45 sa debljinom od 16-20 mm		Širina od 40 do 45 sa debljinom od 16-20 mm

Ovdje treba malo objasniti zašto je promjer (s) i koliko je 4-5 A / mm sq.
Ova kategorija napajanja pripada visokofrekventnim. Prisjetimo se sada kursa fizike, odnosno mjesta koje kaže da pri visokim frekvencijama struja ne teče preko cijelog poprečnog presjeka provodnika, već preko njegove površine. I što je frekvencija veća, veći dio dijela provodnika ostaje neiskorišten. Iz tog razloga, u impulsnim visokofrekventnim uređajima, namotaji se izrađuju pomoću snopova, tj. nekoliko tanjih provodnika se uzimaju i zbrajaju. Zatim se rezultirajući snop lagano uvija duž osi tako da pojedinačni vodiči ne strše u različitim smjerovima tijekom namotavanja, a namotaji se namotaju ovim snopom.
4-5 A / mm kv znači da napetost u vodiču može doseći od četiri do pet ampera po kvadratnom milimetru. Ovaj parametar je odgovoran za zagrijavanje vodiča zbog pada napona u njemu, jer vodič ima, iako ne veliki, ali ipak otpor. U pulsnoj tehnologiji proizvodi za namotaje (prigušnice, transformatori) imaju relativno male dimenzije, stoga će biti dobro hlađeni, tako da se napetost može koristiti točno 4-5 A / mm sq. Ali za tradicionalne transformatore napravljene od željeza, ovaj parametar ne bi trebao prelaziti 2,5-3 A / mm sq. Koliko žica i koji presjek pomoći će izračunati ploču promjera. Osim toga, ploča će vam reći koja se snaga može dobiti korištenjem jednog ili drugog broja žica dostupne žice, ako je koristite kao primarni namot energetskog transformatora. Otvorena ploča.
Kapacitet kondenzatora C4 mora biti najmanje 0,1 uF, ako se uopće koristi. Napon 400-630 V. Formulacija ako se uopšte koristi ne koristi se uzalud - glavni filter je induktor L1, a njegova induktivnost se pokazala prilično velikom i vjerojatnost prodora visokofrekventnih smetnji smanjena je na gotovo nulte vrijednosti.
Diodni most VD služi za ispravljanje naizmjeničnog mrežnog napona. Kao diodni most koristi se sklop tipa RS (krajnji terminali). Za snagu od 400 W možete koristiti RS607, RS807, RS1007 (na 700 V, 6, 8 i 10 A, respektivno), jer su ugradbene dimenzije ovih diodnih mostova iste.
Kondenzatori C7, C8, C11 i C12 su neophodni da bi se smanjio impulsni šum koji stvaraju diode kada se AC napon približi nuli. Kapacitet ovih kondenzatora je od 10 nF do 47 nF, napon nije niži od 630 V. Međutim, nakon nekoliko merenja, ustanovljeno je da se L1 dobro nosi sa ovim smetnjama, a kondenzator C17 je dovoljan da eliminiše uticaj na primarni krugovi. Osim toga, doprinose i kapaciteti kondenzatora C26 i C27 - za primarni napon to su dva kondenzatora povezana u seriju. Budući da su njihove ocjene jednake, konačni kapacitet se dijeli sa 2 i ovaj kapacitet ne samo da služi za rad energetskog transformatora, već i potiskuje impulsni šum na primarnom napajanju. Na osnovu toga smo odustali od upotrebe C7, C8, C11 i C12, ali ako neko zaista želi da ih instalira, onda ima dovoljno prostora na ploči, sa strane staze.
Sljedeći fragment kola su strujni limiteri na R8 i R11 (slika 2). Ovi otpornici su neophodni za smanjenje struje punjenja elektrolitskih kondenzatora C15 i C16. Ova mjera je neophodna jer je potrebna jako velika struja u trenutku uključivanja. Ni osigurač ni VD diodni most nisu u stanju, čak i za kratko vrijeme, izdržati tako snažan strujni udar, iako induktivnost L1 ograničava maksimalnu vrijednost struje koja teče, u ovom slučaju to nije dovoljno. Stoga se koriste otpornici koji ograničavaju struju. Snaga otpornika od 2 W odabrana je ne toliko zbog topline, koliko zbog prilično širokog otpornog sloja koji kratko vrijeme može izdržati struju od 5-10 A. Za napajanje do 600 W možete koristite otpornike snage i 1 W, ili koristite jedan otpornik snage 2 W, potrebno je samo pridržavati se uvjeta - ukupni otpor ovog kola ne smije biti manji od 150 oma i ne smije biti veći od 480 oma. Ako je otpor prenizak, povećava se šansa za uništenje otpornog sloja, ako je prevelika, vrijeme punjenja za C15, C16 se povećava i napon na njima nema vremena da se približi maksimalnoj vrijednosti kada relej K1 radi i kontakti ovog releja će morati prebaciti previše struje. Ako se umjesto MLT otpornika koriste žičani otpornici, tada se ukupni otpor može smanjiti na 47 ... 68 oma.
Kapacitet kondenzatora C15 i C16 se također bira ovisno o snazi ​​izvora. Potreban kapacitet možete izračunati pomoću jednostavne formule: JEDAN WAT IZLAZNE SNAGE ZAHTEVA 1 µF PRIMARNIH KONDENZATORA ZA FILTER SNAGA. Ako sumnjate u svoje matematičke sposobnosti, možete koristiti ploču u koju jednostavno stavite snagu izvora napajanja koji ćete napraviti i vidjeti koliko i kakvih kondenzatora trebate. Imajte na umu da je ploča dizajnirana za ugradnju mrežnih elektrolitskih kondenzatora promjera 30 mm.

Slika 3

Na slici 3 prikazani su otpornici za gašenje, čija je glavna svrha formiranje startnog napona. Snaga nije manja od 2 W, postavljeni su na ploču u parovima, jedan iznad drugog. Otpor od 43 kOhm do 75 kOhm. VRLO je poželjno da SVI otpornici budu iste jačine - u ovom slučaju se toplota ravnomjerno raspoređuje. Za male snage koristi se mali relej sa malom potrošnjom, tako da se mogu izostaviti 2 ili tri otpornika za gašenje. Na ploči se postavljaju jedna na drugu.

Slika 4

Slika 4 - regulator napajanja kontrolnog modula - u svakom slučaju intergarl regulator za +15V. Zahtijeva radijator. Veličina ... Obično je dovoljan radijator iz pretposljednje kaskade domaćih pojačala. Možete nešto tražiti u TV radionicama - TV table obično imaju 2-3 odgovarajuća radijatora. Drugi se upravo koristi za hlađenje VT4 tranzistora, koji kontrolira brzinu ventilatora (Slike 5 i 6). Kondenzatori C1 i C3 se također mogu koristiti na 470 uF na 50 V, ali ova zamjena je prikladna samo za napajanje pomoću određenog tipa releja, u kojem je otpor zavojnice prilično velik. Na snažnijim izvorima koristi se snažniji relej i smanjenje kapacitivnosti C1 i C3 je vrlo nepoželjno.

Slika 5

Slika 6

Tranzistor VT4 - IRF640. Može se zamijeniti sa IRF510, IRF520, IRF530, IRF610, IRF620, IRF630, IRF720, IRF730, IRF740, itd. I.
Tranzistor VT1 - gotovo svaki direktni tranzistor s maksimalnom strujom većom od 1 A, po mogućnosti s malim naponom zasićenja. Tranzistori u kućištima TO-126 i TO-220 postaju podjednako dobri, tako da možete pokupiti mnogo zamjena. Ako zašrafite mali radijator, onda je čak i KT816 sasvim prikladan (slika 7).

Slika 7

Relej K1 - TRA2 D-12VDC-S-Z ili TRA3 L-12VDC-S-2Z. Zapravo, to je najobičniji relej s namotajem od 12 V i kontaktnom grupom koja može prebaciti 5 A ili više. Za uključivanje petlje za demagnetizaciju možete koristiti releje koji se koriste u nekim televizorima, samo imajte na umu da kontakt grupa kod takvih releja ima drugačiji pinout, pa čak i ako bez problema dođe na ploču, provjerite koji pinovi se zatvaraju kada je napon doveden na zavojnicu. TRA2 se razlikuje od TRA3 po tome što TRA2 ima jednu kontaktnu grupu sposobnu da prebaci struju do 16 A, a TRA3 ima 2 kontaktne grupe od po 5A.
Inače, štampana ploča se nudi u dvije verzije, i to sa upotrebom releja i bez njega. Verzija bez releja ne koristi sistem mekog starta primarnog napona, pa je ova opcija pogodna za napajanje snage ne veće od 400 W, jer se ne preporučuje uključivanje "direktnog" kapaciteta većeg. od 470 uF bez ograničenja struje. Osim toga, most sa maksimalnom strujom od 10 A MORA se koristiti kao VD diodni most, tj. RS1007. Pa, ulogu releja u verziji bez mekog starta obavlja LED. Funkcija pripravnosti je sačuvana.
Dugmad SA2 i SA3 (pretpostavlja se da je SA1 prekidač za napajanje) - tipke bilo koje vrste bez fiksiranja, za koje možete napraviti zasebnu tiskanu ploču ili je možete samljeti na drugi prikladan način. To se mora zapamtiti kontakti dugmeta su galvanski povezani na mrežu od 220 V, stoga je potrebno isključiti mogućnost njihovog kontakta tokom rada izvora napajanja.
Postoji dosta analoga TL494 kontrolera, možete koristiti bilo koji, samo imajte na umu da različiti proizvođači mogu imati neke razlike u parametrima. Na primjer, prilikom zamjene jednog proizvođača drugim, frekvencija konverzije se može promijeniti, ali ne mnogo, ali se izlazni napon može promijeniti i do 15%.
IR2110, u principu, nije rijedak drajver, i nema mnogo analoga - IR2113, ali IR2113 ima više opcija pakovanja, pa budite oprezni - potreban vam je DIP-14 paket.
Prilikom montaže ploče, umjesto mikro krugova, bolje je koristiti konektore za mikro krugove (utičnice), idealno - stezne, ali se mogu koristiti i obični. Ovom mjerom ćete izbjeći neke nesporazume, jer ima dosta brakova i između TL494 (nema izlaznih impulsa, iako generator takta radi), i između IR2110 (nema kontrolnih impulsa na gornji tranzistor), tako da je potrebno dogovoriti uvjete garancije kod prodavca mikro kola.

Slika 8

Slika 8 prikazuje energetski dio. Bolje je koristiti brze diode VD4 ... VD5, na primjer SF16, ali u nedostatku takvih, HER108 je također sasvim prikladan. C20 i C21 - ukupni kapacitet od najmanje 1 uF, tako da možete koristiti 2 kondenzatora od 0,47 uF. Napon je najmanje 50 V, idealno - filmski kondenzator od 1 μF 63 V (u slučaju kvara tranzistora snage, film ostaje netaknut, a višeslojna keramika umire). Za izvore napajanja do 600 W, otpor otpornika R24 i R25 može biti od 22 do 47 oma, budući da kapacitivnost kapija energetskih tranzistora nije velika.
Tranzistori snage mogu biti bilo koji od onih navedenih u tabeli 2 (slučaj TO-220 ili TO-220R).

					tabela 2
Ime	kapacitivnost kapije, pkf	maksimalni napon, AT	maksimalna struja, I	toplotna snaga, uto	otpor, Ohm
Ako toplinska snaga ne prelazi 40 W, tada je kućište tranzistora potpuno plastično i potreban je veći hladnjak kako se temperatura kristala ne bi dovela do kritične vrijednosti. Napon kapije za sve ne veći od ±20 V

Tiristori VS1 i VS, u principu, marka nije bitna, glavna stvar je da maksimalna struja mora biti najmanje 0,5 A, a kućište mora biti TO-92. Koristimo ili MCR100-8 ili MCR22-8.
Diode za niskostrujno napajanje (slika 9) poželjno je odabrati sa kratkim vremenom oporavka. Diode serije HER, kao što je HER108, su sasvim prikladne, ali se mogu koristiti i druge, kao što su SF16, MUR120, UF4007. Otpornici R33 i R34 za 0,5 W, otpor od 15 do 47 oma, sa R33 = R34. Radni namotaj koji radi na VD9-VD10 mora biti ocijenjen za stabilizirani napon od 20 V. U tabeli proračuna namotaja označeno je crvenom bojom.

Slika 9

Energetske ispravljačke diode mogu se koristiti i u paketu TO-220 iu paketu TO-247. U obje verzije tiskane ploče pretpostavlja se da će diode biti postavljene jedna iznad druge i spojene na ploču provodnicima (slika 10). Naravno, prilikom ugradnje dioda treba koristiti termalnu pastu i izolacijske brtve (liskun).

Slika 10

Kao ispravljačke diode poželjno je koristiti diode s kratkim vremenom oporavka, jer o tome ovisi zagrijavanje dioda u praznom hodu (utječe unutarnji kapacitet dioda i one se jednostavno zagrijavaju same, čak i bez opterećenja). Lista opcija je sažeta u tabeli 3

			Tabela 3
Ime	maksimalni napon, AT	maksimalna struja, I	vrijeme oporavka, nano sec

Strujni transformator ima dvije uloge - koristi se upravo kao strujni transformator i kao induktivitet povezan serijski sa primarnim namotom energetskog transformatora, što omogućava da se malo smanji brzina pojavljivanja struje u primarnom namotu, što dovodi do smanjenje samoindukcijske emisije (Slika 11).

Slika 11

Ne postoje stroge formule za izračunavanje ovog transformatora, ali se strogo preporučuje da se pridržavate nekih ograničenja:

ZA SNAGE OD 200 DO 500 W - PRSTEN PREČNIKA 12...18 MM ZA SNAGU OD 400 DO 800 W - PRSTEN PREČNIKA 18...26 MM ZA SNAGU OD 800 DO 1800 W - PRSTEN PREČNIKA 22...32 MM ZA SNAGU OD 1500 DO 3000 W - PRSTEN PREČNIKA 32...48 MM

FERITNI PRSTENOVI, PERMEABILNOST 2000, DEBLJINA 6...12 MM

BROJ ZAVOJA PRIMARNOG NAMOTAJA:
3 OKRETANJA ZA LOŠE USLOVE HLAĐENJA I 5 OKRETANJA AKO VENTILATOR DUŠE DIREKTNO NA PLOČU
BROJ ZAVOJA SEKUNDARNOG NAMOTAJA:
12...14 ZA PRIMARU OD 3 OKRETKA I 20...22 ZA PRIMARU OD 5 OKRETA

MNOGO JE POVOLJNIJE TRANSFORMATOR NAmotati SEKCIJALNO - PRIMARNI NAMOTAJ SE NE ZAKLJUČAVA SA SEKUNDARNIM. U OVOM SLUČAJU NEMA RADA PREMOTATI-PREMOTATI ZAMOTU DO PRIMARNOG NAMOTAJA. U FINALU KADA JE OPTEREĆENJE 60% OD MAKSIMALNOG NA GORNJEM IZLAZU R27 TREBA BITI OKO 12...15 V
Primarni namot transformatora je namotan na isti način kao i primarni namotaj energetskog transformatora TV2, sekundarni sa dvostrukom žicom promjera 0,15 ... 0,3 mm.

Za proizvodnju energetskog transformatora impulsnog napajanja trebali biste koristiti program za proračun impulsnih transformatora. Dizajn jezgre nije od suštinske važnosti - može biti i toroidan i u obliku slova W. Štampane ploče vam omogućavaju da bez problema koristite i jedno i drugo. Ako ukupni kapacitet medija u obliku slova W nije dovoljan, može se i sklopiti u paket, poput prstenova (slika 12).

Slika 12

Ferite u obliku slova W možete nabaviti u TV radionicama - ne često, ali energetski transformatori u televizorima pokvare. Najlakši način da pronađete napajanje sa domaćih televizora je 3. ... 5. Ne zaboravite da ako je potreban transformator od dva ili tri medija, onda SVI medijumi moraju biti iste marke, tj. za demontažu je potrebno koristiti transformatore istog tipa.
Ako je energetski transformator napravljen od prstenova 2000, onda se može koristiti tabela 4.

IMPLEMENTACIJA	REAL VELIČINA	PARAMETER	FREKVENCIJA KONVERZIJE
			MOGUĆE VIŠE		OPTIMALNO			JAKA VRUĆINA
1 RING K40h25h11		OVERALL POWER
		UKLJUČUJE PRVI NAMOTAJ
2 RINGS K40h25h11		OVERALL POWER
		UKLJUČUJE PRVI NAMOTAJ
1 RING K45h28h8		OVERALL POWER
		UKLJUČUJE PRVI NAMOTAJ
2 RINGS K45h28h8		OVERALL POWER
		UKLJUČUJE PRVI NAMOTAJ
3 RINGS K45h28h8		OVERALL POWER
		UKLJUČUJE PRVI NAMOTAJ
4 PRSTENA A K45h28h8		OVERALL POWER
		UKLJUČUJE PRVI NAMOTAJ
BROJ NAMOTAJA SEKUNDARNOG NAMOTAJA SE IZRAČUNAVA KROZ PROPORCIJU, UZIMAJUĆI U OBZIR DA JE NAPON NA PRIMARNOM NAMOTAJU 155 V ILI KORIŠĆENJEM TABELE ( PROMIJENI SAMO ŽUTE ĆELIJE)

Imajte na umu da se stabilizacija napona provodi pomoću PWM-a, stoga izlazni nazivni napon sekundarnih namotaja mora biti najmanje 30% veći od potrebnog. Optimalni parametri se dobijaju kada je izračunati napon 50 ... 60% veći nego što je potrebno za stabilizaciju. Na primjer, potreban vam je izvor s izlaznim naponom od 50 V, stoga sekundarni namotaj energetskog transformatora mora biti projektovan za izlazni napon od 75 ... 80 V. U tabeli za izračunavanje sekundarnog namota, ovaj koeficijent se uzima u obzir.
Ovisnost frekvencije konverzije o ocjenama C5 i R5 prikazana je na grafikonu:

Ne preporučuje se korištenje prilično velikog otpora R5 - preveliko magnetsko polje uopće nije daleko i moguće je podizanje. Stoga ćemo se fokusirati na "prosječnu" ocjenu R5 od 10 kOhm. S takvim otporom otpornika za podešavanje frekvencije, dobivaju se sljedeće frekvencije konverzije:

Parametri dobiveni od ovog proizvođača			učestalost konverzije

(!) Ovdje treba reći nekoliko riječi o namotaju transformatora. Često dolazi do smetnji, kažu, kada se samostalno izradi, izvor ili ne daje potrebnu snagu, ili se tranzistori snage jako zagrijavaju čak i bez opterećenja.
Iskreno govoreći, naišli smo i na takav problem sa 2000 prstenova, ali nam je bilo lakše - prisustvo mjerne opreme omogućilo je da se otkrije razlog ovakvih incidenata, a pokazalo se sasvim očekivano - magnetna propusnost ferita ne odgovara oznaci. Drugim riječima, na "slabim" transformatorima primarni namotaj je morao biti odmotan, naprotiv, na "tranzistorima za grijanje" - da bi se namotao.
Nešto kasnije smo odustali od upotrebe prstenova, međutim ferit koji koristimo uopšte nije bio maskiran, pa smo preduzeli drastične mjere. Transformator s procijenjenim brojem zavoja primarnog namota spojen je na sastavljenu i otklonjenu ploču, a učestalost konverzije se mijenja pomoću reznog otpornika instaliranog na ploči (umjesto R5, ugrađen je trimer od 22 kOhm). U trenutku uključivanja, frekvencija konverzije se postavlja unutar 110 kHz i počinje opadati rotacijom motora za podešavanje otpornika. Tako se saznaje frekvencija na kojoj jezgro počinje da se zasićuje, tj. kada se energetski tranzistori počnu zagrijavati bez opterećenja. Ako frekvencija padne ispod 60 kHz, tada se primarni namotaj odmotava; ako temperatura počne rasti za 80 kHz, tada se primarni namotaj premotava. Dakle, određuje se broj zavoja za ovu konkretnu jezgru, a tek nakon toga se sekundarni namotaj namota pomoću gore predložene ploče, a broj zavoja primarne za jedan ili drugi medij je naveden na pakiranju.
Ako je kvaliteta vašeg jezgra u nedoumici, onda je bolje napraviti ploču, provjeriti je da li radi i tek nakon toga napraviti energetski transformator koristeći gore opisanu metodu.

Stabilizacija grupe gasa. Na nekim mjestima je čak bljesnula i presuda da nikako ne može raditi, jer kroz njega teče konstantan napon. S jedne strane, takve su procjene tačne - napon je zaista istog polariteta, što znači da se može prepoznati kao konstantan. Međutim, autor takve prosudbe nije uzeo u obzir činjenicu da napon, iako konstantan, pulsira, te da se tokom rada u ovom čvoru ne događa jedan proces (strujni tok), već mnogo, budući da induktor ne sadrži niti jedan namotaja, ali najmanje dva (ako je izlazni napon potreban bipolarni) ili 4 namotaja ako su potrebna dva bipolarna napona (slika 13).

Slika 13

Moguće je napraviti prigušnicu i na prstenu i na feritu u obliku slova W. Dimenzije naravno zavise od snage. Za snage do 400-500 W dovoljan je medij od prenaponske zaštite za napajanje televizora s dijagonalom od 54 cm i više (slika 14). Dizajn jezgra nije kritičan

Slika 14

Namotan je na isti način kao i energetski transformator - od nekoliko tankih vodiča upletenih u snop ili zalijepljenih u traku brzinom od 4-5 A / mm sq. Teoretski - što više zavoja - to bolje, tako da se namotaj polaže prije nego što se prozor napuni, a odmah u 2 (ako vam treba bipolarni izvor) ili 4 žice (ako vam treba izvor sa dva bipolarna napona.
Nakon izravnavanja kondenzatora izlaze prigušnice. Za njih nema posebnih zahteva, dimenzija... Ploče su predviđene za ugradnju jezgara iz filtera TV mreže. Namotajte dok se prozor ne napuni, poprečni presjek od 4-5 A / mm sq (Slika 15).

Slika 15

Traka je gore spomenuta kao namotavanje. Ovdje se treba malo detaljnije zaustaviti.
šta je bolje? Kravata ili traka? Obje ove metode imaju svoje prednosti i nedostatke. Izrada snopa je najlakši način - rastegnuti potreban broj žica, a zatim ih uvijati u snop pomoću bušilice. Međutim, ova metoda povećava ukupnu dužinu vodiča zbog unutrašnje torzije, a također ne omogućava postizanje istovjetnosti magnetskog polja u svim vodičima snopa, a to je, iako nije veliki, ipak gubitak topline.
Proizvodnja trake je radno intenzivnija i malo skuplja, jer se potreban broj provodnika razvlači, a zatim se uz pomoć poliuretanskog ljepila (TOP-TOP, SPECIJALIST, MOMENT-CRYSTAL) lijepi u traku. Ljepilo se nanosi na žicu u malim porcijama - dužine 15 ... 20 cm vodiča, a zatim, držeći snop između prstiju, trljaju ga, takoreći, pazeći da se žice uklapaju u traku, slično snopovima traka koji se koriste za povezivanje disk medija na matičnu ploču IBM računara. Nakon što se ljepilo zalijepi, novi dio se nanosi na 15 ... 20 cm dužine žica i ponovo zaglađuje prstima dok se ne dobije traka. I tako cijelom dužinom provodnika (slika 16).

Slika 16

Nakon što se ljepilo potpuno osuši, traka se namota na jezgro, a prvo se namota namotaj s velikim brojem zavoja (u pravilu s manjim poprečnim presjekom), a na vrhu su već namotaji velike struje. Nakon namotavanja prvog sloja, potrebno je "položiti" traku unutar prstena pomoću klina u obliku konusa izrezanog od drveta. Maksimalni prečnik klina jednak je unutrašnjem prečniku korišćenog prstena, a minimalni 8…10 mm. Dužina konusa mora biti najmanje 20 cm, a promjena prečnika mora biti ujednačena. Nakon namotavanja prvog sloja, prsten se jednostavno stavi na klin i pritisne silom tako da se prsten dosta snažno zaglavi na klin. Zatim se prsten skida, okreće i ponovo stavlja na klin istom snagom. Klin mora biti dovoljno mekan da ne ošteti izolaciju žice za namotaje, tako da tvrdo drvo nije prikladno za ovu svrhu. Dakle, provodnici se polažu strogo prema obliku unutrašnjeg promjera jezgre. Nakon namotavanja sljedećeg sloja, žica se ponovo "polaže" klinom, a to se radi nakon namotavanja svakog sljedećeg sloja.
Nakon namotavanja svih namotaja (ne zaboravljajući koristiti izolaciju između namotaja), preporučljivo je zagrijati transformator na 80 ... 90 ° C 30-40 minuta (u kuhinji možete koristiti pećnicu na plin ili električni štednjak , ali ne bi trebalo da se pregrevate). Na ovoj temperaturi, poliuretanski ljepilo postaje elastično i ponovo dobiva adhezivna svojstva lijepljenjem ne samo provodnika koji se nalaze paralelno sa samom trakom, već i onih koji se nalaze na vrhu, tj. slojevi namotaja su zalijepljeni, što namotajima dodaje mehaničku krutost i eliminira bilo kakve zvučne efekte, čija se pojava ponekad događa kada su provodnici energetskog transformatora slabo spojeni (slika 17).

Slika 17

Prednost takvog namotaja je da se dobije identično magnetsko polje u svim žicama snopa trake, budući da su geometrijski locirane na isti način u odnosu na magnetsko polje. Takav trakasti provodnik je mnogo lakše ravnomjerno rasporediti po cijelom perimetru jezgre, što je vrlo važno i za standardne transformatore, a za impulsne transformatore to je OBAVEZNO stanje. Pomoću trake možete postići prilično čvrsto namotavanje i povećanjem pristupa rashladnog zraka do zavoja koji se nalaze direktno unutar namota. Da biste to učinili, dovoljno je podijeliti broj potrebnih žica na dva i napraviti dvije identične trake koje će biti namotane jedna na drugu. To će povećati debljinu namotaja, ali će postojati velika udaljenost između zavoja trake, pružajući pristup zraku unutrašnjosti transformatora.
Kao međuslojnu izolaciju, najbolje je koristiti fluoroplastični film - vrlo je elastičan, koji kompenzira napetost jedne ivice koja se javlja kada se namota na prsten, ima prilično visok napon proboja, nije osjetljiv na temperature do 200 °C. °C i veoma je tanak, tj. neće zauzimati puno prostora u glavnom prozoru. Ali nije uvijek dostupan. Može se koristiti vinilna traka, ali je osjetljiva na temperature iznad 80°C. Električna traka na bazi materijala otporna je na temperature, ali ima nizak probojni napon, pa je prilikom upotrebe potrebno namotati najmanje 2 sloja.
Kojim god vodičem i kojim god redoslijedom namotate prigušnice i energetski transformator, zapamtite dužinu vodova
Ako se induktori i energetski transformatori izrađuju pomoću feritnih prstenova, onda ne treba zaboraviti da prije namotavanja treba zaokružiti rubove feritnog prstena, jer su prilično oštri, a feritni materijal je prilično izdržljiv i može oštetiti izolaciju na žica za namotavanje. Nakon obrade, ferit se omota fluoroplastičnom trakom ili platnenom trakom i namota se prvi namotaj.
Za potpunu identičnost istih namotaja, namotaji se namotaju odmah u dvije žice (što znači u dva snopa odjednom), koje se nakon namotaja nazivaju i početak jednog namotaja spaja na kraj drugog.
Nakon namotavanja transformatora, potrebno je ukloniti izolaciju laka na žicama. Ovo je najneprijatniji trenutak, jer je VEOMA naporan.
Prije svega, potrebno je pričvrstiti izlaze na sam transformator i isključiti povlačenje pojedinih žica njihovog snopa pod mehaničkim naprezanjem. Ako je podvezica trakasta, tj. zalijepljen i zagrijan nakon namotavanja, dovoljno je namotati nekoliko zavoja na slavine sa istom žicom za namotaje direktno u blizini tijela transformatora. Ako se koristi upleteni snop, onda se mora dodatno uvijati u podnožju izlaza i također fiksirati namotavanjem nekoliko zavoja žice. Nadalje, zaključci se ili spaljuju plinskim plamenikom odjednom, ili se čiste jedan po jedan pomoću rezača. Ako je lak žaren, tada se nakon hlađenja žice štite brusnim papirom i uvijaju.
Nakon skidanja laka, skidanja i uvrtanja, izlaz se mora zaštititi od oksidacije, tj. prekrijte kolofonijskim fluksom. Zatim se transformator ugrađuje na ploču, svi izlazi, osim izlaza primarnog namota spojenog na tranzistore snage, ubacuju se u odgovarajuće rupe, za svaki slučaj, namote treba "okružiti". Posebnu pažnju treba obratiti na faziranje namotaja, tj. da uskladi početak namotaja sa dijagramom strujnog kola. Nakon što se provodnici transformatora umetnu u rupe, treba ih skratiti tako da od kraja provodnika do štampane ploče ostane 3 ... 4 mm. Zatim se uvrnuti vod "odmotava" i na mjesto lemljenja se stavlja AKTIVNI fluks, tj. ili je ugašena hlorovodonična kiselina, kap se uzima na vrh šibice i prenosi na mesto lemljenja. Ili se u glicerin dodaje kristalna acetilsalicilna kiselina (aspirin) dok se ne dobije kašasta konzistencija (oboje se može kupiti u apoteci, na odjelu za recepte). Nakon toga, elektroda se lemi na štampanu ploču, pažljivo se zagreva i postiže ravnomerna raspodela lema oko SVIH vodećih provodnika. Zatim se olovo skraćuje na visinu lemljenja i ploča se dobro pere ili alkoholom (minimalno 90%), ili rafinisanim benzinom, ili mješavinom benzina i razrjeđivača 647 (1:1).

PRVO UKLJUČENO
Uključivanje, provjera performansi provodi se u nekoliko faza kako bi se izbjegle nevolje koje će se sigurno pojaviti u slučaju greške pri instalaciji.
1 . Da biste testirali ovaj dizajn, trebat će vam zasebno napajanje s bipolarnim naponom od ± 15 ... 20 V i snagom od 15 ... 20 W. Prvo uključivanje se vrši povezivanjem MINUS IZLAZA dodatnog izvora napajanja na negativnu primarnu magistralu napajanja pretvarača, a ZAJEDNIČKI IZLAZ se spaja na pozitivni terminal kondenzatora C1 (slika 18). Tako se simulira napajanje kontrolnog modula i provjerava da li radi bez napajanja. Ovdje je poželjno koristiti osciloskop i mjerač frekvencije, ali ako ih nema, onda možete proći s multimetrom, po mogućnosti prekidačem (digitalni ne reagiraju adekvatno na pulsirajuće napone).

Slika 18

Na pinovima 9 i 10 kontrolera TL494, pokazivač povezan za mjerenje istosmjernog napona trebao bi pokazati gotovo polovinu napona napajanja, što ukazuje da postoje pravokutni impulsi na mikrokolu
Relej K1 bi trebao raditi na isti način.
2. Ako modul radi ispravno, treba provjeriti dio napajanja, ali opet, ne iz visokog napona, već pomoću dodatnog izvora napajanja (Slika 19).

Slika 19

S takvim redoslijedom provjera, vrlo je teško bilo što spaliti čak i uz ozbiljne greške u instalaciji (kratki spoj između staza ploče, ne lemljenje elemenata), jer snaga dodatne jedinice nije dovoljna. Nakon uključivanja, provjerava se prisustvo izlaznog napona pretvarača - naravno, bit će znatno niži od izračunatog (kada se koristi dodatni izvor od ± 15V, izlazni naponi će biti podcijenjeni za oko 10 puta, jer primarno napajanje nije 310 V nego 30 V), ipak, prisustvo izlaznih napona ukazuje da nema grešaka u napojnom dijelu i možete preći na treći dio testa.
3 . Prvo spajanje iz mreže mora se izvršiti uz strujno ograničenje, što može biti konvencionalna žarulja sa žarnom niti od 40-60 W, koja se spaja umjesto osigurača. Radijatori bi već trebali biti postavljeni. Dakle, u slučaju prekomjerne potrošnje iz bilo kojeg razloga, lampa će se upaliti, a vjerovatnoća kvara će biti svedena na minimum. Ako je sve u redu, tada se podešava izlazni napon otpornika R26 i provjerava se nosivost izvora spajanjem iste žarulje sa žarnom niti na izlaz. Lampa uključena umjesto osigurača treba da upali (svjetlina ovisi o izlaznom naponu, odnosno o tome koliko će snage dati izvor. Izlazni napon se reguliše otpornikom R26, ali može biti potreban izbor R36.
četiri . Funkcionalni test se provodi sa osiguračem na mjestu. Kao opterećenje možete koristiti nihromsku spiralu za električne peći snage 2-3 kW. Dva komada žice su zalemljena na izlaz izvora napajanja, prvo na rame, sa kojeg se kontrolira izlazni napon. Jedna žica je zašrafljena na kraj spirale, na drugu je postavljen "krokodil". Sada, ponovnim postavljanjem "krokodila" po dužini spirale, možete brzo promijeniti otpor opterećenja (slika 20).

Slika 20

Neće biti suvišno napraviti "strije" na spirali na mjestima s određenim otporom, na primjer, svakih 5 oma. Spajanjem na "strije" već će se unaprijed znati kakvo opterećenje i koja izlazna snaga ovog trenutka. Pa, snaga se može izračunati prema Ohmovom zakonu (koristi se u ploči).
Sve je to potrebno za podešavanje praga za zaštitu od preopterećenja, koji bi trebao raditi postojano kada se stvarna snaga premaši za 10-15% od izračunate. Također se provjerava koliko stabilno napajanje drži opterećenje.

Ako izvor napajanja ne isporučuje izračunatu snagu, tada se tokom proizvodnje transformatora uvukla neka vrsta greške - pogledajte gore kako izračunati zavoje za stvarnu jezgru.
Ostaje pažljivo proučiti kako napraviti tiskanu ploču, a ovo I možete početi sa sastavljanjem. Potrebni crteži PCB-a sa originalnim izvorom u LAY formatu su u

Prvo
broj

Sekunda
broj

Treće
broj

mnogo-
Tel

Tolerancija
+/- %

Srebro

-

-

-

10^-2

10

Zlatni

-

-

-

10^-1

5

Crna

-

0

-

1

-

Brown

1

1

1

10

1

Crveni

2

2

2

10^2

2

Narandžasta

3

3

3

10^3

-

Žuta

4

4

4

10^4

-

Zeleno

5

5

5

10^5

0,5

Plava

6

6

6

10^6

0,25

Ljubičasta

7

7

7

10^7

0,1

siva

8

8

8

10^8

PREKIDITE NAPAJANJE NA TL494 I IR2110

Većina automobilskih i mrežnih pretvarača napona bazira se na specijalizovanom TL494 kontroleru, a kako je on glavni, ne bi bilo fer ne govoriti ukratko o principu njegovog rada.
TL494 kontroler je DIP16 plastično kućište (postoje opcije u planarnom kućištu, ali se ne koristi u ovim dizajnima). Funkcionalni dijagram kontrolera prikazan je na sl.1.

Slika 1 - Blok dijagram TL494 čipa.

Kao što se može vidjeti sa slike, mikro krug TL494 ima vrlo razvijene upravljačke krugove, što omogućava izgradnju pretvarača na njegovoj osnovi za gotovo sve zahtjeve, ali prvo nekoliko riječi o funkcionalnim jedinicama kontrolera.
ION i podnaponski zaštitni krugovi. Kolo se uključuje kada napajanje dostigne prag od 5.5..7.0 V (tipična vrijednost 6.4V). Do ove tačke, interne kontrolne magistrale onemogućavaju rad generatora i logičkog dela kola. Struja praznog hoda pri naponu napajanja +15V (izlazni tranzistori onemogućeni) ne više od 10 mA. ION +5V (+4.75..+5.25 V, izlazna stabilizacija ne gora od +/- 25mV) obezbeđuje izlaznu struju do 10 mA. Moguće je pojačati ION samo pomoću sljedbenika npn-emitera (vidi TI stranice 19-20), ali napon na izlazu takvog "stabilizatora" će jako ovisiti o struji opterećenja.
Generator generiše na vremenskom kondenzatoru Ct (pin 5) pilasti napon od 0..+3.0V (amplituda postavljena od strane ION) za TL494 Texas Instruments i 0...+2.8V za TL494 Motorola (šta možemo očekivati ​​od drugih?) , odnosno za TI F =1,0/(RtCt), za Motorola F=1,1/(RtCt).
Dozvoljene radne frekvencije od 1 do 300 kHz, dok je preporučeni opseg Rt = 1...500kΩ, Ct=470pF...10uF. U ovom slučaju, tipični temperaturni drift frekvencije je (naravno, bez uzimanja u obzir odstupanja priključenih komponenti) +/-3%, a odstupanje frekvencije u zavisnosti od napona napajanja je unutar 0,1% u cijelom dozvoljenom rasponu .
Za daljinsko isključivanje generatora, možete koristiti eksterni ključ da zatvorite ulaz Rt (6) na izlaz ION-a, ili - zatvorite Ct na masu. Naravno, otpornost na curenje otvorenog prekidača mora se uzeti u obzir pri odabiru Rt, Ct.
Ulaz za kontrolu faze mirovanja (radni ciklus) kroz komparator faze mirovanja postavlja potrebnu minimalnu pauzu između impulsa u krakovima kola. Ovo je neophodno kako za sprječavanje prolazne struje u stupnjevima napajanja izvan IC-a, tako i za stabilan rad okidača - vrijeme prebacivanja digitalnog dijela TL494 je 200 ns. Izlazni signal je omogućen kada pila na Ct premaši napon na kontrolnom ulazu 4 (DT). Na taktnim frekvencijama do 150 kHz pri nultom upravljačkom naponu, faza mirovanja = 3% perioda (ekvivalentni pomak kontrolnog signala 100..120 mV), na visokim frekvencijama, ugrađena korekcija produžava fazu mirovanja na 200.. 300 ns.
Koristeći DT ulazni krug, moguće je postaviti fiksnu fazu mirovanja (R-R razdjelnik), režim mekog starta (R-C), daljinsko isključivanje (ključ), a također koristiti DT kao linearni kontrolni ulaz. Ulazni krug se sastoji od pnp tranzistora, tako da ulazna struja (do 1,0 uA) teče iz IC i ne teče u njega. Struja je prilično velika, tako da treba izbjegavati otpornike visokog otpora (ne više od 100 kOhm). Pogledajte TI, stranica 23 za primjer zaštite od prenapona pomoću TL430 (431) 3-pinske zener diode.
Error Amplifiers - u stvari, operacioni pojačivači sa Ku=70..95dB DC naponom (60dB za ranu seriju), Ku=1 na 350 kHz. Ulazna kola su sastavljena na pnp tranzistorima, tako da ulazna struja (do 1,0 µA) teče iz IC-a i ne teče u njega. Struja je dovoljno velika za op-pojačalo, prednapon je također (do 10mV), tako da otpornike visokog otpora u upravljačkim krugovima (ne više od 100 kOhm) treba izbjegavati. Ali zahvaljujući upotrebi pnp ulaza, raspon ulaznog napona je od -0,3V do Vsupply-2V
Kada koristite RC frekvencijski ovisan OS, treba imati na umu da je izlaz pojačala zapravo jednostruki (serijska dioda!), pa će ga punjenje kapacitivnosti (gore) napuniti, a dolje - to će potrajati dugo da se otpusti. Napon na ovom izlazu je u rasponu od 0..+3.5V (malo više od amplitude generatora), tada naponski koeficijent naglo opada i na oko 4.5V na izlazu pojačava se zasićuju. Isto tako, u izlaznom kolu pojačala (OS petlje) treba izbjegavati otpornike niskog otpora.
Pojačala nisu dizajnirana da rade unutar jednog ciklusa radne frekvencije. Sa kašnjenjem širenja signala unutar pojačala od 400 ns, oni su prespori za ovo, a logika kontrole okidača ne dozvoljava (bilo bi sporednih impulsa na izlazu). U stvarnim PN kolima, granična frekvencija OS kola se bira reda veličine 200-10000 Hz.
Logika kontrole okidača i izlaza - Sa naponom napajanja od najmanje 7V, ako je napon pile na generatoru veći nego na kontrolnom ulazu DT, i ako je napon pile veći od napona bilo kojeg od pojačivača greške (uzimajući u obzir ugrađene pragove i offsets) - izlaz iz kola je dozvoljen. Kada se generator resetuje sa maksimuma na nulu, izlazi su onemogućeni. Okidač s dvofaznim izlazom dijeli frekvenciju na pola. Sa logičkom 0 na ulazu 13 (izlazni režim), faze okidača se kombinuju pomoću ILI i istovremeno se napajaju na oba izlaza, sa logičkom 1, napajaju se parafazno na svaki izlaz posebno.
Izlazni tranzistori - npn Darlingtonovi sa ugrađenom termičkom zaštitom (ali bez strujne zaštite). Dakle, minimalni pad napona između kolektora (obično zatvorenog na pozitivnu sabirnicu) i emitera (na opterećenju) je 1,5V (tipično na 200 mA), au zajedničkom emiterskom kolu je nešto bolji, tipično 1,1V. Maksimalna izlazna struja (sa jednim otvorenim tranzistorom) je ograničena na 500 mA, maksimalna snaga za cijeli kristal je 1W.
Preklopna napajanja postupno zamjenjuju svoje tradicionalne rođake u zvučnoj tehnici, budući da izgledaju znatno privlačnije i ekonomski i općenito. Isti faktor koji prekidački izvori napajanja doprinose izobličenju pojačala, odnosno pojava dodatnih tonova, već gubi na važnosti uglavnom iz dva razloga - moderna baza elemenata omogućava vam da dizajnirate pretvarače s frekvencijom konverzije znatno većom od 40 kHz. , stoga će modulacija napajanja koju uvodi napajanje biti u ultrazvuku. Osim toga, višu frekvenciju snage je mnogo lakše filtrirati, a upotreba dva LC filtera u obliku slova L u strujnim krugovima već dovoljno uglađuje talasanje na ovim frekvencijama.
Naravno, u ovom buretu meda postoji i muha - razlika u cijeni između tipičnog napajanja za pojačalo snage i sklopnog postaje uočljivija sa povećanjem snage ove jedinice, tj. što je napajanje snažnije, to je profitabilnije u odnosu na svoj tipični pandan.
I to nije sve. Prilikom korištenja prekidačkih izvora napajanja potrebno je pridržavati se pravila za montažu visokofrekventnih uređaja, odnosno korištenje dodatnih ekrana, dovod zajedničke žice na hladnjake napojnog dijela, kao i pravilno ožičenje uzemljenje i spajanje zaštitnih pletenica i provodnika.
Nakon male lirske digresije o karakteristikama prekidačkih izvora napajanja za pojačala, stvarni dijagram napajanja od 400W:

Slika 1. dijagram strujnog kola prekidačko napajanje za pojačivače snage do 400 W
UVEĆAJTE U DOBROM KVALITETU

Kontroler u ovom napajanju je TL494. Naravno, postoje modernije IC-ove za ovaj zadatak, ali ovaj kontroler koristimo iz dva razloga – VRLO ga je lako nabaviti. Već dugo vremena nisu pronađeni nikakvi problemi s kvalitetom kod proizvedenih izvora napajanja TL494 iz Texas Instrumentsa. Pojačalo greške je pokriveno OOS-om, što omogućava postizanje prilično velikog koeficijenta. stabilizacija (odnos otpornika R4 i R6).
Nakon kontrolera TL494, tu je polumost drajver IR2110, koji zapravo kontroliše kapije energetskih tranzistora. Upotreba drajvera omogućila je da se napusti odgovarajući transformator, koji se široko koristi u napajanjima računara. IR2110 drajver je opterećen na roletne kroz lance R24-VD4 i R25-VD5 čime se ubrzava zatvaranje radnika na terenu.
Prekidači za napajanje VT2 i VT3 rade na primarnom namotaju energetskog transformatora. Središnje mjesto potrebno za dobivanje naizmjeničnog napona u primarnom namotu transformatora čine elementi R30-C26 i R31-C27.
Nekoliko riječi o algoritmu prekidačkog napajanja na TL494:
U trenutku kada je priključen mrežni napon od 220 V, kapaciteti primarnih filtera napajanja C15 i C16 su inficirani preko otpornika R8 i R11, što ne dozvoljava da se diolni most VD preoptereti strujom kratkog spoja koja je potpuno ispražnjena. C15 i C16. Istovremeno, kondenzatori C1, C3, C6, C19 se pune kroz liniju otpornika R16, R18, R20 i R22, stabilizator 7815 i otpornik R21.
Čim napon na kondenzatoru C6 dostigne 12 V, zener dioda VD1 "probija" i struja počinje da teče kroz nju, puneći kondenzator C18, a čim pozitivni terminal ovog kondenzatora dostigne vrijednost dovoljnu da se otvori tiristor VS2, on će se otvoriti. Ovo će uključiti relej K1, koji će svojim kontaktima šansirati otpornike za ograničavanje struje R8 i R11. Osim toga, otvoreni tiristor VS2 će otvoriti tranzistor VT1 prema TL494 kontroleru i IR2110 polumosnom drajveru. Kontroler će ući u režim mekog pokretanja, čije trajanje zavisi od ocena R7 i C13.
Za vrijeme mekog starta, trajanje impulsa koji otvaraju tranzistore snage postepeno se povećava, čime se postupno pune sekundarni kondenzatori snage i ograničava struja kroz ispravljačke diode. Trajanje se povećava sve dok količina sekundarne snage ne bude dovoljna da se upali LED dioda optokaplera IC1. Čim svjetlina LED diode optokaplera postane dovoljna za otvaranje tranzistora, trajanje impulsa će prestati da raste (slika 2).

Slika 2. Režim mekog starta.

Ovdje treba napomenuti da je trajanje mekog starta ograničeno, budući da struja koja prolazi kroz otpornike R16, R18, R20, R22 nije dovoljna za napajanje TL494 kontrolera, upravljačkog programa IR2110 i uključenog namota releja - napajanje napon ovih mikro krugova će početi da se smanjuje i uskoro će se smanjiti na vrednost pri kojoj će TL494 prestati da generiše kontrolne impulse. A neposredno prije ovog trenutka, soft start mod bi trebao biti gotov i pretvarač bi trebao ući u normalan način rada, budući da se glavno napajanje za TL494 kontroler i IR2110 drajver dobija iz energetskog transformatora (VD9, VD10 - ispravljač sa midpoint, R23-C1-C3 - RC filter , IC3 je stabilizator od 15 V) i zato kondenzatori C1, C3, C6, C19 imaju tako visoke ocjene - moraju držati napajanje kontrolera dok se ne vrati u normalan rad .
TL494 stabilizira izlazni napon promjenom trajanja kontrolnih impulsa energetskih tranzistora na konstantnoj frekvenciji - Pulse Width Modulation - PWM. To je moguće samo ako je vrijednost sekundarnog napona energetskog transformatora veća od potrebne na izlazu stabilizatora za najmanje 30%, ali ne više od 60%.

Slika 3. Princip rada PWM stabilizatora.

Kako se opterećenje povećava, izlazni napon počinje opadati, LED dioda optokaplera IC1 počinje manje svijetliti, tranzistor optokaplera se zatvara, smanjujući napon na pojačalu greške i time povećavajući trajanje upravljačkih impulsa dok efektivni napon ne dostigne vrijednost stabilizacije (Slika 3). Kada se opterećenje smanji, napon će početi da raste, LED optičke sprege IC1 će početi da svetli jače, otvarajući tako tranzistor i smanjujući trajanje kontrolnih impulsa dok se vrednost efektivne vrednosti izlaznog napona ne smanji na stabilizovana vrednost. Vrijednost stabiliziranog napona regulira se podešavanjem otpornika R26.
Treba napomenuti da TL494 kontroler ne reguliše trajanje svakog impulsa u zavisnosti od izlaznog napona, već samo prosečnu vrednost, tj. mjerni dio ima određenu inerciju. Međutim, čak i kod instaliranih kondenzatora u sekundarnom napajanju kapaciteta 2200 uF, nestanci struje pri vršnim kratkotrajnim opterećenjima ne prelaze 5%, što je sasvim prihvatljivo za opremu klase HI-FI. Obično stavljamo kondenzatore u sekundarno napajanje od 4700 uF, što daje sigurnu marginu za vršne vrijednosti, a upotreba grupne stabilizacijske prigušnice omogućava vam da kontrolirate sva 4 izlazna napona snage.
The impulsni blok Napajanje je opremljeno zaštitom od preopterećenja čiji je mjerni element strujni transformator TV1. Čim struja dostigne kritičnu vrijednost, tiristor VS1 se otvara i isključuje napajanje završnog stupnja kontrolera. Kontrolni impulsi nestaju i napajanje prelazi u stanje pripravnosti, koje može biti u stanju pripravnosti dosta dugo, budući da tiristor VS2 i dalje ostaje otvoren - struja koja teče kroz otpornike R16, R18, R20 i R22 je dovoljna da neka bude otvorena. Kako izračunati strujni transformator.
Da biste napajanje izveli iz stanja pripravnosti, morate pritisnuti tipku SA3, koja će svojim kontaktima šansirati tiristor VS2, struja će prestati da teče kroz njega i on će se zatvoriti. Čim se SA3 kontakti otvore, VT1 tranzistor se sam zatvara, uklanjajući napajanje iz kontrolera i drajvera. Dakle, upravljački krug će se prebaciti u režim minimalne potrošnje - tiristor VS2 je zatvoren, stoga je relej K1 isključen, tranzistor VT1 je zatvoren, stoga su regulator i drajver bez napajanja. Kondenzatori C1, C3, C6 i C19 počinju se puniti i čim napon dostigne 12 V, tiristor VS2 će se otvoriti i pokrenut će se prekidačko napajanje.
Ako je potrebno, stavite napajanje u stanje pripravnosti, možete koristiti tipku SA2, kada se pritisne, spojit će se baza i emiter tranzistora VT1. Tranzistor će se zatvoriti i isprazniti kontroler i drajver. Upravljački impulsi će nestati, a nestat će i sekundarni naponi. Međutim, napajanje se neće isključiti iz releja K1 i pretvarač se neće ponovo pokrenuti.
Ovaj sklop vam omogućava da sastavite izvore napajanja od 300-400 W do 2000 W, naravno, da će se neki elementi kruga morati zamijeniti, jer prema svojim parametrima jednostavno ne mogu izdržati velika opterećenja.
Prilikom sastavljanja snažnijih opcija, obratite pažnju na kondenzatore filtera za izravnavanje primarnog napajanja C15 i C16. Ukupni kapacitet ovih kondenzatora mora biti proporcionalan snazi ​​izvora napajanja i odgovarati udjelu od 1 W izlazne snage pretvarača napona koji odgovara 1 μF kapacitivnosti kondenzatora primarnog filtera napajanja. Drugim riječima, ako je napajanje 400 W, onda treba koristiti 2 220 uF kondenzatora, ako je snaga 1000 W, onda se moraju ugraditi 2 470 uF kondenzatora ili dva kondenzatora od 680 uF.
Ovaj zahtjev ima dvije svrhe. Prvo se smanjuje talasanje napona primarnog napajanja, što olakšava stabilizaciju izlaznog napona. Drugo, upotreba dva kondenzatora umjesto jednog olakšava rad samog kondenzatora, budući da je elektrolitičke kondenzatore serije TK mnogo lakše nabaviti, a nisu u potpunosti namijenjeni za korištenje u visokofrekventnim izvorima napajanja - unutrašnji otpor je previsok i na visokim frekvencijama ovi kondenzatori će se zagrijati. Koristeći dva dijela, unutarnji otpor je smanjen, a rezultirajuće grijanje je već podijeljeno između dva kondenzatora.
Kada se koriste kao tranzistori snage IRF740, IRF840, STP10NK60 i slični (za više detalja o najčešće korišćenim tranzistorima u mrežnim pretvaračima pogledajte tabelu na dnu stranice), možete potpuno odbiti VD4 i VD5 diode i smanjiti vrijednosti otpornika R24 i R25 do 22 Ohma - snaga IR2110 drajvera je dovoljna za pokretanje ovih tranzistora. Ako se sastavi snažnije prekidačko napajanje, tada će biti potrebni snažniji tranzistori. Pažnju treba obratiti i na maksimalnu struju tranzistora i na njegovu snagu disipacije - impulsno stabilizirani izvori napajanja su vrlo osjetljivi na ispravnost isporučenog snubera i bez njega se energetski tranzistori više zagrijavaju jer struje nastale uslijed samoindukcije počinju protok kroz diode ugrađene u tranzistori. Saznajte više o odabiru snubbera.
Takođe, povećanje vremena zatvaranja bez snubera značajno doprinosi zagrevanju - tranzistor je duži u linearnom režimu.
Često zaboravljaju na još jednu osobinu tranzistora s efektom polja - s povećanjem temperature njihova maksimalna struja opada, i to prilično snažno. Na osnovu toga, prilikom odabira tranzistora snage za prebacivanje izvora napajanja, trebali biste imati najmanje dvostruku marginu maksimalne struje za napajanje pojačivača snage i tri puta za uređaje koji rade na velikom nepromjenjivom opterećenju, kao što je indukcijska topionica ili dekorativna rasvjeta, napaja niskonaponski električni alat.
Stabilizacija izlaznog napona se vrši pomoću grupne stabilizacijske prigušnice L1 (DGS). Obratite pažnju na smjer namotaja ovog induktora. Broj zavoja treba biti proporcionalan izlaznom naponu. Naravno, postoje formule za izračunavanje ovog sklopa namotaja, ali iskustvo je pokazalo da bi ukupna snaga jezgre za DGS trebala biti 20-25% ukupne snage energetskog transformatora. Možete navijati dok se prozor ne popuni za oko 2/3, ne zaboravljajući da ako su izlazni naponi različiti, onda bi namot sa višim naponom trebao biti proporcionalno veći, na primjer, potrebna su vam dva bipolarna napona, jedan za ± 35 V , a drugi za napajanje subwoofera naponom ±50 V.
DGS namotavamo na četiri žice odjednom dok se 2/3 prozora ne popuni, računajući zavoje. Prečnik se izračunava na osnovu jačine struje od 3-4 A/mm2. Recimo da imamo 22 okreta, činimo proporciju:
22 okreta / 35 V = X okreta / 50 V.
X okreta = 22 × 50 / 35 = 31,4 ≈ 31 okret
Zatim izrežemo dvije žice za ± 35 V i namotamo još 9 zavoja za napon od ± 50.
PAŽNJA! Zapamtite da kvaliteta stabilizacije izravno ovisi o tome koliko se brzo mijenja napon na koji je spojena dioda optokaplera. Da bi se poboljšao COF stil, ima smisla na svaki napon priključiti dodatno opterećenje u obliku otpornika od 2 W i otpora od 3,3 kOhm. Otpornik opterećenja spojen na napon koji kontrolira optokapler mora biti 1,7 ... 2,2 puta manji.

Podaci o namotajima za mrežna prekidačka napajanja na feritnim prstenovima sa propusnošću od 2000 NM sažeti su u tabeli 1.

PODACI NAMOTAJA ZA PULSNE TRANSFORMATORE IZRAČUNANO ENORASYAN METODOM Kao što su brojni eksperimenti pokazali, broj okreta se može sigurno smanjiti za 10-15%. bez straha da će jezgro ući u zasićenje.

Implementacija Veličina Frekvencija konverzije, kHz

1 prsten K40x25x11 Gab. moć Vitkov na osnovne

2 prstena K40h25h11 Gab. moć Vitkov na osnovne

1 prsten K45h28h8 Gab. moć Vitkov na osnovne

2 prstena K45h28h8 Gab. moć Vitkov na osnovne

3 prstena K45h28h81 Gab. moć Vitkov na osnovne

4 prstena K45h28h8 Gab. moć Vitkov na osnovne

5 prstenova K45h28h8 Gab. moć Vitkov na osnovne

6 prstenova K45h28h8 Gab. moć Vitkov na osnovne

7 prstenova K45h28h8 Gab. moć Vitkov na osnovne

8 prstenova K45h28h8 Gab. moć Vitkov na osnovne

9 prstenova K45h28h8 Gab. moć Vitkov na osnovne

10 prstenova K45h28h81 Gab. moć Vitkov na osnovne

Međutim, daleko je od uvijek moguće saznati marku ferita, pogotovo ako je to ferit iz mrežnih transformatora televizora. Možete izaći iz situacije tako što ćete empirijski saznati broj okreta. Više detalja o ovome u videu:

Koristeći gore navedeno kolo prekidačkog napajanja, razvijeno je i testirano nekoliko submodifikacija, dizajniranih da riješe određeni problem za različite snage. Crteži štampanih ploča ovih izvora napajanja su prikazani ispod.
Štampana ploča za impulsno stabilizovano napajanje snage do 1200 ... 1500 W. Veličina ploče 269x130 mm. Zapravo, ovo je naprednija verzija prethodne štampane ploče. Odlikuje se prisustvom grupne stabilizacijske prigušnice koja vam omogućava kontrolu veličine svih napona napajanja, kao i dodatnog LC filtera. Ima kontrolu ventilatora i zaštitu od preopterećenja. Izlazni naponi se sastoje od dva bipolarna izvora napajanja i jednog bipolarnog niskostrujnog izvora dizajniranog za napajanje preliminarnih stupnjeva.

Izgled strujna ploča do 1500 W. PREUZMITE U LAY FORMATU

Stabilizirano prekidačko napajanje snage do 1500 ... 1800 W može se izraditi na štampanoj ploči veličine 272x100 mm. Napajanje je dizajnirano za energetski transformator napravljen na K45 prstenovima i postavljen horizontalno. Ima dva bipolarna izvora napajanja koji se mogu kombinovati u jedan izvor za napajanje pojačala sa dvostepenim napajanjem i jedan bipolarni niskostrujni izvor za preliminarne stepene.

Prekidačko napajanje sa sklopne ploče do 1800 W. PREUZMITE U LAY FORMATU

Ovo napajanje se može koristiti za napajanje automobilske opreme velike snage, kao što su pojačala za automobile velike snage, auto klima uređaji. Dimenzije ploče su 188x123. Korištene Schottky ispravljačke diode mogu se premostiti i izlazna struja može doseći 120 A pri naponu od 14 V. Osim toga, napajanje može proizvesti bipolarni napon nosivosti do 1 A (instalirani integrirani stabilizatori napona br. duže dozvoliti). Energetski transformator je napravljen na prstenovima K45, prigušnica za filtriranje napona napajanja na dva prstena K40x25x11. Ugrađena zaštita od preopterećenja.

Izgled štampane ploče za napajanje za automobilsku opremu PREUZMITE U LAY FORMATU

Napajanje do 2000 W je napravljeno na dvije ploče dimenzija 275x99, smještene jedna iznad druge. Napon se kontrolira jednim naponom. Ima zaštitu od preopterećenja. Fajl sadrži nekoliko varijanti "drugog sprata" za dva bipolarna napona, za dva unipolarna napona, za napone potrebne za dva i tri nivoa napona. Energetski transformator se nalazi horizontalno i izrađen je na K45 prstenovima.

Izgled "dvoetažnog" napajanja PREUZMITE U LEŽENOM FORMATU

Napajanje sa dva bipolarna napona ili jednim za dvostepeno pojačalo je napravljeno na ploči 277x154. Ima grupnu stabilizacijsku prigušnicu, zaštitu od preopterećenja. Energetski transformator se nalazi na prstenovima K45 i nalazi se horizontalno. Snaga do 2000 W.

Izgled štampane ploče PREUZMITE U LAY FORMATU

Gotovo isto napajanje kao gore, ali ima jedan bipolarni izlazni napon.

Izgled štampane ploče PREUZMITE U LAY FORMATU

Prekidačko napajanje ima dva bipolarna stabilizirana napona i jedan bipolarni niskostrujni. Opremljen sa kontrolom ventilatora i zaštitom od preopterećenja. Ima grupnu stabilizacijsku prigušnicu i dodatne LC filtere. Snaga do 2000...2400 W. Ploča je dimenzija 278x146 mm

Izgled štampane ploče PREUZMITE U LAY FORMATU

Štampana ploča prekidačkog napajanja za pojačalo snage sa dvostepenim napajanjem veličine 284x184 mm ima grupnu stabilizacijsku prigušnicu i dodatne LC filtere, zaštitu od preopterećenja i kontrolu ventilatora. Posebnost je upotreba diskretnih tranzistora za ubrzavanje zatvaranja tranzistora snage. Snaga do 2500...2800 W.

sa dvostepenim napajanjem PREUZMITE U LAY FORMATU

Malo izmijenjena verzija prethodne PCB sa dva bipolarna napona. Veličina 285x172. Snaga do 3000 W.

Izgled štampane ploče napajanja za pojačalo PREUZMITE U LAY FORMATU

Mostno mrežno prekidačko napajanje snage do 4000...4500 W izrađeno je na štampanoj ploči dimenzija 269x198 mm, ima dva bipolarna napona napajanja, kontrolu ventilatora i zaštitu od preopterećenja. Koristi grupnu stabilizacijsku prigušnicu. Poželjno je koristiti eksterne dodatne sekundarne filtere napajanja L.

Izgled štampane ploče napajanja za pojačalo PREUZMITE U LAY FORMATU

Na pločama ima mnogo više prostora za ferite nego što bi moglo biti. Činjenica je da nije uvijek potrebno ići izvan granica zvučnog raspona. Stoga su predviđene dodatne površine na pločama. Za svaki slučaj, mali izbor referentnih podataka o energetskim tranzistorima i linkovima gdje bih ih kupio. Inače, više puta sam naručio i TL494 i IR2110, i naravno tranzistore snage. Istina, uzeo je daleko od cijelog raspona, ali brak još nije naišao.

POPULARNI TRANZISTORI ZA PREKIDNO NAPAJANJE
NAME	VOLTAŽA			POWER	KAPACITET SHUTTER	Qg (PROIZVOĐAČ)

Većina modernih prekidačkih izvora napajanja napravljena je na mikro krugovima TL494, što je prekidački PWM kontroler. Snažni dio je napravljen na snažnim elementima, kao što su tranzistori.Preklopni krug TL494 je jednostavan, potreban je minimum dodatnih radio komponenti, detaljno je opisano u datasheetu.

Opcije modifikacije: TL494CN, TL494CD, TL494IN, TL494C, TL494CI.

Napisao je i recenzije drugih popularnih IC-a.

• 1. Karakteristike i funkcionalnost
• 2. Analogi
• 3. Tipični sklopni krugovi za jedinicu napajanja na TL494
• 4. Šeme napajanja
• 5. Preinaka ATX PSU u laboratorijski
• 6.Datasheet
• 7. Grafikoni električnih karakteristika
• 8. Funkcionalnost mikrokola

Karakteristike i funkcionalnost

TL494 čip je dizajniran kao PWM kontroler za prebacivanje izvora napajanja, sa fiksnom frekvencijom rada. Za podešavanje radne frekvencije potrebna su dva dodatna eksterna elementa, otpornik i kondenzator. Mikrokolo ima izvor referentnog napona od 5V, čija je greška 5%.

Obim koji je odredio proizvođač:

1. napajanja snage veće od 90W AC-DC sa PFC;
2. mikrovalne pećnice;
3. pojačavajući pretvarači sa 12V na 220V;
4. Izvori napajanja za poslužitelje;
5. solarni pretvarači;
6. električni bicikli i motocikli;
7. buck converters;
8. detektori dima;
9. desktop računare.

Analogi

Najpoznatiji analozi TL494 čipa su domaći KA7500B, KR1114EU4 iz Fairchilda, Sharp IR3M02, UA494, Fujitsu MB3759. Preklopni krug je sličan, pinout može biti drugačiji.

Novi TL594 je analog TL494 sa poboljšanom preciznošću komparatora. TL598 analog TL594 sa izlaznim repetitorom.

Tipični sklopni krugovi za jedinicu napajanja na TL494

Glavni sklopni krugovi TL494 sastavljeni su iz tablica podataka različitih proizvođača. Oni mogu poslužiti kao osnova za razvoj sličnih uređaja sa sličnom funkcionalnošću.

Sheme napajanja

Neću razmatrati složene krugove prekidačkih izvora napajanja TL494. Zahtijevaju puno detalja i vremena, pa nije racionalno praviti ih sami. Lakše je kupiti gotov sličan modul od Kineza za 300-500 rubalja.

..

Prilikom sastavljanja pojačivača Posebna pažnja daju hlađenje tranzistorima snage na izlazu. Za 200W, izlaz će biti struja od oko 1A, relativno malo. Ispitivanje stabilnosti treba izvršiti uz maksimalno dozvoljeno opterećenje. Potrebno opterećenje je najbolje formirati od žarulja sa žarnom niti od 220 volti snage 20w, 40w, 60w, 100w. Nemojte pregrijati tranzistore za više od 100 stepeni. Pridržavajte se sigurnosnih propisa pri radu s visokim naponom. Izmjerite sedam puta, uključite jednom.

Boost pretvarač na TL494 ne zahtijeva gotovo nikakvo podešavanje, ponovljivost je visoka. Prije sastavljanja provjerite vrijednosti otpornika i kondenzatora. Što je manja devijacija, to će inverter raditi stabilnije od 12 do 220 volti.

Bolje je kontrolirati temperaturu tranzistora termoelementom. Ako je radijator mali, onda je lakše ugraditi ventilator kako ne bi instalirali novi radijator.

Morao sam vlastitim rukama napraviti napajanje za TL494 za pojačalo za subwoofer u automobilu. U to vrijeme nisu se prodavali automobilski invertori od 12V do 220V, a Kinezi nisu imali Aliexpress. Kao ULF pojačalo, koristio sam TDA seriju čipa od 80W.

U posljednjih 5 godina došlo je do povećanja interesa za tehnologiju na električni pogon. To su omogućili Kinezi, koji su započeli masovnu proizvodnju električnih bicikala, modernih motora na točkovima visoke efikasnosti. Najboljom implementacijom smatram žiroskutere na dva i na jedan kotač.U 2015. godini kineska kompanija Ninebot kupila je američki Segway i započela proizvodnju 50 vrsta električnih skutera tipa Segway.

Za pogon snažnog motora niskog napona potreban je dobar kontroler.

Preinaka ATX PSU u laboratorijski

Svaki radio-amater ima moćno ATX napajanje iz računara koji obezbeđuje 5V i 12V. Snaga mu je od 200W do 500W. Poznavajući parametre kontrolnog kontrolera, možete promijeniti parametre ATX izvora. Na primjer, povećajte napon sa 12 na 30V. Popularne su 2 metode, jedna od italijanskih radio-amatera.

Razmislite o talijanskoj metodi, koja je što jednostavnija i ne zahtijeva premotavanje transformatora. ATX izlaz je potpuno uklonjen i finaliziran prema shemi. Ogroman broj radio-amatera ponovio je ovu shemu zbog svoje jednostavnosti. Izlazni napon od 1V do 30V, struja do 10A.

Datasheet

Mikrokolo je toliko popularno da ga proizvodi nekoliko proizvođača, slučajno sam pronašao 5 različitih datasheet-a, od Motorola, Texas Instruments i drugih manje poznatih. Najkompletniji datasheet TL494 je iz Motorola, koji ću objaviti.

Sve tablice podataka, svaki možete preuzeti:

• Motorola;
• Texas Instruments - najbolji datasheet;
• Contek

Predmetno mikrokolo spada na listu najčešćih i najčešće korištenih integriranih elektroničkih kola. Njegov prethodnik je bila Unitrode UC38xx serija PWM kontrolera. 1999. godine ovu kompaniju je kupio Texas Instruments i od tada je počeo razvoj linije ovih kontrolera, što je dovelo do stvaranja početkom 2000-ih. Čipovi serije TL494. Pored već navedenih UPS-ova, mogu se naći u regulatorima istosmjernog napona, u kontroliranim pogonima, u soft starterima, jednom riječju, gdje god se koristi PWM kontrola.

Među kompanijama koje su klonirale ovaj mikro krug, postoje svjetski poznati brendovi kao što su Motorola, Inc, International Rectifier, Fairchild Semiconductor, ON Semiconductor. Svi oni daju detaljan opis svojih proizvoda, takozvani TL494CN datasheet.

Dokumentacija

Analiza opisa razmatranog tipa mikrokola različitih proizvođača pokazuje praktičan identitet njegovih karakteristika. Količina informacija koju daju različite firme gotovo je ista. Štaviše, TL494CN datasheet brendova kao što su Motorola, Inc i ON Semiconductor ponavljaju jedni druge u svojoj strukturi, slikama, tabelama i grafikonima. Prezentacija materijala od strane Texas Instruments-a je nešto drugačija od njih, međutim, pažljivim proučavanjem postaje jasno da se misli na identičan proizvod.

Svrha TL494CN čipa

Tradicionalno, počet ćemo ga opisivati ​​svrhom i listom internih uređaja. To je PWM kontroler fiksne frekvencije dizajniran prvenstveno za UPS aplikacije i sadrži sljedeće uređaje:

• pilasti generator napona (GPN);
• Pojačala grešaka;
• izvor referentnog (referentnog) napona +5 V;
• šema podešavanja mrtvog vremena;
• izlaz za struju do 500 mA;
• shema za odabir jednotaktnog ili dvotaktnog načina rada.

Granični parametri

Kao i svaki drugi mikro krug, opis TL494CN mora sadržavati listu maksimalno dozvoljenih karakteristika performansi. Hajde da ih damo na osnovu podataka kompanije Motorola, Inc:

1. Napon napajanja: 42 V.
2. Napon kolektora izlaznog tranzistora: 42 V.
3. Izlazna struja kolektora tranzistora: 500 mA.
4. Opseg ulaznog napona pojačala: -0,3 V do +42 V.
5. Disipirana snaga (na t< 45 °C): 1000 мВт.
6. Raspon temperature skladištenja: -55 do +125 °S.
7. Raspon radne temperature okoline: od 0 do +70 °C.

Treba napomenuti da je parametar 7 za TL494IN čip nešto širi: od -25 do +85 °S.

TL494CN dizajn čipa

Opis zaključaka njegovog tijela na ruskom jeziku prikazan je na donjoj slici.

Mikrokolo je smješteno u plastično (ovo je označeno slovom N na kraju njegove oznake) 16-pinski paket sa pinama pdp tipa.

Njegov izgled je prikazan na fotografiji ispod.

TL494CN: funkcionalni dijagram

Dakle, zadatak ovog mikrokola je pulsno-širinska modulacija (PWM, ili engleski Pulse Width Modulated (PWM)) naponskih impulsa generiranih unutar reguliranih i nereguliranih UPS-ova. U izvorima napajanja prvog tipa, raspon trajanja impulsa, u pravilu, dostiže maksimalnu moguću vrijednost (~ 48% za svaki izlaz u push-pull krugovima koji se široko koriste za napajanje audio pojačala u automobilu).

TL494CN čip ima ukupno 6 izlaznih pinova, od kojih su 4 (1, 2, 15, 16) ulazi za interne pojačivače grešaka koji se koriste za zaštitu UPS-a od strujnih i potencijalnih preopterećenja. Pin #4 je signalni ulaz od 0 do 3V za podešavanje radnog ciklusa izlaznog kvadratnog vala, a #3 je komparatorski izlaz i može se koristiti na nekoliko načina. Još 4 (brojevi 8, 9, 10, 11) su slobodni kolektori i emiteri tranzistora s maksimalnom dozvoljenom strujom opterećenja od 250 mA (u kontinuiranom načinu rada, ne više od 200 mA). Mogu se povezati u paru (9 sa 10, i 8 sa 11) za upravljanje moćnim terenskim uređajima sa maksimalno dozvoljenom strujom od 500 mA (ne više od 400 mA u kontinuiranom režimu).

Koja je unutrašnja struktura TL494CN? Njegov dijagram je prikazan na donjoj slici.

Mikrokolo ima ugrađen izvor referentnog napona (ION) +5 V (br. 14). Obično se koristi kao referentni napon (sa preciznošću od ± 1%) koji se primjenjuje na ulaze kola koja ne troše više od 10 mA, na primjer, na pin 13 po izboru jedno- ili dvociklusnog rada uređaja. mikro krug: ako je prisutno +5 V, odabire se drugi način rada, ako je na njemu minus napon napajanja - prvi.

Za podešavanje frekvencije generatora napona pilastih zubaca (GPN), koriste se kondenzator i otpornik, spojeni na pinove 5 i 6, respektivno. I, naravno, mikrokolo ima terminale za povezivanje plus i minus izvora napajanja (brojevi 12 i 7, respektivno) u rasponu od 7 do 42 V.

Iz dijagrama se može vidjeti da u TL494CN postoji niz internih uređaja. Opis njihove funkcionalne svrhe na ruskom jeziku bit će dat u nastavku u toku prezentacije materijala.

Funkcije ulaznih terminala

Kao i svaki drugi elektronski uređaj. Mikrokolo u pitanju ima svoje ulaze i izlaze. Počećemo sa prvim. Lista ovih TL494CN pinova je već data gore. Opis njihove funkcionalne svrhe na ruskom jeziku bit će dat u nastavku s detaljnim objašnjenjima.

Zaključak 1

Ovo je pozitivan (neinvertujući) ulaz pojačala greške 1. Ako je napon na njemu niži od napona na pinu 2, izlaz pojačavača greške 1 će biti nizak. Ako je veći nego na pinu 2, signal pojačavača greške 1 će postati visok. Izlaz pojačala u suštini replicira pozitivni ulaz koristeći pin 2 kao referencu. U nastavku će biti detaljnije opisane funkcije pojačivača greške.

Zaključak 2

Ovo je negativni (invertujući) ulaz pojačala greške 1. Ako je ovaj pin viši od pina 1, izlaz pojačavača greške 1 će biti nizak. Ako je napon na ovom pinu niži od napona na pinu 1, izlaz pojačala će biti visok.

Zaključak 15

Radi potpuno isto kao # 2. Često se drugo pojačalo greške ne koristi u TL494CN. U ovom slučaju, njegov sklopni krug sadrži pin 15 jednostavno spojen na 14. (referentni napon +5 V).

Zaključak 16

Radi isto kao i broj 1. Obično je povezan na zajednički broj 7 kada se ne koristi drugo pojačalo greške. Sa pin 15 spojenim na +5V i #16 spojenim na zajednički, izlaz drugog pojačala je nizak i stoga nema utjecaja na rad čipa.

Zaključak 3

Ovaj pin i svako interno TL494CN pojačalo su diodno spregnuti. Ako se signal na izlazu bilo kojeg od njih promijeni iz niskog u visoki, onda na broju 3 on također postaje visok. Kada signal na ovom pinu pređe 3,3V, izlazni impulsi se isključuju (nulti radni ciklus). Kada je napon na njemu blizu 0 V, trajanje impulsa je maksimalno. Između 0 i 3.3V, širina impulsa je između 50% i 0% (za svaki od izlaza PWM kontrolera - na pinovima 9 i 10 na većini uređaja).

Ako je potrebno, pin 3 se može koristiti kao ulazni signal, ili se može koristiti za obezbjeđivanje prigušenja brzine promjene širine impulsa. Ako je napon na njemu visok (> ~ 3,5 V), nema načina da se pokrene UPS na PWM kontroleru (neće biti impulsa iz njega).

Zaključak 4

Kontroliše radni ciklus izlaznih impulsa (eng. Dead-Time Control). Ako je napon na njemu blizu 0 V, mikrokolo će moći da izbaci i najmanju moguću i maksimalnu širinu impulsa (kako je određeno drugim ulaznim signalima). Ako se napon od oko 1,5 V primeni na ovaj pin, širina izlaznog impulsa će biti ograničena na 50% njegove maksimalne širine (ili ~25% radnog ciklusa za push-pull PWM kontroler). Ako je napon na njemu visok (> ~ 3.5V), ne postoji način da se pokrene UPS na TL494CN. Njegov sklopni krug često sadrži br. 4, spojen direktno na uzemljenje.

• Važno je zapamtiti! Signal na pinovima 3 i 4 bi trebao biti niži od ~3,3 V. Šta se događa ako je blizu, na primjer, +5 V? Kako će se tada ponašati TL494CN? Kolo pretvarača napona na njemu neće generirati impulse, tj. neće biti izlaznog napona iz UPS-a.

Zaključak 5

Služi za spajanje vremenskog kondenzatora Ct, a njegov drugi kontakt je spojen na masu. Vrijednosti kapacitivnosti su obično od 0,01 μF do 0,1 μF. Promjene vrijednosti ove komponente dovode do promjene frekvencije GPN-a i izlaznih impulsa PWM kontrolera. U pravilu se ovdje koriste visokokvalitetni kondenzatori sa vrlo niskim temperaturnim koeficijentom (sa vrlo malom promjenom kapacitivnosti s promjenom temperature).

Zaključak 6

Za povezivanje otpornika za podešavanje vremena Rt, a njegov drugi kontakt spojen je na masu. Vrijednosti Rt i Ct određuju frekvenciju FPG-a.

• f = 1,1: (Rt x Ct).

Zaključak 7

Povezuje se na zajedničku žicu kruga uređaja na PWM kontroleru.

Zaključak 12

Označen je slovima VCC. Na njega je spojen "plus" TL494CN napajanja. Njegov sklopni krug obično sadrži br. 12 spojen na prekidač napajanja. Mnogi UPS-ovi koriste ovaj pin za uključivanje i isključivanje napajanja (i samog UPS-a). Ako ima +12 V i broj 7 je uzemljen, GPN i ION čipovi će raditi.

Zaključak 13

Ovo je ulaz za način rada. Njegov rad je opisan gore.

Funkcije izlaznog terminala

Oni su također gore navedeni za TL494CN. Opis njihove funkcionalne svrhe na ruskom jeziku bit će dat u nastavku s detaljnim objašnjenjima.

Zaključak 8

Na ovom čipu se nalaze 2 npn tranzistora koji su njegovi izlazni ključevi. Ovaj pin je kolektor tranzistora 1, obično spojen na izvor jednosmjernog napona (12 V). Ipak, u krugovima nekih uređaja koristi se kao izlaz, a na njemu se vidi meandar (kao i na br. 11).

Zaključak 9

Ovo je emiter tranzistora 1. On pokreće tranzistor snage UPS-a (efekt polja u većini slučajeva) u push-pull kolu, bilo direktno ili preko međutranzistora.

Zaključak 10

Ovo je emiter tranzistora 2. U jednocikličnom radu, signal na njemu je isti kao na br. 9. U push-pull modu, signali na br. 9 i 10 su van faze, tj. nivo signala je visok na jednom, nizak na drugom, i obrnuto. U većini uređaja, signali iz emitera izlaznih tranzistorskih prekidača dotičnog mikrokola pokreću moćne tranzistore sa efektom polja, koji se dovode u ON stanje kada je napon na pinovima 9 i 10 visok (iznad ~ 3,5 V, ali ne odnosi se na nivo od 3,3 V na br. 3 i 4).

Zaključak 11

Ovo je kolektor tranzistora 2, obično spojen na izvor istosmjernog napona (+12 V).

• Bilješka: U uređajima na TL494CN, sklopno kolo može sadržavati i kolektore i emitere tranzistora 1 i 2 kao izlaze PWM kontrolera, iako je druga opcija češća. Postoje, međutim, opcije kada su tačno pinovi 8 i 11 izlazi. Ako pronađete mali transformator u krugu između IC-a i FET-a, izlazni signal je najvjerovatnije uzet od njih (sa kolektora).

Zaključak 14

Ovo je ION izlaz, također gore opisan.

Princip rada

Kako radi TL494CN čip? Daćemo opis redosleda njegovog rada na osnovu materijala kompanije Motorola, Inc. Izlaz modulacije širine impulsa se postiže poređenjem pozitivnog pilastog signala iz kondenzatora Ct sa bilo kojim od dva kontrolna signala. Izlazni tranzistori Q1 i Q2 su NITI otvoreni da bi ih otvorili samo kada se ulaz takta okidača (C1) (pogledajte dijagram funkcije TL494CN) spusti na nisko.

Dakle, ako je nivo logičke jedinice na ulazu C1 okidača, tada su izlazni tranzistori zatvoreni u oba načina rada: jednociklični i push-pull. Ako je signal prisutan na ovom ulazu, tada se u push-pull modu, tranzistor otvara jedan po jedan po dolasku prekida impulsa takta na okidač. U režimu jednog ciklusa, okidač se ne koristi, a oba izlazna ključa se otvaraju sinhrono.

Ovo otvoreno stanje (u oba načina) moguće je samo u onom dijelu FPV perioda kada je napon pilasti veći od kontrolnih signala. Dakle, povećanje ili smanjenje veličine kontrolnog signala uzrokuje, odnosno, linearno povećanje ili smanjenje širine naponskih impulsa na izlazima mikrokruga.

Kao upravljački signali mogu se koristiti napon sa pina 4 (kontrola mrtvog vremena), ulazi pojačavača greške ili ulaz signala povratne sprege sa pina 3.

Prvi koraci u radu sa mikrokolo

Prije izrade bilo kojeg korisnog uređaja, preporučuje se da proučite kako TL494CN radi. Kako provjeriti njegove performanse?

Uzmite svoju matičnu ploču, montirajte čip na nju i povežite žice prema dijagramu ispod.

Ako je sve ispravno spojeno, krug će raditi. Ostavite igle 3 i 4 neslobodne. Upotrijebite svoj osciloskop da provjerite rad FPV-a - trebali biste vidjeti pilasti napon na pinu 6. Izlazi će biti nula. Kako odrediti njihove performanse u TL494CN. Može se provjeriti na sljedeći način:

1. Povežite izlaz povratne informacije (#3) i izlaz kontrole mrtvog vremena (#4) na zajednički (#7).
2. Sada biste trebali moći detektirati pravokutne impulse na izlazima čipa.

Kako pojačati izlazni signal?

Izlaz TL494CN je prilično niska struja, a vi sigurno želite više snage. Stoga moramo dodati neke moćne tranzistore. Najlakši za korištenje (i vrlo lako nabaviti - sa stare matične ploče računala) su n-kanalni MOSFET-i za napajanje. Istovremeno, moramo invertirati izlaz TL494CN, jer ako na njega povežemo n-kanalni MOSFET, tada će u nedostatku impulsa na izlazu mikrokola biti otvoren za DC protok. Kad može jednostavno izgorjeti... Tako da izvadimo univerzalni npn tranzistor i povežemo ga prema dijagramu ispod.

MOSFET snage u ovom kolu je pasivno kontrolisan. Ovo nije baš dobro, ali za potrebe testiranja i male snage sasvim je prikladno. R1 u kolu je opterećenje npn tranzistora. Odaberite ga prema maksimalnoj dozvoljenoj struji njegovog kolektora. R2 predstavlja opterećenje našeg stepena snage. U narednim eksperimentima bit će zamijenjen transformatorom.

Ako sada osciloskopom pogledamo signal na pin 6 mikrokola, vidjet ćemo "testeru". Na broju 8 (K1) i dalje se mogu vidjeti pravokutni impulsi, a na odvodu MOSFET-a impulsi su istog oblika, ali su veći.

I kako povećati napon na izlazu?

Hajde sada da podignemo napon sa TL494CN. Shema uključivanja i ožičenja je ista - na matičnoj ploči. Naravno, ne možete dobiti dovoljno visok napon na njemu, pogotovo jer nema hladnjaka na energetskim MOSFET-ima. Ipak, spojite mali transformator na izlazni stepen prema ovom dijagramu.

Primarni namotaj transformatora sadrži 10 zavoja. Sekundarni namotaj sadrži oko 100 zavoja. Dakle, omjer transformacije je 10. Ako primijenite 10V na primarnu, trebali biste dobiti oko 100V na izlazu. Jezgro je napravljeno od ferita. Možete koristiti jezgro srednje veličine iz transformatora napajanja računara.

Budite oprezni, izlaz transformatora je visokog napona. Struja je veoma mala i neće vas ubiti. Ali možete dobiti dobar pogodak. Još jedna opasnost je da ako stavite veliki kondenzator na izlaz, on će pohraniti mnogo naboja. Stoga, nakon isključivanja kruga, treba ga isprazniti.

Na izlazu kruga možete uključiti bilo koji indikator poput sijalice, kao na slici ispod.

Radi na jednosmjernom naponu i potrebno mu je oko 160V da upali. (Napajanje cijelog uređaja je oko 15 V - red veličine niže.)

Izlazni krug transformatora se široko koristi u bilo kojem UPS-u, uključujući napajanje za PC. Kod ovih uređaja, prvi transformator, povezan preko tranzistorskih sklopki na izlaze PWM kontrolera, služi za niskonaponski dio kola, uključujući i TL494CN, iz njegovog visokonaponskog dijela koji sadrži mrežni naponski transformator.

Regulator napona

U pravilu, u malim elektroničkim uređajima domaće izrade, napajanje se osigurava tipičnim PC UPS-om, napravljenim na TL494CN. Krug napajanja računara je dobro poznat, a sami blokovi su lako dostupni, jer se milioni starih računara godišnje odlažu ili prodaju za rezervne delove. Ali po pravilu, ovi UPS-ovi ne proizvode napone veće od 12 V. Ovo je premalo za frekventni pretvarač. Naravno, može se pokušati koristiti prenaponski PC UPS za 25V, ali će ga biti teško pronaći, a previše snage će se raspršiti na 5V u logičkim elementima.

Međutim, na TL494 (ili analognim) možete izgraditi bilo koja kola s pristupom povećanoj snazi ​​i naponu. Koristeći tipične dijelove iz PC UPS-a i moćne MOSFET-ove sa matične ploče, možete napraviti PWM regulator napona na TL494CN. Krug pretvarača je prikazan na donjoj slici.

Na njemu možete vidjeti sklop za uključivanje mikrokola i izlaznog stupnja na dva tranzistora: univerzalni npn- i moćni MOS.

Glavni dijelovi: T1, Q1, L1, D1. Bipolarni T1 se koristi za pogon snažnog MOSFET-a povezanog na pojednostavljen način, tzv. "pasivno". L1 je induktor iz starog HP štampača (oko 50 okreta, 1 cm visok, 0,5 cm širok sa namotajima, otvorena prigušnica). D1 je s drugog uređaja. TL494 povezan alternativni način u odnosu na gore navedeno, iako se bilo koji od njih može koristiti.

C8 je mali kapacitet, da bi se spriječio efekat buke koji ulazi u ulaz pojačala greške, vrijednost od 0,01uF će biti manje-više normalna. Veće vrijednosti će usporiti podešavanje potrebnog napona.

C6 je još manji kondenzator i koristi se za filtriranje visokofrekventnog šuma. Kapacitet mu je do nekoliko stotina pikofarada.

Nikolay Petrushov

TL494, kakva je ovo "zver"?

TL494 (Texas Instruments) je vjerovatno najčešći PWM kontroler, na osnovu kojeg je stvorena većina kompjuterskih napajanja i dijelova za napajanje raznih kućanskih aparata.
A sada je ovaj mikro krug prilično popularan među radio-amaterima koji se bave konstrukcijom prekidačkih izvora napajanja. Domaći analog ovog mikrokola je M1114EU4 (KR1114EU4). Osim toga, razne strane kompanije proizvode ovaj mikro krug s različitim nazivima. Na primjer IR3M02 (Sharp), KA7500 (Samsung), MB3759 (Fujitsu). Sve je to isti čip.
Njene godine su mnogo mlađe od TL431. Počeo ga je proizvoditi Texas Instruments negdje krajem 90-ih - početkom 2000-ih.
Hajde da pokušamo zajedno da shvatimo šta je to i kakva je to "zver"? Razmotrićemo TL494 čip (Texas Instruments).

Dakle, hajde da počnemo tako što ćemo pogledati šta je unutra.

Kompozicija.

Sadrži:
- pilasti generator napona (GPN);
- komparator podešavanja mrtvog vremena (DA1);
- komparator PWM podešavanja (DA2);
- pojačalo greške 1 (DA3), koristi se uglavnom za napon;
- pojačalo greške 2 (DA4), koristi se uglavnom za strujni granični signal;
- stabilan referentni izvor napona (ION) za 5V sa eksternim izlazom 14;
- upravljački krug izlaznog stupnja.

Zatim ćemo, naravno, razmotriti sve njegove komponente i pokušati shvatiti čemu sve ovo služi i kako sve funkcionira, ali prvo će biti potrebno dati njegove radne parametre (karakteristike).

Opcije	Min.	Max.	Jedinica Promjena
V CC Napon napajanja	7	40	AT
V I Ulazni napon pojačala	-0,3	VCC-2	AT
V O Napon kolektora		40	AT
Struja kolektora (svaki tranzistor)		200	mA
Povratna struja		0,3	mA
f Frekvencija OSC oscilatora	1	300	kHz
C T Alternator kondenzator	0,47	10000	nF
R T Otpor otpornika generatora	1,8	500	kOhm
T A Radna temperatura TL494C TL494I	0	70	°C
	-40	85	°C

Njegove ograničavajuće karakteristike su sljedeće;

Napon napajanja................................................ .....41B

Ulazni napon pojačala ................................(Vcc+0,3)V

Izlazni napon kolektora..................................41V

Izlazna struja kolektora.................................................. .....250mA

Ukupna disipacija snage u kontinuiranom načinu rada....1W

Lokacija i svrha pinova mikrokola.

Zaključak 1

Ovo je neinvertujući (pozitivni) ulaz pojačavača greške 1.
Ako je ulazni napon na njemu niži od napona na pinu 2, tada neće biti napona na izlazu ovog pojačala greške 1 (izlaz će biti nizak) i neće imati nikakav utjecaj na širinu (radni ciklus) izlaznih impulsa.
Ako je napon na ovom pinu veći nego na pinu 2, tada će se napon pojaviti na izlazu ovog pojačala 1 (izlaz pojačala 1 će imati visok nivo) i širina (radni ciklus) izlaznih impulsa će smanjiti više, to je veći izlazni napon ovog pojačala (maksimalno 3,3 volta).

Zaključak 2

Ovo je invertirajući (negativni) ulaz pojačavača greške 1.
Ako je ulazni napon na ovom pinu veći od pina 1, neće biti greške napona na izlazu pojačala (izlaz će biti nizak) i neće imati utjecaja na širinu (radni ciklus) izlaznih impulsa.
Ako je napon na ovom pinu niži nego na pinu 1, izlaz pojačala će biti visok.

Pojačalo greške je konvencionalno operacijsko pojačalo sa pojačanjem reda od = 70..95dB za DC napon, (Ku = 1 na frekvenciji od 350 kHz). Opseg ulaznog napona op-pojačala se proteže od -0,3V do napona napajanja, minus 2V. To jest, maksimalni ulazni napon mora biti najmanje dva volta manji od napona napajanja.

Zaključak 3

Ovo su izlazi pojačavača greške 1 i 2 spojeni na ovaj izlaz preko dioda (ili kolo). Ako se napon na izlazu bilo kojeg pojačala promijeni s niskog na visoki, onda na pin 3 također postaje visok.
Ako napon na ovom pinu prelazi 3,3 V, impulsi na izlazu mikrokola nestaju (nulti radni ciklus).
Ako je napon na ovom pinu blizu 0 V, tada će trajanje izlaznih impulsa (radni ciklus) biti maksimalno.

Pin 3 se obično koristi za pružanje povratne informacije pojačalima, ali ako je potrebno, pin 3 se također može koristiti kao ulaz za varijaciju širine impulsa.
Ako je napon na njemu visok (> ~ 3,5 V), tada neće biti impulsa na izlazu MS-a. Napajanje se neće pokrenuti ni pod kojim okolnostima.

Zaključak 4

Kontroliše opseg promene "mrtvog" vremena (eng. Dead-Time Control), u principu, ovo je isti radni ciklus.
Ako je napon na njemu blizu 0 V, tada će izlaz mikrokola imati i minimalnu moguću i maksimalnu širinu impulsa, što se može postaviti drugim ulaznim signalima (pojačala greške, pin 3).
Ako je napon na ovom pinu oko 1,5 V, tada će širina izlaznih impulsa biti u području od 50% njihove maksimalne širine.
Ako napon na ovom pinu prelazi 3,3 V, tada neće biti impulsa na izlazu MS-a. Napajanje se neće pokrenuti ni pod kojim okolnostima.
Ali ne treba zaboraviti da će se s povećanjem "mrtvog" vremena smanjiti raspon podešavanja PWM-a.

Promjenom napona na pin 4, možete postaviti fiksnu širinu "mrtvog" vremena (R-R razdjelnik), implementirati soft start mod u PSU (RC lanac), omogućiti daljinsko gašenje MS-a (ključ) i također može koristiti ovaj pin kao linearni kontrolni ulaz.

Hajde da razmislimo (za one koji ne znaju) šta je "mrtvo" vreme i čemu služi.
Kada radi push-pull strujni krug, impulsi se naizmjenično dovode od izlaza mikrokola do baza (gejtova) izlaznih tranzistora. Budući da je bilo koji tranzistor inercijalni element, ne može se trenutno zatvoriti (otvoriti) kada se signal ukloni (primjeni) sa baze (gejta) izlaznog tranzistora. A ako se impulsi primjenjuju na izlazne tranzistore bez "mrtvog" vremena (to jest, impuls se uklanja iz jednog i odmah primjenjuje na drugi), može doći trenutak kada jedan tranzistor nema vremena da se zatvori, a drugi ima već otvoren. Tada će cijela struja (nazvana kroz struju) teći kroz oba otvorena tranzistora zaobilazeći opterećenje (transformatorski namotaj), a budući da neće biti ničim ograničena, izlazni tranzistori će trenutno otkazati.
Da se to ne bi dogodilo, potrebno je nakon završetka jednog impulsa i prije početka sljedećeg - prošlo je određeno vrijeme, dovoljno za pouzdano zatvaranje izlaznog tranzistora, s čijeg je ulaza uklonjen upravljački signal.
Ovo vrijeme se zove "mrtvo" vrijeme.

Da, čak i ako pogledate sliku sa sastavom mikrosklopa, vidimo da je pin 4 spojen na ulaz komparatora za podešavanje mrtvog vremena (DA1) preko izvora napona od 0,1-0,12 V. Zašto se to radi?
Ovo se radi samo tako da maksimalna širina (radni ciklus) izlaznih impulsa nikada nije jednaka 100%, kako bi se osigurao siguran rad izlaznih (izlaznih) tranzistora.
Odnosno, ako "stavite" pin 4 na zajedničku žicu, tada na ulazu komparatora DA1 i dalje neće biti nultog napona, ali će postojati napon samo ove vrijednosti (0,1-0,12 V) i impulsi od generator napona testera (GPN) pojavit će se na izlazu mikrokola samo kada njihova amplituda na pinu 5 premaši ovaj napon. Odnosno, mikrokolo ima fiksni prag maksimalnog radnog ciklusa izlaznih impulsa, koji neće prelaziti 95-96% za jednociklusni rad izlaznog stepena, i 47,5-48% za dvociklusni rad izlaza pozornici.

Zaključak 5

Ovo je izlaz GPN-a, dizajniran je da na njega poveže kondenzator za podešavanje vremena Ct, čiji je drugi kraj spojen na zajedničku žicu. Njegov kapacitet se obično bira od 0,01 μF do 0,1 μF, ovisno o izlaznoj frekvenciji FPG impulsa PWM kontrolera. U pravilu se ovdje koriste visokokvalitetni kondenzatori.
Izlazna frekvencija GPN-a može se samo kontrolirati na ovom pinu. Raspon izlaznog napona generatora (amplituda izlaznih impulsa) je negdje u području od 3 volta.

Zaključak 6

To je također izlaz GPN-a, dizajniran da na njega poveže otpornik za podešavanje vremena Rt, čiji je drugi kraj spojen na zajedničku žicu.
Vrijednosti Rt i Ct određuju izlaznu frekvenciju GPN-a i izračunavaju se po formuli za rad u jednom ciklusu;

Za push-pull način rada, formula ima sljedeći oblik;

Za PWM kontrolere drugih kompanija, frekvencija se izračunava po istoj formuli, osim što će se broj 1 morati promijeniti u 1.1.

Zaključak 7

Povezuje se na zajedničku žicu kruga uređaja na PWM kontroleru.

Zaključak 8

Mikrokolo ima izlazni stepen sa dva izlazna tranzistora, koji su njegovi izlazni ključevi. Kolektorski i emiterski terminali ovih tranzistora su slobodni, pa se, ovisno o potrebi, ovi tranzistori mogu uključiti u kolo za rad i sa zajedničkim emiterom i sa zajedničkim kolektorom.
Ovisno o naponu na pin 13, ovaj izlazni stupanj može raditi iu push-pull i jednocikličnom radu. U jednom ciklusu rada, ovi tranzistori mogu biti povezani paralelno kako bi se povećala struja opterećenja, što se obično radi.
Dakle, pin 8 je kolektorski pin tranzistora 1.

Zaključak 9

Ovo je terminal emitera tranzistora 1.

Zaključak 10

Ovo je terminal emitera tranzistora 2.

Zaključak 11

Ovo je kolektor tranzistora 2.

Zaključak 12

"Plus" TL494CN napajanja je spojen na ovaj pin.

Zaključak 13

Ovo je izlaz za odabir načina rada izlaznog stupnja. Ako je ovaj pin spojen na masu, izlazni stupanj će raditi u single-ended modu. Izlazni signali na izlazima tranzistorskih prekidača bit će isti.
Ako dovedete napon od +5 V na ovaj pin (spojite pinove 13 i 14 jedan na drugi), tada će izlazni ključevi raditi u push-pull modu. Izlazni signali na terminalima tranzistorskih prekidača bit će van faze i frekvencija izlaznih impulsa će biti upola manja.

Zaključak 14

Ovo je izlaz iz štale I izvor O porno H napon (ION), sa izlaznim naponom od +5 V i izlaznom strujom do 10 mA, koji se može koristiti kao referenca za poređenje u pojačivačima grešaka, ali i u druge svrhe.

Zaključak 15

Radi isto kao pin 2. Ako se drugo pojačalo greške ne koristi, onda se pin 15 jednostavno povezuje na pin 14 (+5V referenca).

Zaključak 16

Radi na isti način kao pin 1. Ako se drugo pojačalo greške ne koristi, onda se obično spaja na zajedničku žicu (pin 7).
Kada je pin 15 spojen na +5V i pin 16 spojen na masu, nema izlaznog napona iz drugog pojačala, tako da nema utjecaja na rad čipa.

Princip rada mikrokola.

Dakle, kako radi TL494 PWM kontroler.
Iznad smo detaljno ispitali svrhu pinova ovog mikrokola i koju funkciju obavljaju.
Ako se sve ovo pažljivo analizira, onda iz svega ovoga postaje jasno kako ovaj čip radi. Ali ću još jednom vrlo ukratko opisati princip njegovog rada.

Kada je mikrokolo tipično uključeno i napajanje se na njega dovodi (minus na pin 7, plus na pin 12), GPN počinje generirati pilaste impulse s amplitudom od oko 3 volta, čija frekvencija ovisi o C i R spojen na pinove 5 i 6 mikrokola.
Ako je vrijednost kontrolnih signala (na pinovima 3 i 4) manja od 3 volta, tada se na izlaznim ključevima mikrokola pojavljuju pravokutni impulsi čija širina (ciklus rada) ovisi o vrijednosti kontrolnih signala na pinovima 3 i 4.
To jest, mikrokolo uspoređuje pozitivni pilasti napon iz kondenzatora Ct (C1) s bilo kojim od dva kontrolna signala.
Logički sklopovi za upravljanje izlaznim tranzistorima VT1 i VT2 otvaraju ih samo kada je napon pilastih impulsa veći od upravljačkih signala. I što je ta razlika veća, to je širi izlazni impuls (veći radni ciklus).
Upravljački napon na pinu 3, zauzvrat, ovisi o signalima na ulazima operacionih pojačala (pojačala za greške), koji zauzvrat mogu kontrolirati izlazni napon i izlaznu struju PSU-a.

Dakle, povećanje ili smanjenje vrijednosti bilo kojeg upravljačkog signala uzrokuje, odnosno, linearno smanjenje ili povećanje širine naponskih impulsa na izlazima mikrokruga.
Kao upravljački signali, kao što je gore navedeno, mogu se koristiti napon sa pina 4 (kontrola mrtvog vremena), ulazi pojačavača greške ili ulaz signala povratne sprege direktno sa pina 3.

Teorija je, kako kažu, teorija, ali biće mnogo bolje da se sve ovo vidi i "oseti" u praksi, pa hajde da sklopimo sledeću šemu na matičnoj ploči i vidimo iz prve ruke kako sve to funkcioniše.

Najjednostavniji i brz način- Stavite sve zajedno na ploču. Da, instalirao sam KA7500 čip. Stavio sam izlaz "13" mikrokola na zajedničku žicu, to jest, naši izlazni ključevi će raditi u režimu jednog ciklusa (signali na tranzistorima će biti isti), a stopa ponavljanja izlaznih impulsa će odgovarati na frekvenciju pilastog napona GPN-a.

Spojio sam osciloskop na sljedeće ispitne tačke:
- Prvi snop na pin "4", za kontrolu DC napona na ovom pinu. Nalazi se u sredini ekrana na nultoj liniji. Osjetljivost - 1 volt po podjeli;
- Drugi snop na izlaz "5", za kontrolu pilastog napona GPN-a. Takođe se nalazi na nultoj liniji (oba zraka su kombinovana) u centru osciloskopa i sa istom osetljivošću;
- Treći snop na izlaz mikrokola na izlaz "9", za kontrolu impulsa na izlazu mikrokola. Osjetljivost zraka je 5 volti po podjeli (0,5 volti, plus djelitelj za 10). Nalazi se na dnu ekrana osciloskopa.

Zaboravio sam reći da su izlazni ključevi mikrokola spojeni na zajednički kolektor. Drugim riječima, prema shemi sljedbenika emitera. Zašto repetitor? Jer signal na emiteru tranzistora tačno ponavlja signal baze, tako da možemo sve jasno vidjeti.
Ako uklonite signal sa kolektora tranzistora, on će biti invertiran (obrnut) u odnosu na osnovni signal.
Napajamo mikrokolo i vidimo šta imamo na izlazima.

Na četvrtoj nozi imamo nulu (klizač trimera je u najnižoj poziciji), prvi snop je na nulti liniji u centru ekrana. Ne rade ni pojačala za greške.
Na petoj nozi vidimo pilasti napon GPN-a (drugi snop), sa amplitudom nešto većom od 3 volta.
Na izlazu mikrokola (pin 9) vidimo pravokutne impulse s amplitudom od oko 15 volti i maksimalnom širinom (96%). Tačke na dnu ekrana su samo fiksni prag radnog ciklusa. Da biste ga učinili bolje vidljivim, uključite rastezanje na osciloskopu.

Pa, sada to bolje vidite. To je upravo vrijeme kada amplituda impulsa padne na nulu i izlazni tranzistor je zatvoren za ovo kratko vrijeme. Nulti nivo za ovaj snop na dnu ekrana.
Pa, hajde da dodamo napon na pin 4 i vidimo šta ćemo dobiti.

Na pinu "4" sa trimer otpornikom, postavio sam konstantni napon od 1 volta, prvi snop je porastao za jednu podelu (ravna linija na ekranu osciloskopa). šta vidimo? Mrtvo vrijeme je povećano (radni ciklus se smanjio), to je isprekidana linija na dnu ekrana. Odnosno, izlazni tranzistor je zatvoren na neko vrijeme oko pola trajanja samog impulsa.
Dodajmo još jedan volt sa otpornikom za podešavanje na pin "4" mikrokola.

Vidimo da je prvi snop porastao za jednu podelu, trajanje izlaznih impulsa je postalo još kraće (1/3 trajanja cijelog impulsa), a mrtvo vrijeme (vrijeme zatvaranja izlaznog tranzistora) se povećalo na dvije trećine. Odnosno, jasno se vidi da logika mikrokola upoređuje nivo GPN signala sa nivoom kontrolnog signala i na izlaz prenosi samo onaj GPN signal, čiji je nivo viši od kontrolnog signala.

Da bi bilo još jasnije, trajanje (širina) izlaznih impulsa mikrokola će biti isto kao i trajanje (širina) izlaznih impulsa pilastog napona koji su iznad nivoa kontrolnog signala (iznad prave linije na ekran osciloskopa).

Samo naprijed, dodajte još jedan volt na pin "4" mikrokola. šta vidimo? Na izlazu mikrosklopa, vrlo kratki impulsi su približno iste širine kao oni koji strše iznad prave linije vrha napona u obliku zubaca. Uključite rastezanje na osciloskopu kako bi se puls mogao bolje vidjeti.

Ovdje vidimo kratak impuls, tokom kojeg će izlazni tranzistor biti otvoren, a ostatak vremena (donja linija na ekranu) će biti zatvoren.
Pa, hajde da pokušamo još više da podignemo napon na pinu "4". Napon na izlazu sa trimer otpornikom postavljamo iznad nivoa pilastog napona GPN-a.

E, to je to, napojna će nam prestati da radi, pošto je izlaz potpuno "miran". Izlaznih impulsa nema, jer na kontrolnom pinu "4" imamo konstantan nivo napona veći od 3,3 volta.
Apsolutno ista stvar će se dogoditi ako primijenite kontrolni signal na pin "3", ili na neku vrstu pojačivača greške. Ako ste zainteresovani, možete i sami da proverite. Štaviše, ako su upravljački signali odmah na svim upravljačkim izlazima, kontrolišite mikrokolo (prevladavaju), doći će do signala sa tog upravljačkog izlaza čija je amplituda veća.

Pa, pokušajmo odvojiti izlaz "13" iz zajedničke žice i spojiti ga na izlaz "14", odnosno prebaciti način rada izlaznih ključeva iz jednociklusnog u dvociklusni. Hajde da vidimo šta možemo da uradimo.

Trimerom ponovo dovodimo napon na pin "4" na nulu. Uključujemo struju. šta vidimo?
Na izlazu mikrosklopa postoje i pravokutni impulsi maksimalnog trajanja, ali njihova stopa ponavljanja je upola manja od frekvencije pilastih impulsa.
Isti impulsi će biti i na drugom ključnom tranzistoru mikrokola (pin 10), s jedinom razlikom što će biti pomereni u vremenu u odnosu na ove za 180 stepeni.
Postoji i maksimalni prag radnog ciklusa (2%). Sada se ne vidi, potrebno je spojiti 4. snop osciloskopa i spojiti dva izlazna signala zajedno. Četvrta sonda nije pri ruci, pa je nisam uradio. Ko želi neka se uvjeri i sam u to.

U ovom režimu, mikrokolo radi na potpuno isti način kao u jednocikličnom režimu, sa jedinom razlikom što maksimalno trajanje izlaznih impulsa ovde neće prelaziti 48% ukupnog trajanja impulsa.
Dakle, nećemo dugo razmatrati ovaj način rada, već samo pogledajte kakve ćemo impulse imati na naponu na pinu "4" od dva volta.

Podižemo napon pomoću tuning otpornika. Širina izlaznih impulsa je smanjena na 1/6 ukupnog trajanja impulsa, odnosno tačno duplo više nego u jednocikličnom režimu rada izlaznih prekidača (tamo 1/3 puta).
Na izlazu drugog tranzistora (pin 10) bit će isti impulsi, samo pomaknuti u vremenu za 180 stepeni.
Pa, u principu, analizirali smo rad PWM kontrolera.

Više o zaključku "4". Kao što je ranije spomenuto, ovaj pin se može koristiti za "meko" pokretanje napajanja. Kako to organizovati?
Veoma jednostavno. Da biste to učinili, spojite na izlaz "4" RC lanac. Evo primjera fragmenta dijagrama:

Kako ovdje funkcionira "meki start"? Pogledajmo dijagram. Kondenzator C1 je povezan na ION (+5 volti) preko otpornika R5.
Kada se napajanje uključi na mikrokolo (pin 12), +5 volti se pojavljuje na pinu 14. Kondenzator C1 počinje da se puni. Struja punjenja kondenzatora teče kroz otpornik R5, u trenutku uključivanja je maksimalna (kondenzator se isprazni) i na otporniku dolazi do pada napona od 5 volti, koji se primjenjuje na izlaz "4". Ovaj napon, kao što smo već saznali iz iskustva, zabranjuje prolaz impulsa na izlaz mikrokola.
Kako se kondenzator puni, struja punjenja opada i pad napona na otporniku se u skladu s tim smanjuje. Napon na pinu "4" također se smanjuje i impulsi se počinju pojavljivati ​​na izlazu mikrosklopa, čije trajanje se postupno povećava (kako se kondenzator puni). Kada je kondenzator potpuno napunjen, struja punjenja prestaje, napon na pinu "4" postaje blizu nule, a pin "4" više ne utiče na trajanje izlaznih impulsa. Napajanje prelazi u svoj radni režim.
Naravno, pretpostavili ste da će vrijeme početka PSU-a (njegov izlaz u radni način) ovisiti o vrijednosti otpornika i kondenzatora, a njihovim odabirom bit će moguće regulirati ovo vrijeme.

Pa, ovo je ukratko cijela teorija i praksa, i tu nema ništa posebno komplicirano, a ako razumijete i razumijete rad ovog PWM-a, onda vam neće biti teško razumjeti i razumjeti rad drugih PWM-a.

Želim vam svu sreću.