TENTO MATERIÁL OBSAHUJE VELKÉ MNOŽSTVÍ ANIMOVANÝCH APLIKACÍ!!!

Pro prohlížeč Microsoft Internet Extlorer musíte dočasně zakázat některé funkce, konkrétně:
- vypněte integrované lišty od Yandex, Google atd.
- vypněte stavový řádek (zrušte zaškrtnutí):

Vypnout adresní řádek:

Volitelně můžete vypnout BEŽNÁ TLAČÍTKA, ale výsledná plocha obrazovky již stačí

Jinak nejsou potřeba žádné další úpravy – materiál se ovládá pomocí tlačítek zabudovaných v materiálu a sejmuté panely můžete kdykoli vrátit na své místo.

KONVERZE VÝKONU

Než přistoupíme k popisu principu činnosti spínaných zdrojů, měli bychom si připomenout některé podrobnosti z obecného kurzu fyziky, konkrétně co je elektřina, co je magnetické pole a jak na sobě závisí.
Nebudeme se ponořit příliš hluboko a pomlčíme také o důvodech výskytu elektřiny v různých předmětech - k tomu stačí hloupě přepsat 1/4 kurzu fyziky, takže doufáme, že čtenář ví, co je elektřina ne z nápisů na cedulích "NEVSTUPOVAT - ZABIJÍ!". Pro začátek si však připomeňme, o co jde, jedná se o samotnou elektřinu, nebo spíše napětí.

No a teď čistě teoreticky předpokládejme, že jako zátěž máme vodič, tzn. nejběžnější kus drátu. Co se v něm děje, když jím protéká proud, je názorně znázorněno na následujícím obrázku:

Pokud je s vodičem a magnetickým polem kolem vše jasné, složíme vodič ne do kroužku, ale do několika kroužků, aby se náš induktor aktivněji projevil a uvidíme, co bude dál.

Právě na tomto místě má smysl pít čaj a nechat mozek vstřebat to, co jste se právě naučili. Pokud není mozek unavený, nebo je tato informace již známa, pak hledáme dále

Jako výkonové tranzistory ve spínaném zdroji se používají bipolární tranzistory, tranzistory s efektem pole (MOSFET) a IGBT. Je na výrobci zařízení, aby rozhodl, který výkonový tranzistor použije, protože oba mají své výhody a nevýhody. Bylo by však nespravedlivé si nevšimnout, že bipolární tranzistory se ve výkonných zdrojích prakticky nepoužívají. Tranzistory MOSFET se nejlépe používají při převodních frekvencích od 30 kHz do 100 kHz, ale IGBT „mají rády frekvence nižší – nad 30 kHz je lepší je nepoužívat.
Bipolární tranzistory jsou dobré, protože se zavírají docela rychle, protože kolektorový proud závisí na proudu báze, ale v otevřeném stavu mají poměrně velký odpor, což znamená, že budou mít poměrně velký pokles napětí, což rozhodně vede k nadměrnému zahřívání samotného tranzistoru.
Polní ventily mají v otevřeném stavu velmi malý aktivní odpor, který nezpůsobuje velké uvolňování tepla. Čím je však tranzistor výkonnější, tím větší je jeho kapacita hradla a k jeho nabíjení a vybíjení jsou zapotřebí poměrně velké proudy. Tato závislost kapacity hradla na výkonu tranzistoru je dána tím, že tranzistory s efektem pole používané pro napájení jsou vyráběny technologií MOSFET, jejíž podstatou je použití paralelního zapojení více tranzistorů s efektem pole s izolovaná brána a vyrobená na jediném čipu. A čím je tranzistor výkonnější, tím více se používá paralelních tranzistorů a sečtou se kapacity hradla.
Pokusem o nalezení kompromisu jsou tranzistory vyrobené pomocí technologie IGBT, protože jsou základními prvky. Říká se, že dopadly čistě náhodou při pokusu zopakovat MOSFET, ale místo tranzistorů s efektem pole se ukázaly ne zcela polní a ne zcela bipolární. Jako řídící elektroda funguje hradlo nízkovýkonového tranzistoru s efektem pole zabudovaného uvnitř, který již svým zdrojem-odvodem řídí proud bází paralelně zapojených a na stejném čipu vyrobených bipolárních tranzistorů. tento tranzistor. Získá se tak poměrně malá kapacita hradla a nepříliš velký aktivní odpor v otevřeném stavu.
Základních obvodů pro zapnutí pohonné jednotky není tolik:
AUTOGENERAČNÍ NAPÁJENÍ. Použijte kladné připojení, obvykle indukční. Jednoduchost těchto napájecích zdrojů jim ukládá určitá omezení - takové zdroje „jako“ konstantní, neměnné zatížení, protože zatížení ovlivňuje parametry zpětné vazby. Takové zdroje jsou jak jednotaktní, tak dvoutaktní.
IMPULZNÍ NAPÁJENÍ S NUCENÝM BUZENÍM. Tyto zdroje se také dělí na jednotaktní a dvoutaktní. První jmenované jsou sice věrnější měnící se zátěži, ale přesto si potřebnou rezervu chodu příliš stabilně neudržují. A audio zařízení má poměrně velký rozptyl ve spotřebě - v režimu pauzy má zesilovač spotřebu pár wattů (klidový proud koncového stupně) a ve špičkách zvukového signálu může spotřeba dosahovat desítek nebo dokonce stovek wattů. .
Jedinou, nejpřijatelnější možností spínaného zdroje pro audio zařízení je tedy použití push-pull obvodů s nuceným buzením. Nezapomeňte také, že při vysokofrekvenční přeměně je nutné věnovat větší pozornost filtrování sekundárního napětí, protože výskyt rušení výkonu ve zvukovém rozsahu anuluje veškeré snahy o výrobu spínaného zdroje pro výkonový zesilovač. . Ze stejného důvodu je konverzní frekvence posunuta dále od zvukového rozsahu. Nejoblíbenější převodní frekvence bývala kolem 40 kHz, ale moderní elementová základna umožňuje převod na frekvencích mnohem vyšších – až 100 kHz.
Existují dva základní typy těchto pulzních zdrojů – stabilizované a nestabilizované.
Stabilizované zdroje využívají pulzně šířkovou modulaci, jejíž podstatou je tvarování výstupního napětí úpravou doby trvání napětí přiváděného na primární vinutí a nepřítomnost pulzů je kompenzována LC obvody zapojenými na sekundárním napájecím výstupu. Velkým plusem stabilizovaných zdrojů je stabilita výstupního napětí, které nezávisí na vstupním napětí sítě 220 V ani na příkonu.
Nestabilizované jednoduše ovládají výkonovou část s konstantní frekvencí a dobou trvání pulzu a od běžného transformátoru se liší pouze rozměry a mnohem menšími kapacitami sekundárních výkonových kondenzátorů. Výstupní napětí přímo závisí na síti 220 V a má mírnou závislost na spotřebě energie (naprázdno je napětí o něco vyšší než vypočtené).
Nejoblíbenější schémata pro výkonovou část spínaných zdrojů jsou:
Střed(TLAČIT TÁHNOUT). Obvykle se používají v nízkonapěťových napájecích zdrojích, protože mají některé vlastnosti v požadavcích na základnu prvků. Rozsah výkonu je poměrně velký.
Poloviční most. Nejoblíbenější obvod v síťových spínaných zdrojích. Rozsah výkonu až 3000 W. Další zvýšení výkonu je možné, ale již cenově se dostává na úroveň můstkové verze, proto je poněkud neekonomické.
Mosty. Tento obvod není ekonomický při nízkých výkonech, protože obsahuje dvojnásobný počet výkonových spínačů. Proto se nejčastěji používá při výkonech od 2000 wattů. Maximální výkon se pohybuje v rozmezí 10 000 wattů. Tento obvod je hlavní při výrobě svařovacích strojů.
Pojďme se blíže podívat na to, kdo je kdo a jak to funguje.

SE STŘEDNÍM BODEM

Jak bylo ukázáno, tento obvod výkonové části se nedoporučuje používat k vytváření síťových napájecích zdrojů, ale NEDOPORUČUJEME neznamená NEMOŽNÉ. Jen je třeba být opatrnější při výběru základny prvků a výrobě výkonového transformátoru a také brát v úvahu poměrně vysoká napětí při pokládání desky plošných spojů.
Tento výkonový stupeň získal maximální popularitu v automobilovém audio zařízení, stejně jako v nepřerušitelných zdrojích napájení. V této oblasti však tento obvod trpí určitou nepříjemností, a to omezením maximálního výkonu. A pointa není v elementové bázi - dnes nejsou MOSFET tranzistory s okamžitými hodnotami drain-source proudu 50-100 A vůbec vzácné. Pointa je v celkovém výkonu samotného transformátoru, resp. primární vinutí.
Problém je ... Pro větší přesvědčivost však použijeme program pro výpočet dat vinutí vysokofrekvenčních transformátorů.
Vezmeme 5 kroužků velikosti K45x28x8 s propustností M2000HM1-A, nastavíme převodní frekvenci na 54 kHz a primární vinutí na 24 V (dvě poloviční vinutí po 12 V). Výsledkem je, že výkon tohoto jádro může vyvinout 658 wattů, ale primární vinutí by mělo obsahovat 5 závitů, tzn. 2,5 otáčky na poloviční návin. Protože to přirozeně nestačí... Vyplatí se však zvýšit konverzní frekvenci na 88 kHz, protože to vychází pouze na 2 (!) otáčky na poloviční vinutí, i když výkon vypadá velmi lákavě - 1000 wattů.
Zdá se, že se můžete smířit s takovými výsledky a rozdělit 2 otáčky rovnoměrně po celém prstenci, také, pokud se budete hodně snažit, můžete, ale kvalita feritu ponechává hodně žádoucí a M2000HM1-A na frekvencích výše 60 kHz už se samo o sobě dost silně zahřívá, no, na 90 kHz už je potřeba dofouknout.
Takže cokoli si může člověk říct, ale ukazuje se začarovaný kruh - zvětšením rozměrů pro získání většího výkonu příliš snížíme počet závitů primárního vinutí, zvýšením frekvence zase snížíme počet závitů primárního vinutí. primární vinutí, ale navíc získáme přebytečné teplo.
Z tohoto důvodu se pro získání výkonů nad 600 W používají duální měniče - jeden řídicí modul vysílá řídicí impulsy na dva stejné výkonové moduly obsahující dva výkonové transformátory. Výstupní napětí obou transformátorů se sečtou. Tímto způsobem je organizováno napájení továrně vyrobených zesilovačů pro těžký provoz a z jednoho napájecího modulu je odebráno asi 500 až 700 W a více. Existuje několik způsobů, jak to shrnout:
- součet střídavého napětí. Proud v primárních vinutích transformátorů je přiváděn synchronně, proto jsou výstupní napětí synchronní a lze je zapojit do série. Nedoporučuje se zapojovat sekundární vinutí paralelně ze dvou transformátorů - malý rozdíl ve vinutí nebo kvalitě feritu vede k velkým ztrátám a snížení spolehlivosti.
- sumace po usměrňovačích, tzn. konstantní napětí. Nejlepší možnost - jeden napájecí modul vytváří kladné napětí pro výkonový zesilovač a druhý - záporné.
- výroba energie pro zesilovače s dvouúrovňovým napájením přidáním dvou stejných bipolárních napětí.

POLOMOST

Obvod polovičního můstku má několik výhod - je jednoduchý, tudíž spolehlivý, snadno se opakuje, neobsahuje vzácné součástky a lze jej provádět jak na bipolárních, tak na polních tranzistorech. IGBT tranzistory v něm také fungují dobře. Má však slabé místo. Jedná se o přemosťovací kondenzátory. Faktem je, že při vysokých výkonech jimi protéká poměrně velký proud a kvalita hotového spínaného zdroje přímo závisí na kvalitě této konkrétní součásti.
A problém je v tom, že kondenzátory se neustále dobíjejí, proto musí mít minimální odpor KRYTÍ VÝSTUPU, jelikož při velkém odporu se v této oblasti uvolní poměrně hodně tepla a nakonec výstup prostě shoří. Jako průchozí se proto musí použít fóliové kondenzátory a kapacita jednoho kondenzátoru může při použití jednoho kondenzátoru dosáhnout v krajním případě kapacity 4,7 μF - poměrně často se také používá obvod s jedním kondenzátorem, podle princip koncového stupně UMZCH s unipolárním napájením. Pokud jsou použity dva kondenzátory 4,7 uF (jejich připojovací bod je připojen k vinutí transformátoru a volné svorky jsou připojeny ke kladným a záporným napájecím sběrnicím), pak je toto zařízení docela vhodné pro napájení výkonových zesilovačů - celková kapacita pro střídavý napětí konverze se sčítá a v důsledku toho se rovná 4,7 uF + 4,7 uF = 9,4 uF. Tato varianta však není určena pro dlouhodobé nepřetržité používání s maximální zátěží - je nutné rozdělit celkovou kapacitu na více kondenzátorů.
Pokud je potřeba získat velké kapacity (nízká konverzní frekvence), je lepší použít několik kondenzátorů menší kapacity (např. 5 ks po 1 uF zapojených paralelně). Velké množství paralelně zapojených kondenzátorů však značně zvětšuje rozměry zařízení a celkové náklady na celý věnec kondenzátorů nejsou malé. Proto, pokud potřebujete získat větší výkon, má smysl použít můstkový obvod.
U polomůstkové verze nejsou výkony nad 3000 W žádoucí - desky s průchozími kondenzátory budou bolestivě objemné. Použití elektrolytických kondenzátorů jako průchozích má smysl, ale pouze při výkonech do 1000 W, protože elektrolyty nejsou při vysokých frekvencích účinné a začínají se zahřívat. Papírové kondenzátory jako průchodky se ukázaly velmi dobře, ale zde jsou jejich rozměry ...
Pro větší přehlednost uvádíme tabulku závislosti reaktance kondenzátoru na frekvenci a kapacitě (Ohm):

Kapacita kondenzátoru	frekvence konverze

Pro každý případ připomínáme, že při použití dvou kondenzátorů (jeden pro plus, druhý pro mínus) bude výsledná kapacita rovna součtu kapacit těchto kondenzátorů. Výsledný odpor nevytváří teplo, protože je reaktivní, ale může ovlivnit účinnost zdroje při maximálním zatížení - výstupní napětí začne klesat, přestože celkový výkon výkonového transformátoru je zcela dostatečný.

MOST

Můstkový obvod je vhodný pro jakýkoli výkon, ale nejúčinnější je při vysokých výkonech (u síťových zdrojů se jedná o výkony od 2000 W). Obvod obsahuje dva páry výkonových tranzistorů řízených synchronně, ale nutnost galvanického oddělení emitorů horního páru přináší určité nepříjemnosti. Tento problém je však zcela řešitelný při použití řídicích transformátorů nebo specializovaných mikroobvodů, například pro tranzistory s efektem pole můžete použít IR2110 - specializovaný vývoj International Rectifier.

Výkonová část však nemá žádný význam, pokud není řízena řídicím modulem.
Existuje poměrně mnoho specializovaných mikroobvodů schopných řídit výkonovou část spínaných zdrojů, nejúspěšnějším vývojem v této oblasti je však TL494, který se objevil v minulém století, ale neztratil svůj význam, protože obsahuje VŠECHNY potřebné uzly pro ovládání výkonové části spínaných zdrojů . O popularitě tohoto mikroobvodu svědčí především jeho vydání několika velkými výrobci elektronických součástek najednou.
Zvažte princip fungování tohoto mikroobvodu, který lze s plnou odpovědností nazvat regulátorem, protože má VŠECHNY potřebné uzly.

ČÁST II

Jaká je skutečná PWM metoda regulace napětí?
Metoda je založena na stejné setrvačnosti indukčnosti, tzn. není to schopnost okamžitě projít proudem. Úpravou doby trvání impulsů tedy můžete změnit konečné konstantní napětí. Navíc u spínaných zdrojů je lepší to udělat v primárních obvodech a ušetřit tak peníze na vytvoření zdroje energie, protože tento zdroj bude hrát dvě role najednou:
- převod napětí;
- stabilizace výstupního napětí.
Navíc bude v tomto případě generováno mnohem méně tepla ve srovnání s lineárním stabilizátorem instalovaným na výstupu nestabilizovaného spínaného zdroje.
Pro větší přehlednost se podívejte na obrázek níže:

Obrázek ukazuje ekvivalentní obvod spínacího regulátoru, ve kterém generátor pravoúhlých impulsů V1 funguje jako výkonový spínač a R1 jako zátěž. Jak je patrné z obrázku, s pevnou amplitudou výstupního pulzu 50 V je možné změnou doby trvání pulzu měnit napětí dodávané do zátěže v širokém rozsahu a s velmi malými tepelnými ztrátami, v závislosti pouze na parametry použitého vypínače.

Přišli jsme na principy fungování pohonné jednotky a také řízení. Zbývá propojit oba uzly a získat hotový spínaný zdroj.
Zatížitelnost regulátoru TL494 není příliš velká, i když pro ovládání jednoho páru výkonových tranzistorů typu IRFZ44 stačí. Pro výkonnější tranzistory jsou však již potřeba proudové zesilovače, které dokážou vyvinout potřebný proud na řídicích elektrodách výkonových tranzistorů. Vzhledem k tomu, že se snažíme zmenšit velikost napájecího zdroje a odklonit se od zvukového rozsahu, budou MOSFETy nejlepším využitím jako výkonové tranzistory.

Varianty konstrukcí při výrobě MOSFETů.

Na jedné straně nejsou k ovládání tranzistoru s efektem pole potřeba velké proudy - otevírají se napětím. V tomto soudku s medem je však moucha, v tomto případě spočívá v tom, že hradlo má sice obrovský činný odpor, který nespotřebovává proud k pohonu tranzistoru, ale hradlo má kapacitu. A pro jeho nabíjení a vybíjení jsou právě potřeba velké proudy, protože při vysokých konverzních frekvencích je reaktance již snížena na limity, které nelze ignorovat. A čím větší výkon má výkonový MOSFET tranzistor, tím větší je kapacita jeho hradla.
Vezměme například IRF740 (400V, 10A), který má kapacitu hradla 1400pF, a IRFP460 (500V,20A), který má kapacitu hradla 4200pF. Protože napětí prvního i druhého hradla by nemělo překročit ± 20 V, pak jako řídicí impulsy vezmeme napětí 15 V a v simulátoru uvidíme, co se děje při frekvenci generátoru 100 kHz na rezistorech R1 a R2, které jsou zapojeny v sérii s kondenzátory na 1400 pF a 4200 pF.

Testovací stojan.

Když proud protéká aktivní zátěží, tvoří se na ní úbytek napětí, podle této hodnoty lze posuzovat okamžité hodnoty protékajícího proudu.

Pád přes odpor R1.

Jak je patrné z obrázku, ihned po objevení se řídicího impulsu poklesne na rezistoru R1 přibližně 10,7 V. Při odporu 10 ohmů to znamená, že okamžitá hodnota proudu dosáhne 1, A (!). Jakmile puls skončí na rezistoru R1, klesne také 10,7 V, proto je pro vybití kondenzátoru C1 zapotřebí proud asi 1 A.
K nabití a vybití kapacity 4200 pF přes odpor 10 ohmů je zapotřebí 1,3 A, protože na odporu 10 ohmů poklesne napětí 13,4 V.

Závěr se napovídá - pro nabíjení a vybíjení kapacit hradel je nutné, aby přilba pracující na hradlech výkonových tranzistorů vydržela poměrně velké proudy, a to i přes to, že celková spotřeba je celkem malá.
Pro omezení okamžitých hodnot proudu v hradlech tranzistorů s efektem pole se obvykle používají odpory omezující proud od 33 do 100 ohmů. Nadměrný pokles těchto rezistorů zvyšuje okamžitou hodnotu protékajících proudů a nárůst prodlužuje dobu trvání výkonového tranzistoru v lineárním režimu, což vede k jeho nepřiměřenému zahřívání.
Poměrně často se používá řetězec skládající se z rezistoru a paralelně zapojené diody. Tento trik se používá především k odlehčení řídicího stupně při nabíjení a urychlení vybití kapacity hradla.

Fragment jednocyklového měniče.

Není tedy dosaženo okamžitého výskytu proudu ve vinutí výkonového transformátoru, ale poněkud lineárního. To sice zvyšuje teplotu výkonového stupně, ale poměrně znatelně snižuje samokmitací špičky, které se nevyhnutelně objevují, když je na vinutí transformátoru aplikováno obdélníkové napětí.

Samoindukce při provozu jednocyklového měniče
(červená čára - napětí na vinutí transformátoru, modrá - napájecí napětí, zelená - řídicí impulsy).

Takže jsme přišli na teoretickou část a můžeme vyvodit některé závěry:
Pro vytvoření spínaného zdroje je zapotřebí transformátor, jehož jádro je vyrobeno z feritu;
Pro stabilizaci výstupního napětí spínaného zdroje je nutná metoda PWM, se kterou si regulátor TL494 vcelku úspěšně poradí;
Výkonová část se středem je nejvhodnější pro nízkonapěťové spínané zdroje;
Výkonová část polomůstkového obvodu je vhodná pro malé a střední výkony a její parametry a spolehlivost do značné míry závisí na počtu a kvalitě průchozích kondenzátorů;
Výkonová část mostového typu je výhodnější pro velké výkony;
Při použití ve výkonové části MOSFETu nezapomeňte na kapacitu hradel a vypočítejte ovládací prvky s výkonovými tranzistory, korigovanými na tuto kapacitu;

Jelikož jsme si vymysleli jednotlivé uzly, přecházíme ke konečné verzi spínaného zdroje. Protože algoritmus a obvody všech polomůstkových zdrojů jsou téměř stejné, abychom si ujasnili, který prvek je k čemu potřeba, rozebereme ten nejoblíbenější, s výkonem 400 W, se dvěma bipolárními výstupními napětími.

Zbývá poznamenat několik nuancí:
Rezistory R23, R25, R33, R34 slouží k vytvoření RC filtru, což je velmi žádoucí při použití elektrolytických kondenzátorů na výstupu spínaných zdrojů. Ideálně je samozřejmě lepší použít LC filtry, ale protože „konzumenti“ nejsou moc výkonní, vystačíte si úplně s RC filtrem. Odpor těchto rezistorů lze použít od 15 do 47 ohmů. R23 je lepší s výkonem 1W, zbytek na 0,5W stačí.
C25 a R28 - tlumič, který snižuje samoindukční emise ve vinutí výkonového transformátoru. Jsou nejúčinnější při kapacitách nad 1000 pF, ale v tomto případě se na rezistoru vytváří příliš mnoho tepla. Nezbytné v případě, kdy za usměrňovacími diodami sekundárního zdroje nejsou žádné tlumivky (převážná většina továrního vybavení). Pokud jsou použity tlumivky, účinnost tlumičů není tak patrná. Proto je instalujeme zřídka a zdroje z toho nefungují hůře.
Pokud se některé hodnoty prvků na desce a schématu zapojení liší, nejsou tyto hodnoty kritické – můžete použít obojí.
Pokud jsou na desce prvky, které nejsou na schématu zapojení (obvykle se jedná o výkonové kondenzátory), nemůžete je nainstalovat, i když s nimi to bude lepší. Pokud se rozhodnete pro instalaci, nelze použít elektrolytické kondenzátory při 0,1 ... 0,47 μF, ale elektrolytické kondenzátory stejné kapacity jako ty, které jsou s nimi zapojeny paralelně.
Na desce MOŽNOST 2 V blízkosti radiátorů je po obvodu vyvrtán obdélníkový díl a na něm jsou instalována tlačítka ovládání napájení (zapnuto-vypnuto). Potřeba tohoto otvoru je způsobena tím, že 80 mm ventilátor se nevejde na výšku, aby jej bylo možné upevnit na chladič. Proto je ventilátor namontován pod základnou PCB.

NÁVOD K SAMOMONTÁŽI
STABILIZOVANÝ SPÍNAČ NAPÁJENÍ

Nejprve byste si měli pozorně přečíst schéma zapojení, ale to by mělo být provedeno vždy před zahájením montáže. Tento měnič napětí pracuje na obvodu polovičního můstku. Jaký je rozdíl od ostatních, je podrobně popsáno.

Schéma zapojení je přibaleno k WinRAR staré verze a je provedeno na stránce WORD-2000, takže s tiskem této stránky by neměly být žádné problémy. Zde budeme zvažovat jeho fragmenty, protože chceme, aby schéma bylo vysoce čitelné, ale nevejde se zcela na obrazovku monitoru. Pro každý případ můžete tento výkres použít k zobrazení obrázku jako celku, ale je lepší vytisknout ...
Obrázek 1 - filtr a usměrňovač síťového napětí. Filtr je určen především k vyloučení pronikání impulsního šumu z převodníku do sítě. Vyrobeno na L-C základ. Jako indukčnost se používá feritové jádro libovolného tvaru (tyč je lepší nepotřebovat - velké pozadí od nich) s vinutým jediným vinutím. Rozměry jádra závisí na výkonu zdroje, protože čím výkonnější zdroj, tím větší rušení vytvoří a tím lepší je potřeba filtr.

Obrázek 1.

Přibližné rozměry žil v závislosti na výkonu zdroje jsou shrnuty v tabulce 1. Vinutí se navíjí až do zaplnění jádra, průměr (y) drátu by měl být zvolen na základě 4-5 A/ mm2.

				stůl 1
NAPÁJENÍ NAPÁJENÍ		PRSTENOVÉ JÁDRO		JÁDRO VE TVARU W
		Průměr od 22 do 30 s tloušťkou 6-8 mm		Šířka od 24 do 30 s tloušťkou 6-8 mm
		Průměr od 32 do 40 s tloušťkou 8-10 mm		Šířka od 30 do 40 s tloušťkou 8-10 mm
		Průměr od 40 do 45 s tloušťkou 8-10 mm		Šířka od 40 do 45 s tloušťkou 8-10 mm
		Průměr od 40 do 45 s tloušťkou 10-12 mm		Šířka od 40 do 45 s tloušťkou 10-12 mm
		Průměr od 40 do 45 s tloušťkou 12-16 mm		Šířka od 40 do 45 s tloušťkou 12-16 mm
		Průměr od 40 do 45 s tloušťkou 16-20 mm		Šířka od 40 do 45 s tloušťkou 16-20 mm

Zde by mělo být trochu vysvětleno, proč průměr (s) a co je 4-5 A / mm čtvereční.
Tato kategorie napájecích zdrojů patří mezi vysokofrekvenční. Nyní si připomeňme průběh fyziky, totiž místo, které říká, že při vysokých frekvencích proud neteče celým průřezem vodiče, ale po jeho povrchu. A čím vyšší je frekvence, tím větší část části vodiče zůstává nevyužita. Z tohoto důvodu jsou v pulzních vysokofrekvenčních zařízeních vinutí vyrobena pomocí svazků, tzn. několik tenčích vodičů se vezme a sečte se. Poté se vzniklý svazek mírně zkroutí podél osy, aby jednotlivé vodiče při navíjení nevyčnívaly v různých směrech, a tímto svazkem se navinou vinutí.
4-5 A / mm kv znamená, že napětí ve vodiči může dosahovat od čtyř do pěti ampér na čtvereční milimetr. Tento parametr je zodpovědný za zahřívání vodiče kvůli poklesu napětí v něm, protože vodič má, i když ne velký, ale stále odpor. V pulzní technice mají produkty vinutí (tlumivky, transformátory) relativně malé rozměry, proto budou dobře chlazené, takže lze použít napětí přesně 4-5 A / mm čtvereční. Ale u tradičních transformátorů vyrobených na železe by tento parametr neměl překročit 2,5-3 A / mm čtvereční. Kolik drátů a jaký úsek pomůže vypočítat desku průměrů. Kromě toho vám štítek řekne, jaký výkon lze získat použitím jednoho nebo druhého počtu drátů dostupného drátu, pokud jej použijete jako primární vinutí výkonového transformátoru. Otevřená deska.
Kapacita kondenzátoru C4 musí být alespoň 0,1 uF, pokud je vůbec použit. Napětí 400-630 V. Formulace jestli se vůbec používá nepoužívá se nadarmo - hlavním filtrem je tlumivka L1 a její indukčnost se ukázala jako poměrně velká a pravděpodobnost průniku vysokofrekvenčního rušení je snížena téměř na nulové hodnoty.
Diodový můstek VD slouží k usměrnění střídavého síťového napětí. Jako diodový můstek je použita sestava typu RS (koncové svorky). Pro výkon 400 W můžete použít RS607, RS807, RS1007 (při 700 V, 6, 8 a 10 A), protože instalační rozměry těchto diodových můstků jsou stejné.
Kondenzátory C7, C8, C11 a C12 jsou nezbytné pro snížení impulsního šumu vytvářeného diodami, když se střídavé napětí blíží nule. Kapacita těchto kondenzátorů je od 10 nF do 47 nF, napětí není nižší než 630 V. Po několika měřeních však bylo zjištěno, že L1 se s těmito rušeními vyrovnává dobře a kondenzátor C17 stačí k eliminaci vlivu na primární okruhy. Kromě toho přispívají i kapacity kondenzátorů C26 a C27 ​​- pro primární napětí jsou to dva kondenzátory zapojené do série. Protože jsou jejich jmenovité hodnoty stejné, je výsledná kapacita dělena 2 a tato kapacita slouží nejen k provozu výkonového transformátoru, ale také potlačuje impulsní šum na primárním napájecím zdroji. Na základě toho jsme upustili od použití C7, C8, C11 a C12, ale pokud je někdo chce opravdu instalovat, tak je na desce dost místa, ze strany kolejí.
Dalším fragmentem obvodu jsou omezovače proudu na R8 a R11 (obrázek 2). Tyto odpory jsou nezbytné pro snížení nabíjecího proudu elektrolytických kondenzátorů C15 a C16. Toto opatření je nutné, protože v okamžiku zapnutí je potřeba velmi velký proud. Pojistka ani VD diodový můstek nejsou schopny ani na krátkou dobu odolat tak silnému proudovému rázu, ačkoli indukčnost L1 omezuje maximální hodnotu protékajícího proudu, v tomto případě to nestačí. Proto se používají odpory omezující proud. Výkon rezistorů 2 W byl zvolen ani ne tak kvůli vznikajícímu teplu, ale kvůli poměrně široké odporové vrstvě, která krátkodobě snese proud 5-10 A. Pro zdroje do 600 W můžete použijte odpory o výkonu a 1 W, nebo použijte jeden odpor o výkonu 2 W, je pouze nutné dodržet podmínku - celkový odpor tohoto obvodu by neměl být menší než 150 ohmů a neměl by být větší než 480 ohmů. Pokud je odpor příliš nízký, zvyšuje se šance na destrukci odporové vrstvy, pokud je příliš vysoký, prodlužuje se doba nabíjení pro C15, C16 a napětí na nich se nestihne přiblížit maximální hodnotě, když relé K1 pracuje a kontakty tohoto relé budou muset spínat příliš velký proud. Pokud se místo odporů MLT použijí drátové odpory, lze celkový odpor snížit na 47 ... 68 ohmů.
Kapacita kondenzátorů C15 a C16 se volí také v závislosti na výkonu zdroje. Požadovanou kapacitu můžete vypočítat pomocí jednoduchého vzorce: JEDEN WATT VÝSTUPNÍHO VÝKONU VYŽADUJE 1 µF PRIMÁRNÍCH VÝKONOVÝCH FILTRAČNÍCH KONDENZÁTORŮ. Pokud pochybujete o svých matematických schopnostech, můžete použít desku, do které jednoduše vložíte výkon zdroje, který se chystáte vyrobit, a uvidíte, kolik a jaké kondenzátory potřebujete. Upozorňujeme, že deska je určena pro instalaci síťových elektrolytických kondenzátorů o průměru 30 mm.

Obrázek 3

Obrázek 3 ukazuje zhášecí odpory, jejichž hlavním účelem je vytvořit startovací napětí. Výkon není nižší než 2 W, na desce se instalují ve dvojicích nad sebou. Odpor od 43 kOhm do 75 kOhm. Je VELMI žádoucí, aby VŠECHNY rezistory měly stejnou hodnotu - v tomto případě je teplo distribuováno rovnoměrně. Pro malé výkony se používá malé relé s nízkou spotřebou, takže lze upustit od 2 nebo tří zhášecích odporů. Na desce jsou instalovány nad sebou.

Obrázek 4

Obrázek 4 - regulátor napájení řídícího modulu - každopádně intergarl regulátor pro + 15V. Vyžaduje radiátor. Velikost ... Většinou stačí zářič z předposlední kaskády tuzemských zesilovačů. V televizních dílnách si můžete něco vyžádat - televizní desky mívají 2-3 vhodné radiátory. Druhý slouží právě k chlazení tranzistoru VT4, který řídí otáčky ventilátoru (obrázek 5 a 6). Kondenzátory C1 a C3 lze použít i při 470 uF při 50 V, ale tato náhrada je vhodná pouze pro napájení pomocí určitého typu relé, u kterých je odpor cívky dosti velký. Na výkonnějších zdrojích je použito výkonnější relé a snížení kapacity C1 a C3 je vysoce nežádoucí.

Obrázek 5

Obrázek 6

Tranzistor VT4 - IRF640. Lze nahradit IRF510, IRF520, IRF530, IRF610, IRF620, IRF630, IRF720, IRF730, IRF740 atd. A.
Tranzistor VT1 - téměř jakýkoli přímý tranzistor s maximálním proudem větším než 1 A, nejlépe s malým saturačním napětím. Tranzistory v pouzdrech TO-126 a TO-220 se stávají stejně dobrými, takže si můžete vybrat spoustu náhrad. Pokud přišroubujete malý radiátor, pak je docela vhodný i KT816 (obrázek 7).

Obrázek 7

relé K1 - TRA2 D-12VDC-S-Z nebo TRA3 L-12VDC-S-2Z. Ve skutečnosti je to nejobyčejnější relé s 12 V vinutím a kontaktní skupinou schopnou spínat 5 A nebo více. Pro zapnutí demagnetizační smyčky můžete použít relé používaná v některých televizorech, jen mějte na paměti, že kontaktní skupina v takových relé má jiný vývod, a i když se bez problémů dostane na desku, měli byste zkontrolovat, které piny sepnou když je na cívku přivedeno napětí. TRA2 se liší od TRA3 tím, že TRA2 má jednu skupinu kontaktů schopnou spínat proud až 16 A a TRA3 má 2 skupiny kontaktů po 5A.
Mimochodem, plošný spoj je nabízen ve dvou verzích, a to s použitím relé a bez něj. Verze bez relé nepoužívá systém měkkého startu primárního napětí, proto je tato možnost vhodná pro napájecí zdroj s výkonem do 400 W, protože se důrazně nedoporučuje zapínat „přímou“ kapacitu větší než 470 uF bez omezení proudu. Jako VD diodový můstek MUSÍ být navíc použit můstek s max. proudem 10 A, tzn. RS1007. No a roli relé ve verzi bez soft startu plní LED. Funkce pohotovostního režimu je uložena.
Tlačítka SA2 a SA3 (předpokládá se, že SA1 je síťový vypínač) - tlačítka libovolného typu bez fixace, pro které můžete vyrobit samostatnou desku plošných spojů, nebo ji můžete zabrousit jiným pohodlným způsobem. To je třeba mít na paměti tlačítkové kontakty jsou galvanicky spojeny se sítí 220 V, proto je nutné vyloučit možnost jejich kontaktu při provozu zdroje.
Existuje poměrně málo analogů regulátoru TL494, můžete použít jakýkoli, jen mějte na paměti, že různí výrobci mohou mít určité rozdíly v parametrech. Například při výměně jednoho výrobce za jiného se může změnit frekvence převodu, ale ne moc, ale výstupní napětí se může změnit až o 15%.
IR2110 v zásadě není vzácný ovladač a nemá mnoho analogů - IR2113, ale IR2113 má více možností balení, takže buďte opatrní - potřebujete balíček DIP-14.
Při montáži desky místo mikroobvodů je lepší použít konektory pro mikroobvody (zásuvky), v ideálním případě - kleštiny, ale lze použít i běžné. Toto opatření předejde některým nedorozuměním, protože mezi TL494 (žádné výstupní pulsy, přestože hodinový generátor funguje) a mezi IR2110 (žádné řídicí pulsy do horního tranzistoru) je poměrně hodně sňatků, takže by měly být dohodnuty záruční podmínky s prodejcem mikroobvodů.

Postavení 8

Obrázek 8 ukazuje výkonovou část. Je lepší použít rychlé diody VD4 ... VD5, například SF16, ale při absenci takových je také HER108 docela vhodný. C20 a C21 - celková kapacita minimálně 1 uF, takže můžete použít 2 kondenzátory 0,47 uF. Napětí je nejméně 50 V, v ideálním případě - fóliový kondenzátor 1 μF 63 V (v případě poruchy výkonových tranzistorů zůstane fólie neporušená a vícevrstvá keramika zemře). U napájecích zdrojů do 600 W může být odpor rezistorů R24 a R25 od 22 do 47 ohmů, protože hradlové kapacity výkonových tranzistorů nejsou příliš velké.
Výkonové tranzistory mohou být libovolné z tranzistorů uvedených v tabulce 2 (pouzdro TO-220 nebo TO-220R).

					tabulka 2
název	kapacita brány, pkf	Max napětí, NA	Max proud, A	tepelná energie, út	Odpor, Ohm
Pokud tepelný výkon nepřesahuje 40 W, pak je pouzdro tranzistoru kompletně plastové a je potřeba větší chladič, aby se teplota krystalu nedostala na kritickou hodnotu. Napětí brány pro všechny ne více než ±20 V

Tyristory VS1 a VS v zásadě nezáleží na značce, hlavní je, že maximální proud musí být alespoň 0,5 A a pouzdro musí být TO-92. Používáme buď MCR100-8 nebo MCR22-8.
Diody pro slaboproudé napájení (obrázek 9) je vhodné volit s krátkou dobou obnovy. Docela vhodné jsou diody řady HER, např. HER108, ale lze použít i jiné, např. SF16, MUR120, UF4007. Rezistory R33 a R34 pro 0,5 W, odpor od 15 do 47 ohmů, s R33 \u003d R34. Provozní vinutí pracující na VD9-VD10 musí být dimenzováno na 20 V stabilizované napětí. V tabulce výpočtu vinutí je označen červeně.

Obrázek 9

Výkonové usměrňovací diody lze použít jak v pouzdru TO-220, tak v pouzdru TO-247. U obou verzí plošného spoje se předpokládá, že diody budou osazeny nad sebou a s deskou spojeny vodiči (obrázek 10). Při instalaci diod by samozřejmě měla být použita tepelná pasta a izolační těsnění (slída).

Obrázek 10

Jako usměrňovací diody je žádoucí použít diody s krátkou dobou zotavení, jelikož na tom závisí zahřívání diod na volnoběh (ovlivňuje vnitřní kapacita diod a prostě se samy ohřívají i bez zátěže). Seznam možností je shrnut v tabulce 3

			Tabulka 3
název	Max napětí, NA	maximální proud, A	čas pro zotavení, nano sek

Proudový transformátor plní dvě role - používá se přesně jako proudový transformátor a jako indukčnost zapojená do série s primárním vinutím výkonového transformátoru, což umožňuje mírně snížit rychlost výskytu proudu v primárním vinutí, což vede k snížení samoindukčních emisí (obrázek 11).

Obrázek 11

Neexistují žádné přísné vzorce pro výpočet tohoto transformátoru, ale důrazně se doporučuje dodržovat některá omezení:

PRO VÝKONY OD 200 DO 500 W - KROUŽEK O PRŮMĚRU 12...18 MM PRO VÝKON OD 400 DO 800 W - KROUŽEK O PRŮMĚRU 18...26 MM PRO VÝKON OD 800 DO 1800 W - KROUŽEK O PRŮMĚRU 22...32 MM PRO VÝKON OD 1500 DO 3000 W - KROUŽEK O PRŮMĚRU 32...48 MM

FERITOVÉ KROUŽKY, PROPUSTNOST 2000, TLOUŠŤKA 6...12 MM

POČET OTÁČEK PRIMÁRNÍHO VINUTÍ:
3 OTÁČKY PRO ŠPATNÉ CHLADÍCÍ PODMÍNKY A 5 OTÁČEK, POKUD VENTILÁTOR FOUKÁ PŘÍMO NA DESKU
POČET OTÁČEK SEKUNDÁRNÍHO VINUTÍ:
12...14 PRO PRIMÁRNÍ O 3 TAHY A 20...22 PRO PRIMÁRNÍ O 5 TAHY

MNOHEM VHODNĚJŠÍ JE NAVÍJENÍ TRANSFORMÁTORU SEČNĚ - PRIMÁRNÍ VINUTÍ SE NEZAMYKNE SE SEKUNDÁRNÍM. V TOMTO PŘÍPADĚ NENÍ PRÁCE PŘEVÝVAT-NAVÍTIT CÍVKU NA PRIMÁRNÍ VINUTÍ. VE FINÁLE PŘI ZATÍŽENÍ 60% Z MAXIMÁLNÍHO NA HORNÍM VÝSTUPU R27 BY MĚLO BÝT ASI 12 ... 15 V
Primární vinutí transformátoru je navinuto stejně jako primární vinutí výkonového transformátoru TV2, sekundární dvojitým drátem o průměru 0,15 ... 0,3 mm.

Pro výrobu výkonového transformátoru pulzního napájecího zdroje byste měli použít program pro výpočet pulzních transformátorů. Konstrukce jádra nemá zásadní význam - může být jak toroidní, tak i tvaru W. Plošné spoje umožňují bez problémů používat obojí. Pokud celková kapacita média ve tvaru W nestačí, lze jej také složit do obalu, jako jsou prsteny (obrázek 12).

Obrázek 12

V televizních dílnách můžete sehnat ferity ve tvaru W – ne často, ale napájecí transformátory v televizorech selhávají. Nejjednodušší způsob, jak najít napájecí zdroje z domácích televizorů, je 3. ... 5. Nezapomeňte, že pokud je potřeba transformátor dvou nebo tří médií, pak VŠECHNA média musí být stejné značky, tzn. pro demontáž je nutné použít transformátory stejného typu.
Pokud je výkonový transformátor vyroben z prstenců 2000, lze použít tabulku 4.

IMPLEMENTACE	NEMOVITÝ VELIKOST	PARAMETR	KONVERZNÍ FREKVENCE
			MOŽNÉ VÍCE		OPTIMÁLNÍ			SILNÉ TEPLO
1 PRSTEN К40х25х11		CELKOVÁ SÍLA
		ZAPÍNÁ SE PRVNÍM VINUTÍM
2 KROUŽKY К40х25х11		CELKOVÁ SÍLA
		ZAPÍNÁ SE PRVNÍM VINUTÍM
1 PRSTEN К45х28х8		CELKOVÁ SÍLA
		ZAPÍNÁ SE PRVNÍM VINUTÍM
2 KROUŽKY К45х28х8		CELKOVÁ SÍLA
		ZAPÍNÁ SE PRVNÍM VINUTÍM
3 KROUŽKY К45х28х8		CELKOVÁ SÍLA
		ZAPÍNÁ SE PRVNÍM VINUTÍM
4 KROUŽKY A К45х28х8		CELKOVÁ SÍLA
		ZAPÍNÁ SE PRVNÍM VINUTÍM
POČET VINUTÍ SEKUNDÁRNÍHO VINUTÍ SE VYPOČÍTÁ PROSTŘEDNICTVÍM PROPORCE, S UVAŽOVÁNÍM NAPĚTÍ NA PRIMÁRNÍM VINUTÍ JE 155 V NEBO POMOCÍ TABULKY ( ZMĚŇTE POUZE ŽLUTÉ BUŇKY)

Vezměte prosím na vědomí, že stabilizace napětí se provádí pomocí PWM, takže výstupní jmenovité napětí sekundárních vinutí musí být alespoň o 30% vyšší, než potřebujete. Optimální parametry jsou získány, když je vypočtené napětí o 50 ... 60% vyšší, než je nutné stabilizovat. Například potřebujete zdroj s výstupním napětím 50 V, proto musí být sekundární vinutí výkonového transformátoru navrženo pro výstupní napětí 75 ... 80 V. V tabulce pro výpočet sekundárního vinutí je tento koeficient se bere v úvahu.
Závislost konverzní frekvence na hodnocení C5 a R5 je znázorněna v grafu:

Nedoporučuje se používat dost velký odpor R5 - příliš velké magnetické pole není vůbec daleko a jsou možné snímače. Proto se zaměříme na „průměrné“ hodnocení R5 10 kOhm. S takovým odporem frekvenčního rezistoru se získají následující převodní frekvence:

Parametry získané od tohoto výrobce			frekvence konverze

(!) Zde je třeba říci několik slov o vinutí transformátoru. Poměrně často dochází k poruchám, říká se, že při vlastní výrobě zdroj buď nedává potřebný výkon, nebo se výkonové tranzistory velmi zahřívají i bez zátěže.
Upřímně řečeno, na takový problém jsme narazili i při použití 2000 prstenů, ale bylo to pro nás jednodušší - přítomnost měřicího zařízení umožnila zjistit, jaký byl důvod takových incidentů, a ukázalo se, že to bylo docela očekávané - magnetické propustnost feritu neodpovídá označení. Čili na "slabých" transformátorech se muselo primární vinutí odvinout, naopak na "topných výkonových tranzistorech" - navinout.
O něco později jsme od používání kroužků upustili, ale námi používaný ferit nebyl vůbec maskovaný, a tak jsme přijali drastická opatření. Na sestavenou a odladěnou desku je připojen transformátor s odhadovaným počtem závitů primárního vinutí a převodní kmitočet je měněn trimovacím rezistorem nainstalovaným na desce (místo R5 je instalován trimr 22 kOhm). V okamžiku zapnutí je konverzní kmitočet nastaven do 110 kHz a začne klesat otáčením ladícího rezistoru. Zjišťuje se tedy frekvence, při které se jádro začne sytit, tzn. když se výkonové tranzistory začnou bez zátěže zahřívat. Pokud frekvence klesne pod 60 kHz, primární vinutí se odvine, pokud teplota začne stoupat o 80 kHz, pak se primární vinutí převine. Tak je určen počet závitů pro toto konkrétní jádro a teprve poté je sekundární vinutí navinuto pomocí výše navržené desky a počet závitů primárního pro jedno nebo druhé médium je uveden na obalech.
Pokud máte pochybnosti o kvalitě vašeho jádra, je lepší vyrobit desku, zkontrolovat její provozuschopnost a teprve poté vyrobit výkonový transformátor pomocí výše popsané metody.

Stabilizace skupiny škrticí klapky. Místy dokonce probleskoval úsudek, že nemůže nijak pracovat, protože jím proudí konstantní napětí. Na jednu stranu jsou takové úsudky správné - napětí má skutečně stejnou polaritu, což znamená, že může být rozpoznáno jako konstantní. Autor takového úsudku však nevzal v úvahu skutečnost, že napětí, ač konstantní, pulzuje a za provozu se v tomto uzlu nevyskytuje jeden proces (proudění proudu), ale mnoho, protože induktor neobsahuje ani jeden vinutí, ale alespoň dvě (pokud výstupní napětí vyžaduje bipolární) nebo 4 vinutí, pokud jsou zapotřebí dvě bipolární napětí (obrázek 13).

Obrázek 13

Tlumivku je možné vyrobit jak na kroužku, tak na feritu ve tvaru W. Rozměry samozřejmě závisí na výkonu. Pro výkony do 400-500 W stačí médium z přepěťové ochrany pro napájení televizorů s úhlopříčkou 54 cm a více (obrázek 14). Konstrukce jádra není kritická

Obrázek 14

Navíjí se stejným způsobem jako výkonový transformátor - z několika tenkých vodičů stočených do svazku nebo nalepených na pásku rychlostí 4-5 A / mm čtvereční. Teoreticky - čím více závitů - tím lépe, takže vinutí je položeno před naplněním okna a hned ve 2 (pokud potřebujete bipolární zdroj) nebo 4 vodičích (pokud potřebujete zdroj se dvěma bipolárními napětími.
Po vyhlazovacích kondenzátorech jsou výstupní tlumivky. Nejsou na ně kladeny žádné zvláštní požadavky, rozměry ... Desky jsou určeny pro instalaci jader z TV síťových napájecích filtrů. Navíjejte, dokud se okno nezaplní, příčný řez rychlostí 4-5 A / mm čtvereční (obrázek 15).

Obrázek 15

Páska byla výše zmíněna jako vinutí. Zde je potřeba se zastavit trochu podrobněji.
co je lepší? Kravata nebo páska? Obě tyto metody mají své výhody i nevýhody. Vytvoření svazku je nejjednodušší způsob - natáhněte požadovaný počet drátů a poté je pomocí vrtačky stočte do svazku. Tento způsob však zvyšuje celkovou délku vodičů v důsledku vnitřního zkroucení a také neumožňuje dosáhnout identity magnetického pole ve všech vodičích svazku, a to, i když není velké, je stále tepelná ztráta.
Výroba pásky je pracnější a trochu dražší, jelikož se natáhne potřebný počet vodičů a následně se pomocí polyuretanového lepidla (TOP-TOP, SPECIALIST, MOMENT-CRYSTAL) vlepí do pásky. Lepidlo se nanáší na drát v malých částech - 15 ... 20 cm dlouhých od vodiče, a poté, drže svazek mezi prsty, jej jakoby otírají a dbají na to, aby dráty zapadly do pásky, podobné páskovým svazkům používaným k připojení diskových médií k základní desce počítačů IBM. Po přilepení lepidla se na 15 ... 20 cm délky drátů nanese nová část a znovu se uhladí prsty, dokud nezískáte pásku. A tak po celé délce vodiče (obrázek 16).

Obrázek 16

Po úplném zaschnutí lepidla se páska navine na jádro a jako první se navine vinutí s velkým počtem závitů (zpravidla s menším průřezem) a nahoře je již více silnoproudých vinutí. Po navinutí první vrstvy je nutné pásku „položit“ dovnitř prstenu pomocí kuželovitého kolíčku vyřezaného ze dřeva. Maximální průměr kolíku je roven vnitřnímu průměru použitého kroužku a minimální je 8…10 mm. Délka kužele musí být alespoň 20 cm a změna průměru musí být rovnoměrná. Po navinutí první vrstvy se kroužek jednoduše nasadí na kolíček a silou se přitlačí tak, aby se kroužek na kolíčku dost silně zaseknul. Poté se kroužek vyjme, otočí a opět nasadí kolíček stejnou silou. Kolíček musí být dostatečně měkký, aby nepoškodil izolaci navíjecího drátu, takže tvrdé dřevo není pro tento účel vhodné. Vodiče jsou tedy položeny přesně podle tvaru vnitřního průměru jádra. Po navinutí další vrstvy se drát opět "položí" kolíčkem a to se provede po navinutí každé další vrstvy.
Po navinutí všech vinutí (nezapomenout na izolaci mezi vinutími) je vhodné transformátor zahřát na 80 ... 90 °C po dobu 30-40 minut (v kuchyni můžete použít troubu plynového nebo elektrického sporáku , ale neměli byste se přehřívat). Při této teplotě se polyuretanové lepidlo stává elastickým a opět získává adhezivní vlastnosti slepením nejen vodičů umístěných rovnoběžně s páskou samotnou, ale i těch nahoře umístěných, tzn. vrstvy vinutí jsou k sobě slepeny, což dodává vinutí mechanickou tuhost a eliminuje případné zvukové efekty, ke kterým někdy dochází při špatném spojení vodičů silového transformátoru (obrázek 17).

Obrázek 17

Výhodou takového vinutí je získání identického magnetického pole ve všech drátech svazku pásky, protože jsou geometricky umístěny stejným způsobem vzhledem k magnetickému poli. Takový páskový vodič je mnohem snadněji rovnoměrně rozmístěn po celém obvodu jádra, což je velmi důležité i u standardních transformátorů a u pulzních transformátorů je to POVINNÁ podmínka. Pomocí pásky můžete dosáhnout poměrně těsného vinutí a zvýšením přístupu chladicího vzduchu k závitům umístěným přímo uvnitř vinutí. K tomu stačí rozdělit počet potřebných drátů na dva a vyrobit dvě stejné pásky, které se navinou na sebe. Tím se zvýší tloušťka vinutí, ale mezi závity pásky bude velká vzdálenost, což zajistí přístup vzduchu do vnitřku transformátoru.
Jako mezivrstvovou izolaci je nejlepší použít fluoroplastovou fólii - je velmi elastická, která kompenzuje pnutí jedné hrany, ke kterému dochází při navíjení na kroužek, má poměrně vysoké průrazné napětí, není citlivá na teploty do 200 ° C a je velmi řídká, tzn. nezabere mnoho místa v základním okně. Ne vždy je ale k dispozici. Vinylovou pásku lze použít, ale je citlivá na teploty nad 80°C. Elektropáska na materiálové bázi je odolná vůči teplotám, ale má nízké průrazné napětí, takže při jejím použití je nutné navinout minimálně 2 vrstvy.
Bez ohledu na vodič a v jakémkoli pořadí navíjete tlumivky a výkonový transformátor, měli byste si pamatovat délku vodičů
Pokud jsou induktory a výkonové transformátory vyrobeny pomocí feritových kroužků, pak bychom neměli zapomínat, že před navinutím by měly být okraje feritového kroužku zaobleny, protože jsou poměrně ostré a feritový materiál je poměrně odolný a může poškodit izolaci na navíjecí drát. Po zpracování se ferit obalí fluoroplastovou páskou nebo látkovou páskou a navine se první návin.
Pro úplnou identitu stejných vinutí jsou vinutí navinuta hned do dvou vodičů (myšleno do dvou svazků najednou), které se po navinutí zavolají a začátek jednoho vinutí se spojí s koncem druhého.
Po navinutí transformátoru je nutné odstranit lakovou izolaci na vodičích. To je nejnepříjemnější moment, protože je VELMI pracný.
Nejprve je nutné upevnit výstupy na samotný transformátor a vyloučit tahání jednotlivých vodičů jejich svazku při mechanickém namáhání. Pokud je turniket páskou, tzn. přilepené a po navinutí zahřáté, stačí navinout několik závitů na kohouty stejným drátem vinutí přímo v blízkosti těla transformátoru. Pokud je použit zkroucený svazek, musí být dodatečně zkroucen na základně výstupu a také upevněn navinutím několika závitů drátu. Dále se závěry buď vypalují plynovým hořákem všechny najednou, nebo se čistí jeden po druhém pomocí klerikální řezačky. Pokud byl lak žíhán, pak po ochlazení jsou dráty chráněny brusným papírem a zkrouceny.
Po odstranění laku, stržení a zkroucení je nutné výstup chránit před oxidací, tzn. zakrýt kalafunovým tavidlem. Poté je transformátor instalován na desce, všechny výstupy, kromě výstupu primárního vinutí připojeného k výkonovým tranzistorům, jsou vloženy do odpovídajících otvorů, pro každý případ by měla být vinutí "kroužková". Zvláštní pozornost by měla být věnována fázování vinutí, tzn. aby začátek vinutí odpovídal schématu zapojení. Po vložení vodičů transformátoru do otvorů je třeba je zkrátit tak, aby od konce vodiče k desce plošných spojů bylo 3 ... 4 mm. Poté se zkroucený přívod "rozkroutí" a v místě pájení se umístí AKTIVNÍ tavidlo, tzn. je to buď hasená kyselina chlorovodíková, kapka se nabere na hrot zápalky a přenese se na místo pájení. Nebo se do glycerinu přidává krystalická kyselina acetylsalicylová (aspirin), dokud nevznikne kašovitá konzistence (obojí lze zakoupit v lékárně, na oddělení receptů). Poté je přívod připájen k desce s plošnými spoji, opatrně se zahřeje a dosáhne se rovnoměrného rozložení pájky kolem VŠECH vodičů. Poté se vývod zkrátí na výšku pájky a deska se důkladně omyje buď lihem (minimálně 90%), nebo rafinovaným benzínem, případně směsí benzínu a ředidla 647 (1:1).

PRVNÍ ZAPNUTÍ
Zapnutí, kontrola výkonu se provádí v několika fázích, aby se předešlo problémům, které určitě nastanou v případě chyby instalace.
1. K otestování tohoto návrhu budete potřebovat samostatný napájecí zdroj s bipolárním napětím ± 15 ... 20 V a výkonem 15 ... 20 W. První zapnutí se provede připojením MÍNUSOVÉHO VÝSTUPU přídavného zdroje napájení k záporné primární napájecí sběrnici převodníku a SPOLEČNÝ VÝSTUP je připojen ke kladné svorce kondenzátoru C1 (obrázek 18). Tím se simuluje napájení řídicího modulu a kontroluje se jeho provozuschopnost bez napájecí jednotky. Zde je žádoucí použít osciloskop a frekvenční měřič, ale pokud tam nejsou, pak si vystačíte s multimetrem, nejlépe přepínačem (digitální nereagují adekvátně na pulzující napětí).

Obrázek 18

Na kolících 9 a 10 ovladače TL494 by mělo ukazovací zařízení připojené k měření stejnosměrného napětí ukazovat téměř polovinu napájecího napětí, což znamená, že na mikroobvodu jsou obdélníkové impulsy.
Relé K1 by mělo fungovat stejným způsobem.
2. Pokud modul funguje správně, měli byste zkontrolovat výkonovou část, ale opět ne z vysokého napětí, ale pomocí přídavného zdroje napájení (obrázek 19).

Obrázek 19

Při takovém sledu kontrol je velmi obtížné cokoli spálit i při vážných chybách instalace (zkrat mezi drahami desky, nepájení prvků), protože výkon přídavné jednotky nestačí. Po zapnutí se zkontroluje přítomnost výstupního napětí převodníku - samozřejmě bude výrazně nižší než vypočítané (při použití přídavného zdroje ± 15V budou výstupní napětí asi 10x podhodnocena, protože primární zdroj není 310 V, ale 30 V), přesto přítomnost výstupních napětí naznačuje, že ve výkonové části nejsou žádné chyby a můžete přistoupit ke třetí části testu.
3. První připojení ze sítě musí být provedeno s proudovým omezením, což může být klasická 40-60W žárovka, která se připojuje místo pojistky. Radiátory by již měly být nainstalovány. V případě nadměrné spotřeby z jakéhokoli důvodu se tedy lampa rozsvítí a pravděpodobnost poruchy se minimalizuje. Pokud je vše v pořádku, tak se upraví výstupní napětí rezistorů R26 a zkontroluje se zatížitelnost zdroje připojením stejné žárovky na výstup. Místo pojistky by se měla rozsvítit rozsvícená lampa (jas závisí na výstupním napětí, tedy na tom, jaký výkon bude zdroj dávat. Výstupní napětí je regulováno rezistorem R26, ale může být vyžadována volba R36.
čtyři . Funkční test se provádí s nasazenou pojistkou. Jako zátěž můžete použít nichromovou spirálu pro elektrická kamna o výkonu 2-3 kW. K výstupu zdroje jsou připájeny dva kusy drátu, nejprve k ramenu, ze kterého je řízeno výstupní napětí. Jeden drát je přišroubován ke konci spirály, na druhém je instalován "krokodýl". Nyní opětovnou instalací "krokodýla" po délce spirály můžete rychle změnit odpor zatížení (obrázek 20).

Obrázek 20

Nebude zbytečné dělat na spirále „roztahy“ v místech s určitým odporem, například každých 5 ohmů. Připojením k "striem" Již předem bude známo, jakou zátěž a jaký výstupní výkon je zapnutý tento moment. No, výkon lze vypočítat podle Ohmova zákona (použitého v desce).
To vše je nutné pro úpravu prahové hodnoty pro ochranu proti přetížení, která by měla stabilně fungovat při překročení skutečného výkonu o 10-15 % vypočítaného. Kontroluje se také, jak stabilně napájecí zdroj drží zátěž.

Pokud zdroj nedodává vypočítaný výkon, tak se při výrobě transformátoru vloudila nějaká chyba - viz výše, jak vypočítat závity pro skutečné jádro.
Zbývá pečlivě prostudovat, jak vyrobit desku s plošnými spoji, a to A můžete začít s montáží. Požadované výkresy DPS s originálním zdrojem ve formátu LAY jsou v

za prvé
číslo

Druhý
číslo

Třetí
číslo

Mnoho-
Tel

Tolerance
+/- %

stříbrný

-

-

-

10^-2

10

Zlatý

-

-

-

10^-1

5

Černá

-

0

-

1

-

Hnědý

1

1

1

10

1

Červené

2

2

2

10^2

2

oranžový

3

3

3

10^3

-

Žlutá

4

4

4

10^4

-

Zelená

5

5

5

10^5

0,5

Modrý

6

6

6

10^6

0,25

Nachový

7

7

7

10^7

0,1

Šedá

8

8

8

10^8

ZAPNĚTE NAPÁJENÍ NA TL494 A IR2110

Většina automobilových a síťových měničů napětí je založena na specializovaném řadiči TL494, a protože je ten hlavní, nebylo by fér se krátce nezmínit o principu jeho fungování.
Regulátor TL494 je plastové pouzdro DIP16 (existují možnosti v planárním pouzdru, ale v těchto provedeních se nepoužívá). Funkční schéma regulátoru je na obr.1.

Obrázek 1 - Blokové schéma čipu TL494.

Jak je patrné z obrázku, mikroobvod TL494 má velmi vyvinuté řídicí obvody, což umožňuje postavit převodníky na jeho základě pro téměř jakékoli požadavky, ale nejprve několik slov o funkčních jednotkách regulátoru.
ION a podpěťové ochranné obvody. Obvod se zapne, když napájení dosáhne prahové hodnoty 5,5...7,0 V (typická hodnota 6,4V). Až do tohoto okamžiku interní řídicí sběrnice vyřadí činnost generátoru a logické části obvodu. Proud naprázdno při napájecím napětí +15V (výstupní tranzistory deaktivovány) ne více než 10 mA. ION +5V (+4,75..+5,25 V, stabilizace výstupu ne horší než +/- 25mV) poskytuje výstupní proud až 10 mA. ION je možné zesílit pouze pomocí npn-emitter sledovače (viz TI strany 19-20), ale napětí na výstupu takového "stabilizátoru" bude silně záviset na zatěžovacím proudu.
Generátor generuje na časovacím kondenzátoru Ct (pin 5) pilovité napětí 0..+3.0V (amplituda nastavená ION) pro TL494 Texas Instruments a 0...+2.8V pro TL494 Motorola (co můžeme čekat od ostatních?) , respektive pro TI F=1,0/(RtCt), pro Motorola F=1,1/(RtCt).
Přípustné provozní frekvence od 1 do 300 kHz, přičemž doporučený rozsah je Rt = 1...500kΩ, Ct=470pF...10uF. Typický teplotní drift frekvence je v tomto případě (samozřejmě bez zohlednění driftu připojených součástek) +/-3 % a frekvenční drift v závislosti na napájecím napětí je do 0,1 % v celém povoleném rozsahu. .
Pro vzdálené vypnutí generátor, můžete použít externí klíč k uzavření vstupu Rt (6) k výstupu ION, nebo - k uzavření Ct k zemi. Při volbě Rt, Ct je samozřejmě nutné vzít v úvahu svodový odpor rozpojeného spínače.
Vstup řízení klidové fáze (pracovní cyklus) prostřednictvím komparátoru klidové fáze nastaví požadovanou minimální pauzu mezi pulzy v ramenech obvodu. To je nutné jak pro zamezení průchozího proudu ve výkonových stupních mimo IC, tak pro stabilní činnost spouště - doba sepnutí digitální části TL494 je 200 ns. Výstupní signál se aktivuje, když pila na Ct překročí napětí na řídicím vstupu 4 (DT). Při hodinových frekvencích do 150 kHz při nulovém řídícím napětí klidová fáze = 3 % periody (ekvivalentní posun řídícího signálu 100..120 mV), při vysokých frekvencích vestavěná korekce prodlužuje klidovou fázi na 200.. 300 ns.
Pomocí vstupního obvodu DT je ​​možné nastavit pevnou klidovou fázi (Dělič R-R), režim měkkého startu (R-C), dálkové vypnutí (klíč) a také použít DT jako lineární řídicí vstup. Vstupní obvod je tvořen tranzistory pnp, takže vstupní proud (až 1,0 uA) vytéká z IO a neteče do něj. Proud je poměrně velký, takže je třeba se vyhnout vysokoodporovým odporům (ne více než 100 kOhm). Viz TI, strana 23, kde je uveden příklad přepěťové ochrany pomocí 3pinové zenerovy diody TL430 (431).
Chybové zesilovače - ve skutečnosti operační zesilovače s Ku=70..95dB DC napětí (60 dB pro rané řady), Ku=1 na 350 kHz. Vstupní obvody jsou sestaveny na pnp tranzistorech, takže vstupní proud (až 1,0 µA) vytéká z IO a neteče do něj. Proud je dostatečně velký pro operační zesilovač, předpětí je také (až 10 mV), takže je třeba se vyhnout vysokoodporovým odporům v řídicích obvodech (ne více než 100 kOhm). Ale díky použití pnp vstupů je rozsah vstupního napětí od -0,3V do Vsupply-2V
Při použití RC frekvenčně závislého OS je třeba mít na paměti, že výstup zesilovačů je ve skutečnosti jednostranný (sériová dioda!), Takže nabití kapacity (nahoru) jej nabije a dolů - bude to trvat dlouho vybít. Napětí na tomto výstupu je v rozsahu 0..+3,5V (o něco málo více než je amplituda generátoru), pak napěťový koeficient prudce klesne a při cca 4,5V na výstupu se zesilovače saturují. Stejně tak je třeba se vyhnout nízkoodporovým odporům ve výstupním obvodu zesilovačů (OS smyčky).
Zesilovače nejsou navrženy tak, aby fungovaly v rámci jednoho cyklu pracovní frekvence. Se zpožděním šíření signálu uvnitř zesilovače 400 ns jsou na to příliš pomalé a logika ovládání spouště to neumožňuje (na výstupu by byly boční impulsy). V reálných obvodech PN je mezní frekvence obvodu OS zvolena řádově 200-10000 Hz.
Logika ovládání spouštění a výstupu - S napájecím napětím alespoň 7V, pokud je napětí pily na generátoru větší než na řídicím vstupu DT a pokud je napětí pily větší než na některém z chybových zesilovačů (s přihlédnutím k vestavěným prahům a offsety) - výstup obvodu je povolen. Když je generátor resetován z maxima na nulu, výstupy jsou deaktivovány. Spoušť s dvoufázovým výstupem rozděluje frekvenci na polovinu. Při logické 0 na vstupu 13 (výstupní režim) jsou spouštěcí fáze kombinovány OR a jsou přiváděny současně na oba výstupy, s logickou 1 jsou přiváděny parafáze na každý výstup zvlášť.
Výstupní tranzistory - npn Darlingtons s vestavěnou tepelnou ochranou (ale bez proudové ochrany). Minimální úbytek napětí mezi kolektorem (obvykle uzavřeným na kladnou sběrnici) a emitorem (při zátěži) je tedy 1,5 V (typické při 200 mA) a v obvodu se společným emitorem je to o něco lepší, typických 1,1 V. Maximální výstupní proud (s jedním otevřeným tranzistorem) je omezen na 500 mA, maximální výkon pro celý krystal je 1W.
Spínané zdroje postupně nahrazují své tradiční příbuzné ve zvukové technice, protože vypadají znatelně atraktivněji jak ekonomicky, tak celkově. Stejný faktor, kterým se na zkreslení zesilovače podílejí spínané zdroje, a sice výskyt dalších podtónů, již ztrácí na relevanci především ze dvou důvodů - moderní základna prvků umožňuje navrhovat měniče s převodní frekvencí výrazně vyšší než 40 kHz , proto modulace napájecího zdroje zaváděná napájecím zdrojem bude v ultrazvuku. Vyšší výkonová frekvence se navíc mnohem snáze odfiltruje a použití dvou LC filtrů ve tvaru L v silových obvodech již dostatečně vyhlazuje vlnění na těchto frekvencích.
V tomto soudku medu je samozřejmě i moucha - cenový rozdíl mezi typickým zdrojem pro koncový zesilovač a spínacím se stává znatelnějším s nárůstem výkonu této jednotky, tzn. čím je napájecí zdroj výkonnější, tím je výnosnější ve srovnání se svým typickým protějškem.
A to není vše. Při použití spínaných zdrojů je nutné dodržet pravidla pro montáž vysokofrekvenčních zařízení, a to použití přídavných stínění, přívod společného vodiče k chladičům výkonové části a také správné zapojení elektroinstalace. uzemnění a připojení stínících opletení a vodičů.
Po malém lyrickém odbočení o vlastnostech spínaných zdrojů pro výkonové zesilovače, skutečné schéma zapojení 400W zdroje:

Obrázek 1. Kruhový diagram spínaný zdroj pro výkonové zesilovače do 400W
ZVĚTŠIT V DOBRÉ KVALITĚ

Řídicí jednotka v tomto napájecím zdroji je TL494. Pro tento úkol samozřejmě existují modernější integrované obvody, ale my používáme tento konkrétní řadič ze dvou důvodů - je VELMI snadné jej získat. U vyráběných napájecích zdrojů TL494 od Texas Instruments nebyly po poměrně dlouhou dobu zjištěny žádné problémy s kvalitou. Chybový zesilovač je krytý OOS, což umožňuje dosáhnout poměrně velkého koeficientu. stabilizace (poměr rezistorů R4 a R6).
Po řadiči TL494 je zde polomůstkový driver IR2110, který vlastně ovládá hradla výkonových tranzistorů. Použití ovladače umožnilo opustit přizpůsobovací transformátor, který je široce používán v počítačových zdrojích. Ovladač IR2110 je na žaluzie naložen pomocí řetězů R24-VD4 a R25-VD5 urychlujících zavírání terénních pracovníků.
Výkonové spínače VT2 a VT3 pracují na primárním vinutí výkonového transformátoru. Střed potřebný pro získání střídavého napětí v primárním vinutí transformátoru tvoří prvky R30-C26 a R31-C27.
Několik slov o algoritmu spínaného napájecího zdroje na TL494:
V okamžiku přivedení síťového napětí 220 V jsou kapacity primárních výkonových filtrů C15 a C16 infikovány přes odpory R8 a R11, což neumožňuje přetížení diolového můstku VD zkratovým proudem zcela vybitého. C15 a C16. Současně jsou kondenzátory C1, C3, C6, C19 nabíjeny přes linku rezistorů R16, R18, R20 a R22, stabilizátor 7815 a rezistor R21.
Jakmile napětí na kondenzátoru C6 dosáhne 12 V, zenerova dioda VD1 "prorazí" a začne jí protékat proud, který nabije kondenzátor C18, a jakmile kladná svorka tohoto kondenzátoru dosáhne hodnoty dostatečné k otevření tyristor VS2 se otevře. Tím se sepne relé K1, které svými kontakty odpojí proud omezující odpory R8 a R11. Navíc rozepnutý tyristor VS2 otevře tranzistor VT1 do regulátoru TL494 a budiče polovičního můstku IR2110. Regulátor přejde do režimu měkkého startu, jehož trvání závisí na jmenovitých hodnotách R7 a C13.
Během měkkého startu se postupně prodlužuje doba trvání pulsů, které otevírají výkonové tranzistory, čímž se postupně nabíjejí sekundární výkonové kondenzátory a omezuje se proud přes usměrňovací diody. Doba trvání se prodlužuje, dokud není množství sekundárního výkonu dostatečné k rozsvícení LED optočlenu IC1. Jakmile jas LED optočlenu dosáhne dostatečného k otevření tranzistoru, doba trvání pulsu se přestane prodlužovat (obrázek 2).

Obrázek 2. Režim měkkého startu.

Zde je třeba poznamenat, že doba měkkého startu je omezena, protože proud procházející odpory R16, R18, R20, R22 nestačí k napájení regulátoru TL494, ovladače IR2110 a vinutí relé zapnuto - napájení napětí těchto mikroobvodů začne klesat a brzy klesat na hodnotu, při které TL494 přestane generovat řídicí impulsy. A těsně před tímto okamžikem by měl režim měkkého startu skončit a převodník by měl přejít do normálního režimu provozu, protože hlavní napájení pro regulátor TL494 a ovladač IR2110 je získáváno z výkonového transformátoru (VD9, VD10 - usměrňovač s střední bod, R23-C1-C3 - RC filtr, IC3 je stabilizátor 15 V) a proto mají kondenzátory C1, C3, C6, C19 tak vysoké hodnoty - musí udržet napájení regulátoru, dokud se nevrátí do normálního provozu .
TL494 stabilizuje výstupní napětí změnou trvání řídicích impulsů výkonových tranzistorů na konstantní frekvenci - Pulse Width Modulation - PWM. To je možné pouze v případě, že hodnota sekundárního napětí výkonového transformátoru je vyšší než požadovaná na výstupu stabilizátoru alespoň o 30 %, maximálně však o 60 %.

Obrázek 3. Princip činnosti PWM stabilizátoru.

S rostoucí zátěží začne výstupní napětí klesat, LED optočlenu IC1 začne méně svítit, optočlenový tranzistor se uzavře, sníží se napětí na chybovém zesilovači a tím se prodlouží doba trvání řídicích impulsů, dokud efektivní napětí nedosáhne stabilizační hodnoty. (Obrázek 3). Když se zátěž sníží, napětí začne narůstat, LED optočlenu IC1 začne svítit jasněji, čímž se tranzistor otevře a zkrátí se doba trvání řídicích impulsů, dokud hodnota efektivní hodnoty výstupního napětí neklesne na a. stabilizovaná hodnota. Hodnota stabilizovaného napětí je regulována ladícím rezistorem R26.
Nutno podotknout, že regulátor TL494 nereguluje dobu trvání každého impulsu v závislosti na výstupním napětí, ale pouze průměrnou hodnotu, tzn. měřicí část má určitou setrvačnost. I s instalovanými kondenzátory v sekundárním zdroji s kapacitou 2200 uF však výpadky napájení při špičkovém krátkodobém zatížení nepřesahují 5 %, což je pro zařízení třídy HI-FI celkem přijatelné. Obvykle dáváme kondenzátory do sekundárního zdroje 4700 uF, což poskytuje jistou rezervu pro špičkové hodnoty, a použití skupinové stabilizační tlumivky umožňuje ovládat všechna 4 výstupní napájecí napětí.
The impulsní blok zdroj je vybaven ochranou proti přetížení, jejímž měřícím prvkem je proudový transformátor TV1. Jakmile proud dosáhne kritické hodnoty, tyristor VS1 otevře a odpojí napájení koncového stupně regulátoru. Řídicí impulsy zmizí a zdroj přejde do pohotovostního režimu, který může být v pohotovostním režimu poměrně dlouho, protože tyristor VS2 zůstává nadále otevřený - proud protékající odpory R16, R18, R20 a R22 stačí nechte to otevřené. Jak vypočítat proudový transformátor.
Pro vyvedení zdroje z pohotovostního režimu je nutné stisknout tlačítko SA3, čímž se tyristor VS2 sepne svými kontakty, přestane jím protékat proud a dojde k jeho uzavření. Jakmile se kontakty SA3 otevřou, tranzistor VT1 se sám uzavře a odebere napájení z ovladače a ovladače. Řídicí obvod se tedy přepne do režimu minimální spotřeby - tyristor VS2 je sepnutý, proto je relé K1 vypnuto, tranzistor VT1 je sepnut, proto regulátor a budič jsou bez napětí. Kondenzátory C1, C3, C6 a C19 se začnou nabíjet a jakmile napětí dosáhne 12 V, otevře se tyristor VS2 a spustí se spínaný zdroj.
V případě potřeby uveďte zdroj do pohotovostního režimu, můžete použít tlačítko SA2, po stisku dojde k propojení báze a emitoru tranzistoru VT1. Tranzistor se uzavře a ztratí napájení regulátor a ovladač. Řídicí impulsy zmizí a zmizí i sekundární napětí. Relé K1 však nebude odpojeno od napájení a převodník se nerestartuje.
Tento obvod umožňuje sestavit zdroje od 300-400 W do 2000 W, samozřejmě, že některé prvky obvodu budou muset být vyměněny, protože podle svých parametrů prostě nevydrží velké zatížení.
Při montáži výkonnějších možností byste měli věnovat pozornost kondenzátorům vyhlazovacích filtrů primárního zdroje C15 a C16. Celková kapacita těchto kondenzátorů musí být úměrná výkonu napájecího zdroje a odpovídat podílu 1 W výstupního výkonu napěťového měniče odpovídá 1 μF kapacitě primárního výkonového filtračního kondenzátoru. Jinými slovy, pokud je napájecí zdroj 400 W, pak by měly být použity kondenzátory 2 220 uF, pokud je výkon 1 000 W, pak musí být instalovány kondenzátory 2 470 uF nebo dva kondenzátory 680 uF.
Tento požadavek má dva účely. Nejprve se sníží zvlnění primárního napájecího napětí, což usnadňuje stabilizaci výstupního napětí. Za druhé, použití dvou kondenzátorů místo jednoho usnadňuje práci samotného kondenzátoru, protože elektrolytické kondenzátory řady TK se dají mnohem snáze získat a nejsou zcela určeny pro použití ve vysokofrekvenčních napájecích zdrojích - vnitřní odpor je příliš vysoká a při vysokých frekvencích se tyto kondenzátory zahřívají. Pomocí dvou kusů se sníží vnitřní odpor a výsledné zahřívání je již rozděleno mezi dva kondenzátory.
Při použití jako výkonové tranzistory IRF740, IRF840, STP10NK60 a podobné (podrobnosti o nejběžněji používaných tranzistorech v síťových měničích viz tabulka na konci stránky) můžete diody VD4 a VD5 zcela odmítnout a snížit hodnoty rezistorů R24 a R25 až 22 Ohmů - napájení ovladače IR2110 stačí k pohonu těchto tranzistorů. Pokud je sestaven výkonnější spínaný zdroj, budou vyžadovány výkonnější tranzistory. Pozornost je třeba věnovat jak maximálnímu proudu tranzistoru, tak jeho disipačnímu výkonu - pulzně stabilizované zdroje jsou velmi citlivé na správnost napájeného tlumiče a bez něj se výkonové tranzistory více zahřívají, protože proudy vzniklé samoindukcí začnou protékají diodami instalovanými v tranzistorech. Zjistěte více o výběru tlumiče.
Také prodloužení doby sepnutí bez snubberu významně přispívá k ohřevu - tranzistor je delší v lineárním režimu.
Poměrně často zapomínají ještě na jednu vlastnost tranzistorů s efektem pole - s rostoucí teplotou jejich maximální proud klesá, a to poměrně silně. Na základě toho byste při volbě výkonových tranzistorů pro spínané zdroje měli mít minimálně dvojnásobnou rezervu na maximální proud pro napájecí zdroje koncových zesilovačů a trojnásobek pro zařízení pracující na velké neměnné zátěži, jako je indukční tavírna popř. dekorativní osvětlení, napájející nízkonapěťové elektrické nářadí.
Stabilizace výstupního napětí se provádí pomocí skupinové stabilizační tlumivky L1 (DGS). Dávejte pozor na směr vinutí této tlumivky. Počet závitů by měl být úměrný výstupnímu napětí. Samozřejmě existují vzorce pro výpočet této sestavy vinutí, ale zkušenost ukazuje, že celkový výkon jádra pro DGS by měl být 20-25% celkového výkonu výkonového transformátoru. Můžete navíjet, dokud se okno nevyplní asi ze 2/3, nezapomeňte, že pokud jsou výstupní napětí různá, pak by vinutí s vyšším napětím mělo být úměrně větší, například potřebujete dvě bipolární napětí, jedno pro ± 35 V a druhý pro napájení subwooferu napětím ±50 V.
DGS namotáváme na čtyři dráty najednou, dokud se nezaplní 2/3 okna, počítáme otáčky. Průměr se vypočítá na základě intenzity proudu 3-4 A / mm2. Řekněme, že máme 22 otáček, tvoříme poměr:
22 otáček / 35 V = X otáček / 50 V.
X otáček = 22 × 50 / 35 = 31,4 ≈ 31 otáček
Dále přestřihneme dva vodiče pro ± 35 V a navineme dalších 9 závitů pro napětí ± 50.
POZORNOST! Pamatujte, že kvalita stabilizace přímo závisí na tom, jak rychle se mění napětí, ke kterému je připojena dioda optočlenu. Pro vylepšení cof stylingu má smysl ke každému napětí připojit další zátěž v podobě 2W rezistorů a odporu 3,3 kOhm. Zatěžovací odpor připojený k napětí řízenému optočlenem musí být 1,7 ... 2,2 krát menší.

Data vinutí pro síťové spínané zdroje na feritových kruzích s propustností 2000 NM jsou shrnuta v tabulce 1.

DATA NAVINUTÍ PRO IMPULZNÍ TRANSFORMÁTORY VYPOČÍTANO METODOU ENORASYAN Jak ukázaly četné experimenty, počet otáček lze bezpečně snížit o 10-15%. beze strachu ze vstupu jádra do saturace.

Implementace Velikost Převodní frekvence, kHz

1 kroužek K40x25x11 Gab. Napájení Vítkov primáři

2 kroužky К40х25х11 Gab. Napájení Vítkov primáři

1 prsten К45х28х8 Gab. Napájení Vítkov primáři

2 kroužky К45х28х8 Gab. Napájení Vítkov primáři

3 kroužky К45х28х81 Gab. Napájení Vítkov primáři

4 kroužky К45х28х8 Gab. Napájení Vítkov primáři

5 kroužků К45х28х8 Gab. Napájení Vítkov primáři

6 kroužků К45х28х8 Gab. Napájení Vítkov primáři

7 kroužků К45х28х8 Gab. Napájení Vítkov primáři

8 kroužků К45х28х8 Gab. Napájení Vítkov primáři

9 kroužků К45х28х8 Gab. Napájení Vítkov primáři

10 kroužků К45х28х81 Gab. Napájení Vítkov primáři

Zdaleka ne vždy je však možné zjistit značku feritu, zvláště pokud se jedná o ferit z linkových transformátorů televizorů. Ze situace se dostanete tak, že empiricky zjistíte počet otáček. Více podrobností o tom ve videu:

Pomocí výše uvedených obvodů spínaného zdroje bylo vyvinuto a testováno několik dílčích modifikací, navržených pro řešení konkrétního problému pro různé výkony. Výkresy desek plošných spojů těchto napájecích zdrojů jsou uvedeny níže.
Plošný spoj pro pulzně stabilizovaný zdroj s výkonem až 1200 ... 1500 W. Rozměr desky 269x130 mm. Ve skutečnosti se jedná o pokročilejší verzi předchozí desky s plošnými spoji. Vyznačuje se přítomností skupinové stabilizační tlumivky, která umožňuje ovládat velikost všech napájecích napětí, a také přídavný LC filtr. Má ovládání ventilátoru a ochranu proti přetížení. Výstupní napětí se skládají ze dvou bipolárních zdrojů energie a jednoho bipolárního nízkoproudého zdroje určeného k napájení předstupňů.

Vzhled napájecí obvodová deska až 1500 W. STAŽTE VE FORMÁTU LAY

Stabilizovaný spínaný zdroj o výkonu až 1500 ... 1800 W lze vyrobit na desce plošných spojů o rozměru 272x100 mm. Zdroj je určen pro výkonový transformátor vyrobený na kroužcích K45 a umístěný vodorovně. Má dva výkonové bipolární zdroje, které lze kombinovat do jednoho zdroje pro napájení zesilovače s dvouúrovňovým napájením a jednoho bipolárního nízkoproudého zdroje pro předstupně.

Spínaný zdroj plošných spojů až 1800 W. STAŽTE VE FORMÁTU LAY

Tento napájecí zdroj lze použít k napájení vysoce výkonných automobilových zařízení, jako jsou výkonové automobilové zesilovače, automobilové klimatizace. Rozměry desky jsou 188x123. Použité Schottkyho usměrňovací diody lze přemostit a výstupní proud může dosahovat 120 A při napětí 14 V. Zdroj navíc dokáže produkovat bipolární napětí se zatížitelností až 1 A (instalované integrované stabilizátory napětí č. delší povolení). Výkonový transformátor je vyroben na kroužcích K45, tlumivka filtrace napájecího napětí na ano dvou kroužcích K40x25x11. Vestavěná ochrana proti přetížení.

Vzhled napájecího zdroje desky plošných spojů pro automobilovou techniku ​​KE STAŽENÍ V LAY FORMÁTU

Zdroj do 2000 W je proveden na dvou deskách o velikosti 275x99 umístěných nad sebou. Napětí je řízeno jedním napětím. Má ochranu proti přetížení. Soubor obsahuje několik variant "druhého patra" pro dvě bipolární napětí, pro dvě unipolární napětí, pro napětí potřebná pro dvou a tříúrovňová napětí. Výkonový transformátor je umístěn vodorovně a je vyroben na kroužcích K45.

Vzhled "dvoupatrového" napájecího zdroje KE STAŽENÍ V LAY FORMÁTU

Zdroj se dvěma bipolárními napětími nebo jedním pro dvouúrovňový zesilovač je vyroben na desce 277x154. Má skupinovou stabilizační tlumivku, ochranu proti přetížení. Výkonový transformátor je na kroužcích K45 a je umístěn vodorovně. Výkon až 2000 W.

Vzhled desky plošných spojů KE STAŽENÍ V LAY FORMÁTU

Téměř stejný napájecí zdroj jako výše, ale má jedno bipolární výstupní napětí.

Vzhled desky plošných spojů KE STAŽENÍ V LAY FORMÁTU

Spínaný zdroj má dvě výkonová bipolární stabilizovaná napětí a jedno bipolární nízkoproudé. Vybaveno ovládáním ventilátoru a ochranou proti přetížení. Má skupinovou stabilizační tlumivku a přídavné LC filtry. Výkon až 2000...2400 W. Deska má rozměry 278x146 mm

Vzhled desky plošných spojů KE STAŽENÍ V LAY FORMÁTU

Plošný spoj spínaného zdroje pro koncový zesilovač s dvouúrovňovým napájením o velikosti 284x184 mm má skupinovou stabilizační tlumivku a přídavné LC filtry, ochranu proti přetížení a ovládání ventilátoru. Charakteristickým rysem je použití diskrétních tranzistorů pro urychlení uzavírání výkonových tranzistorů. Výkon až 2500...2800 W.

s dvouúrovňovým napájením KE STAŽENÍ V LAY FORMÁTU

Mírně upravená verze předchozího PCB se dvěma bipolárními napětími. Rozměr 285x172. Výkon až 3000 W.

Vzhled desky plošných spojů zdroje pro zesilovač STAŽTE SI V LAY FORMÁTU

Mostový síťový spínaný zdroj o výkonu až 4000...4500 W je vyroben na desce plošných spojů o rozměrech 269x198 mm.Má dvě bipolární napájecí napětí, ovládání ventilátoru a ochranu proti přetížení. Používá skupinovou stabilizační tlumivku. Je žádoucí použít externí doplňkové sekundární napájecí filtry L.

Vzhled desky plošných spojů zdroje pro zesilovač STAŽTE SI V LAY FORMÁTU

Na deskách je mnohem více místa pro ferity, než by mohlo být. Faktem je, že zdaleka ne vždy je nutné jít za hranice zvukového rozsahu. Proto jsou na deskách k dispozici další oblasti. Pro každý případ malý výběr referenčních údajů o výkonových tranzistorech a odkazy, kde bych je koupil. Mimochodem, nejednou jsem si objednal jak TL494, tak IR2110 a samozřejmě výkonové tranzistory. Pravda, vzal daleko od celého rozsahu, ale manželství ještě nenarazilo.

POPULÁRNÍ TRANZISTORY PRO SPÍNANÉ NAPÁJENÍ
NÁZEV	NAPĚTÍ			NAPÁJENÍ	KAPACITA ZÁVĚRKA	Qg (VÝROBCE)

Většina moderních spínaných zdrojů je vyrobena na mikroobvodech TL494, což je spínací PWM regulátor. Výkonová část je vyrobena na výkonných prvcích, jako jsou tranzistory.Spínací obvod TL494 je jednoduchý, je potřeba minimum přídavných rádiových součástek, je podrobně popsáno v datasheetu.

Možnosti úprav: TL494CN, TL494CD, TL494IN, TL494C, TL494CI.

Napsal také recenze dalších populárních integrovaných obvodů.

• 1. Charakteristika a funkčnost
• 2. Analogy
• 3. Typické spínací obvody pro napájecí jednotku na TL494
• 4. Schémata napájecích zdrojů
• 5. Úprava ATX PSU na laboratorní
• 6.Datový list
• 7. Grafy elektrických charakteristik
• 8. Funkčnost mikroobvodu

Vlastnosti a funkčnost

Čip TL494 je navržen jako PWM řadič pro spínané zdroje, s pevnou frekvencí provozu. Pro nastavení pracovní frekvence jsou zapotřebí dva další externí prvky, rezistor a kondenzátor. Mikroobvod má zdroj referenčního napětí 5V, jehož chyba je 5%.

Rozsah specifikovaný výrobcem:

1. napájecí zdroje s výkonem vyšším než 90W AC-DC s PFC;
2. mikrovlnné trouby;
3. boost měniče z 12V na 220V;
4. zdroje napájení pro servery;
5. solární invertory;
6. elektrická jízdní kola a motocykly;
7. konvertory dolarů;
8. detektory kouře;
9. stolní počítače.

Analogy

Nejznámějšími analogy čipu TL494 jsou domácí KA7500B, KR1114EU4 od Fairchild, Sharp IR3M02, UA494, Fujitsu MB3759. Spínací obvod je podobný, pinout může být jiný.

Nový TL594 je analogem TL494 s vylepšenou přesností komparátoru. TL598 analog TL594 s výstupním opakovačem.

Typické spínací obvody pro napájecí jednotku na TL494

Hlavní spínací obvody TL494 jsou sestaveny z katalogových listů různých výrobců. Mohou sloužit jako základ pro vývoj podobných zařízení s podobnou funkčností.

Schémata napájení

Nebudu uvažovat složité obvody spínaných zdrojů TL494. Vyžadují spoustu detailů a času, takže vyrobit si je sami není racionální. Je snazší koupit hotový podobný modul od Číňanů za 300-500 rublů.

..

Při montáži boost konvertorů Speciální pozornost dejte chlazení výkonových tranzistorů na výstupu. Pro 200W bude na výstupu proud cca 1A, relativně nic moc. Zkoušky stability by měly být prováděny s maximálním povoleným zatížením. Potřebnou zátěž nejlépe tvoří 220voltové žárovky o výkonu 20w, 40w, 60w, 100w. Nepřehřívejte tranzistory o více než 100 stupňů. Při práci s vysokým napětím dodržujte bezpečnostní předpisy. Sedmkrát měř, jednou zapni.

Boost převodník na TL494 nevyžaduje téměř žádné ladění, opakovatelnost je vysoká. Před montáží zkontrolujte hodnoty rezistoru a kondenzátoru. Čím menší je odchylka, tím stabilněji bude střídač pracovat od 12 do 220 voltů.

Teplotu tranzistorů je lepší řídit termočlánkem. Pokud je radiátor malý, je jednodušší nainstalovat ventilátor, aby nedošlo k instalaci nového radiátoru.

Zdroj pro TL494 jsem si musel vyrobit vlastníma rukama pro zesilovač subwooferu v autě. V té době se neprodávaly měniče do auta z 12V na 220V a Číňané neměli Aliexpress. Jako ULF zesilovač jsem použil čip řady TDA na 80W.

Za posledních 5 let vzrostl zájem o elektricky poháněné technologie. To umožnili Číňané, kteří zahájili sériovou výrobu elektrických kol, moderních kolových motorů s vysokou účinností. Za nejlepší provedení považuji dvoukolové a jednokolové gyro koloběžky.V roce 2015 koupila čínská společnost Ninebot americký Segway a zahájila výrobu 50 typů elektrických koloběžek typu Segway.

K pohonu výkonného nízkonapěťového motoru je zapotřebí dobrý řídicí regulátor.

Přestavba ATX PSU na laboratorní

Každý radioamatér má k dispozici výkonný ATX zdroj z počítače, který poskytuje 5V a 12V. Jeho výkon je od 200W do 500W. Znáte-li parametry řídicí jednotky, můžete změnit parametry zdroje ATX. Například zvyšte napětí z 12 na 30V. Oblíbené jsou 2 metody, jedna od italských radioamatérů.

Zvažte italskou metodu, která je co nejjednodušší a nevyžaduje převíjení transformátorů. Výstup ATX je zcela odstraněn a finalizován podle schématu. Obrovské množství radioamatérů opakovalo toto schéma kvůli jeho jednoduchosti. Výstupní napětí od 1V do 30V, proud do 10A.

Datový list

Mikroobvod je tak populární, že jej vyrábí několik výrobců, mimochodem jsem našel 5 různých datasheetů, od Motoroly, Texas Instruments a dalších méně známých. Nejúplnější datasheet TL494 je od Motoroly, který zveřejním.

Všechny datové listy, každý si můžete stáhnout:

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

Dotyčný mikroobvod patří do seznamu nejběžnějších a nejrozšířenějších integrovaných elektronických obvodů. Jeho předchůdcem byla řada PWM regulátorů Unitrode UC38xx. V roce 1999 byla tato společnost koupena společností Texas Instruments a od té doby začal vývoj řady těchto ovladačů, který vedl k vytvoření na počátku 2000s. Čipy řady TL494. Kromě již zmíněných UPS je lze nalézt v regulátorech stejnosměrného napětí, v řízených pohonech, v softstartérech, jedním slovem všude tam, kde se používá PWM řízení.

Mezi společnostmi, které klonovaly tento mikroobvod, existují takové světoznámé značky jako Motorola, Inc, International Rectifier, Fairchild Semiconductor, ON Semiconductor. Všechny uvádějí podrobný popis svých produktů, tzv. datasheet TL494CN.

Dokumentace

Analýza popisů uvažovaného typu mikroobvodu od různých výrobců ukazuje praktickou identitu jeho charakteristik. Množství informací poskytovaných různými firmami je téměř stejné. Datasheet TL494CN od značek jako Motorola, Inc a ON Semiconductor se navíc ve své struktuře, obrázcích, tabulkách a grafech navzájem opakují. Prezentace materiálu od Texas Instruments se od nich poněkud liší, avšak po pečlivém prostudování je jasné, že jde o identický produkt.

Účel čipu TL494CN

Tradičně jej začneme popisovat účelem a seznamem interních zařízení. Jedná se o regulátor PWM s pevnou frekvencí navržený především pro aplikace UPS a obsahuje následující zařízení:

• generátor pilového napětí (GPN);
• zesilovače chyb;
• zdroj referenčního (referenčního) napětí +5 V;
• schéma úpravy mrtvého času;
• výstup pro proud do 500 mA;
• schéma pro volbu jedno- nebo dvoudobého provozního režimu.

Limitní parametry

Jako každý jiný mikroobvod musí popis TL494CN obsahovat seznam maximálních přípustných výkonových charakteristik. Uveďme je na základě údajů od společnosti Motorola, Inc:

1. Napájecí napětí: 42V.
2. Výstupní napětí tranzistorového kolektoru: 42 V.
3. Výstupní tranzistorový kolektorový proud: 500 mA.
4. Rozsah vstupního napětí zesilovače: -0,3 V až +42 V.
5. Rozptýlený výkon (při t< 45 °C): 1000 мВт.
6. Rozsah skladovacích teplot: -55 až +125 °С.
7. Rozsah provozní teploty okolí: od 0 do +70 °C.

Je třeba poznamenat, že parametr 7 pro čip TL494IN je poněkud širší: od -25 do +85 °С.

Design čipu TL494CN

Popis závěrů jeho těla v ruštině je znázorněn na obrázku níže.

Mikroobvod je umístěn v plastovém (to je označeno písmenem N na konci jeho označení) 16pinovém pouzdru s kolíky typu pdp.

Jeho vzhled je znázorněn na fotografii níže.

TL494CN: funkční schéma

Úkolem tohoto mikroobvodu je tedy pulzně šířková modulace (PWM nebo anglicky Pulse Width Modulated (PWM)) napěťových pulzů generovaných uvnitř regulovaných i neregulovaných UPS. U napájecích zdrojů prvního typu dosahuje rozsah trvání pulsu zpravidla maximální možné hodnoty (~ 48 % pro každý výstup v push-pull obvodech široce používaných k napájení zesilovačů autoaudia).

Čip TL494CN má celkem 6 výstupních pinů, z nichž 4 (1, 2, 15, 16) jsou vstupy do zesilovačů interních chyb, které slouží k ochraně UPS před proudovým a potenciálním přetížením. Pin #4 je vstup signálu 0 až 3V pro nastavení pracovního cyklu výstupního obdélníkového průběhu a #3 je výstup komparátoru a lze jej použít několika způsoby. Další 4 (čísla 8, 9, 10, 11) jsou volné kolektory a emitory tranzistorů s maximálním povoleným zatěžovacím proudem 250 mA (v trvalém režimu ne více než 200 mA). Mohou být zapojeny do párů (9 s 10 a 8 s 11) pro ovládání výkonných polních zařízení s maximálním povoleným proudem 500 mA (ne více než 400 mA v trvalém režimu).

Jaká je vnitřní struktura TL494CN? Jeho schéma je znázorněno na obrázku níže.

Mikroobvod má vestavěný zdroj referenčního napětí (ION) +5 V (č. 14). Obvykle se používá jako referenční napětí (s přesností ± 1 %) přiváděné na vstupy obvodů, které nespotřebovávají více než 10 mA, například na pin 13 volby jedno- nebo dvoucyklového provozu. mikroobvod: pokud je přítomno +5 V, je vybrán druhý režim, pokud je na něm záporné napájecí napětí - první.

K nastavení frekvence generátoru pilového napětí (GPN) se používá kondenzátor a rezistor, připojené na kolíky 5 a 6. A samozřejmě, mikroobvod má svorky pro připojení plus a mínus zdroje energie (čísla 12 a 7) v rozsahu od 7 do 42 V.

Z diagramu je vidět, že v TL494CN je řada interních zařízení. Popis jejich funkčního účelu v ruštině bude uveden níže v průběhu prezentace materiálu.

Funkce vstupních terminálů

Stejně jako jakékoli jiné elektronické zařízení. Dotyčný mikroobvod má své vlastní vstupy a výstupy. Začneme tím prvním. Seznam těchto pinů TL494CN již byl uveden výše. Popis jejich funkčního účelu v ruštině bude uveden níže s podrobným vysvětlením.

Závěr 1

Toto je kladný (neinvertující) vstup chybového zesilovače 1. Pokud je napětí na něm nižší než napětí na kolíku 2, výstup chybového zesilovače 1 bude nízký. Pokud je vyšší než na kolíku 2, signál chybového zesilovače 1 bude vysoký. Výstup zesilovače v podstatě replikuje kladný vstup pomocí pinu 2 jako reference. Funkce chybových zesilovačů budou podrobněji popsány níže.

Závěr 2

Toto je záporný (invertující) vstup chybového zesilovače 1. Pokud je tento kolík vyšší než kolík 1, výstup chybového zesilovače 1 bude nízký. Pokud je napětí na tomto pinu nižší než napětí na pinu 1, výstup zesilovače bude vysoký.

Závěr 15

Funguje úplně stejně jako # 2. Druhý chybový zesilovač se v TL494CN často nepoužívá. V tomto případě jeho spínací obvod obsahuje pin 15 jednoduše propojený se 14. (referenční napětí +5 V).

Závěr 16

Funguje stejně jako č. 1. Obvykle se připojuje ke společnému č. 7, když se nepoužívá druhý chybový zesilovač. S pinem 15 připojeným na +5V a #16 připojeným na společný je výstup druhého zesilovače nízký a nemá tedy žádný vliv na činnost čipu.

Závěr 3

Tento kolík a každý interní zesilovač TL494CN jsou propojeny diodou. Pokud se signál na výstupu některého z nich změní z nízkého na vysoký, pak na čísle 3 jde také vysoko. Když signál na tomto pinu překročí 3,3V, výstupní impulsy se vypnou (nulový pracovní cyklus). Když se na něm napětí blíží 0 V, doba trvání pulsu je maximální. Mezi 0 a 3,3 V je šířka pulzu mezi 50 % a 0 % (pro každý z výstupů regulátoru PWM - na pinech 9 a 10 na většině zařízení).

V případě potřeby může být pin 3 použit jako vstupní signál nebo může být použit pro tlumení rychlosti změny šířky pulzu. Pokud je na něm vysoké napětí (> ~ 3,5 V), nelze UPS na PWM regulátoru nijak spustit (nebudou z něj vycházet žádné impulsy).

Závěr 4

Řídí pracovní cyklus výstupních impulsů (angl. Dead-Time Control). Pokud je na něm napětí blízké 0 V, mikroobvod bude schopen vydávat minimální možnou i maximální šířku impulsu (určenou jinými vstupními signály). Je-li na tento kolík přivedeno napětí asi 1,5 V, bude šířka výstupního impulsu omezena na 50 % jeho maximální šířky (nebo ~25 % pracovního cyklu pro push-pull PWM regulátor). Pokud je na něm vysoké napětí (> ~ 3,5 V), není možné spustit UPS na TL494CN. Jeho spínací obvod často obsahuje č. 4, spojený přímo se zemí.

• Důležité si pamatovat! Signál na pinech 3 a 4 by měl být nižší než ~3,3 V. Co se stane, když se blíží např. +5 V? Jak se pak bude TL494CN chovat? Obvod měniče napětí na něm nebude generovat impulsy, tzn. z UPS nebude vycházet žádné výstupní napětí.

Závěr 5

Slouží k připojení časovacího kondenzátoru Ct a jeho druhý kontakt je spojen se zemí. Hodnoty kapacity jsou typicky 0,01 μF až 0,1 μF. Změny hodnoty této složky vedou ke změně frekvence GPN a výstupních impulsů PWM regulátoru. Zpravidla se zde používají vysoce kvalitní kondenzátory s velmi nízkým teplotním koeficientem (s velmi malou změnou kapacity se změnou teploty).

Závěr 6

Pro připojení časově nastavovacího rezistoru Rt a jeho druhého kontaktu je spojen se zemí. Hodnoty Rt a Ct určují frekvenci FPG.

• f = 1,1: (Rt x Ct).

Závěr 7

Připojuje se ke společnému vodiči obvodu zařízení na regulátoru PWM.

Závěr 12

Označuje se písmeny VCC. K němu je připojeno „plus“ zdroje TL494CN. Jeho spínací obvod obvykle obsahuje č. 12 připojený k vypínači napájení. Mnoho UPS používá tento kolík k zapínání a vypínání napájení (a samotného UPS). Pokud má +12 V a č. 7 je uzemněno, čipy GPN a ION budou fungovat.

Závěr 13

Toto je vstup provozního režimu. Jeho činnost byla popsána výše.

Funkce výstupního terminálu

Byly také uvedeny výše pro TL494CN. Popis jejich funkčního účelu v ruštině bude uveden níže s podrobným vysvětlením.

Závěr 8

Na tomto čipu jsou 2 npn tranzistory, které jsou jeho výstupními klíči. Tento pin je kolektor tranzistoru 1, obvykle připojený ke zdroji stejnosměrného napětí (12 V). Přesto se v obvodech některých zařízení používá jako výstup a je na něm vidět meandr (stejně jako na č. 11).

Závěr 9

Toto je emitor tranzistoru 1. Budí výkonový tranzistor UPS (ve většině případů efekt pole) v obvodu push-pull, buď přímo, nebo přes mezilehlý tranzistor.

Závěr 10

Jedná se o emitor tranzistoru 2. V jednocyklovém provozu je na něm signál stejný jako na č. 9. V režimu push-pull jsou signály na č. 9 a 10 mimo fázi, tedy když na jednom je úroveň signálu vysoká, na druhém nízká a naopak. Ve většině zařízení pohání signály z emitorů výstupních tranzistorových spínačů příslušného mikroobvodu výkonné tranzistory s efektem pole, které jsou buzeny do stavu ON, když je napětí na kolících 9 a 10 vysoké (nad ~ 3,5 V, ale nevztahuje se na úroveň 3,3 V na č. 3 a 4).

Závěr 11

Jedná se o kolektor tranzistoru 2, obvykle připojený ke zdroji stejnosměrného napětí (+12 V).

• Poznámka: V zařízeních na TL494CN může spínací obvod obsahovat kolektory i emitory tranzistorů 1 a 2 jako výstupy PWM regulátoru, i když druhá možnost je běžnější. Existují však možnosti, kdy přesně kolíky 8 a 11 jsou výstupy. Pokud v obvodu mezi IC a FETy najdete malý transformátor, výstupní signál je s největší pravděpodobností odebírán z nich (z kolektorů).

Závěr 14

Toto je ION výstup, také popsaný výše.

Princip činnosti

Jak funguje čip TL494CN? Uvedeme popis pořadí jeho práce na základě materiálů od společnosti Motorola, Inc. Výstup pulzně šířkové modulace je dosažen porovnáním kladného pilového signálu z kondenzátoru Ct s jedním ze dvou řídicích signálů. Výstupní tranzistory Q1 a Q2 jsou NOR hradlovány, aby je otevřely pouze tehdy, když vstup spouštěcích hodin (C1) (viz funkční schéma TL494CN) klesne na nízkou úroveň.

Je-li tedy úroveň logické jednotky na vstupu C1 spouště, pak jsou výstupní tranzistory uzavřeny v obou režimech činnosti: jednocyklovém a push-pull. Pokud je na tomto vstupu přítomen signál, pak v režimu push-pull se tranzistor jeden po druhém rozepne po příchodu přerušení hodinového impulsu do spouště. V jednocyklovém režimu se spoušť nepoužívá a obě výstupní tlačítka se otevírají synchronně.

Tento otevřený stav (v obou režimech) je možný pouze v té části periody FPV, kdy je pilové napětí větší než řídicí signály. Zvýšení nebo snížení velikosti řídicího signálu tedy způsobí lineární zvýšení nebo snížení šířky napěťových impulsů na výstupech mikroobvodu.

Jako řídicí signály lze použít napětí z vývodu 4 (řízení mrtvého času), vstupy chybových zesilovačů nebo vstup signálu zpětné vazby z vývodu 3.

První kroky při práci s mikroobvodem

Před výrobou jakéhokoli užitečného zařízení se doporučuje prostudovat, jak TL494CN funguje. Jak zkontrolovat jeho výkon?

Vezměte prkénko, namontujte na něj čip a připojte vodiče podle níže uvedeného schématu.

Pokud je vše správně připojeno, obvod bude fungovat. Kolíky 3 a 4 ponechte volné. Použijte svůj osciloskop ke kontrole činnosti FPV - na kolíku 6 byste měli vidět pilovité napětí. Výstupy budou nulové. Jak zjistit jejich výkon v TL494CN. Lze to zkontrolovat následovně:

1. Připojte výstup zpětné vazby (#3) a výstup řízení mrtvého času (#4) ke společnému (#7).
2. Nyní byste měli být schopni detekovat obdélníkové impulsy na výstupech čipu.

Jak zesílit výstupní signál?

Výstup TL494CN je poměrně nízký proud a určitě chcete větší výkon. Musíme tedy přidat nějaké výkonné tranzistory. Nejjednodušší použití (a velmi snadné získat - ze staré základní desky počítače) jsou n-kanálové výkonové MOSFETy. Současně musíme invertovat výstup TL494CN, protože pokud k němu připojíme n-kanálový MOSFET, pak při absenci pulsu na výstupu mikroobvodu bude otevřen pro stejnosměrný tok. Když to může jednoduše shořet ... Vyjmeme tedy univerzální npn tranzistor a zapojíme jej podle schématu níže.

Výkonový MOSFET v tomto obvodu je řízen pasivně. To není moc dobré, ale pro testovací účely a nízkou spotřebu se to docela hodí. R1 v obvodu je zátěž tranzistoru npn. Vybírejte jej podle maximálního povoleného proudu jeho kolektoru. R2 představuje zatížení našeho výkonového stupně. V následujících experimentech bude nahrazen transformátorem.

Pokud se nyní podíváme na signál na kolíku 6 mikroobvodu osciloskopem, uvidíme „pilu“. U čísla 8 (K1) můžete stále vidět obdélníkové impulsy a na výpusti MOSFETu jsou impulsy stejného tvaru, ale větší.

A jak zvýšit napětí na výstupu?

Nyní pojďme zvýšit napětí pomocí TL494CN. Schéma spínání a zapojení je stejné - na prkénku. Samozřejmě na něj nemůžete dostat dostatečně vysoké napětí, zejména proto, že na výkonových MOSFETech není žádný chladič. Přesto připojte k koncovému stupni malý transformátor podle tohoto schématu.

Primární vinutí transformátoru obsahuje 10 závitů. Sekundární vinutí obsahuje asi 100 závitů. Transformační poměr je tedy 10. Pokud na primár použijete 10V, na výstupu byste měli dostat asi 100V. Jádro je vyrobeno z feritu. Můžete použít nějaké středně velké jádro z napájecího transformátoru PC.

Pozor, na výstupu transformátoru je vysoké napětí. Proud je velmi nízký a nezabije vás. Ale můžete dostat dobrou ránu. Dalším nebezpečím je, že pokud na výstup dáte velký kondenzátor, uloží se do něj hodně náboje. Po vypnutí obvodu by tedy měl být vybit.

Na výstupu obvodu můžete zapnout jakýkoli indikátor jako žárovku, jako na fotografii níže.

Jede na stejnosměrné napětí a k rozsvícení potřebuje cca 160V. (Napájení celého zařízení je cca 15 V - řádově nižší.)

Výstupní obvod transformátoru je široce používán v jakékoli UPS, včetně napájecích zdrojů PC. V těchto zařízeních první transformátor, připojený přes tranzistorové spínače na výstupy PWM regulátoru, slouží pro nízkonapěťovou část obvodu včetně TL494CN z jeho vysokonapěťové části, která obsahuje transformátor síťového napětí.

Regulátor napětí

V domácích malých elektronických zařízeních je zpravidla napájení zajišťováno typickým PC UPS vyrobeným na TL494CN. Napájecí obvod PC je dobře známý a samotné bloky jsou snadno dostupné, protože miliony starých PC se ročně likvidují nebo prodávají na náhradní díly. Tyto UPS však zpravidla nevytvářejí napětí vyšší než 12 V. To je pro frekvenční měnič příliš málo. Samozřejmě by se dalo zkusit použít přepěťovou PC UPS na 25V, ale bude těžké ji najít a při 5V se v logických prvcích rozptýlí příliš mnoho energie.

Na TL494 (nebo analogech) však můžete postavit libovolné obvody s přístupem ke zvýšenému výkonu a napětí. Pomocí typických dílů z PC UPS a výkonných MOSFETů ze základní desky můžete na TL494CN postavit PWM regulátor napětí. Obvod převodníku je znázorněn na obrázku níže.

Na něm můžete vidět obvod pro zapnutí mikroobvodu a koncového stupně na dvou tranzistorech: univerzální npn- a výkonný MOS.

Hlavní části: T1, Q1, L1, D1. Bipolární T1 slouží k pohonu výkonového MOSFETu zapojeného zjednodušeným způsobem, tzv. "pasivní". L1 je induktor ze staré tiskárny HP (asi 50 závitů, výška 1 cm, šířka 0,5 cm s vinutím, otevřená tlumivka). D1 je z jiného zařízení. TL494 připojeno alternativní způsob ve vztahu k výše uvedenému, i když lze použít kterýkoli z nich.

C8 je malá kapacita, aby se zabránilo vlivu šumu vstupujícího na vstup chybového zesilovače, hodnota 0,01uF bude víceméně normální. Větší hodnoty zpomalí nastavení požadovaného napětí.

C6 je ještě menší kondenzátor a používá se k filtrování vysokofrekvenčního šumu. Jeho kapacita je až několik stovek pikofarad.

Nikolaj Petrušov

TL494, co je to za "bestie"?

TL494 (Texas Instruments) je pravděpodobně nejrozšířenější PWM regulátor, na jehož základě vznikla převážná část počítačových zdrojů a napájecích částí různých domácích spotřebičů.
A nyní je tento mikroobvod mezi radioamatéry zapojenými do konstrukce spínacích zdrojů velmi populární. Domácí analog tohoto mikroobvodu je M1114EU4 (KR1114EU4). Kromě toho různé zahraniční společnosti vyrábějí tento mikroobvod s různými názvy. Například IR3M02 (Sharp), KA7500 (Samsung), MB3759 (Fujitsu). Všechno je to stejný čip.
Její věk je mnohem mladší než TL431. Začalo to být produkováno společností Texas Instruments někde na konci 90. let – začátkem 20. století.
Zkusme společně přijít na to, co to je a co je to za „zvíře“? Budeme uvažovat o čipu TL494 (Texas Instruments).

Začněme tedy tím, že se podíváme na to, co je uvnitř.

Složení.

Obsahuje:
- generátor pilového napětí (GPN);
- komparátor úpravy mrtvého času (DA1);
- komparátor PWM nastavení (DA2);
- chybový zesilovač 1 (DA3), používaný hlavně pro napětí;
- chybový zesilovač 2 (DA4), používaný hlavně signálem proudového limitu;
- stabilní zdroj referenčního napětí (ION) pro 5V s externím výstupem 14;
- řídicí obvod koncového stupně.

Pak samozřejmě zvážíme všechny jeho součásti a pokusíme se přijít na to, k čemu to všechno je a jak to celé funguje, ale nejprve bude nutné uvést jeho provozní parametry (charakteristiky).

Možnosti	Min.	Max.	Jednotka Změna
V CC Napájecí napětí	7	40	NA
V I Vstupní napětí zesilovače	-0,3	VCC-2	NA
V O Napětí kolektoru		40	NA
Kolektorový proud (každý tranzistor)		200	mA
Zpětnovazební proud		0,3	mA
f Frekvence oscilátoru OSC	1	300	kHz
C T Kondenzátor alternátoru	0,47	10000	nF
RT odpor rezistoru generátoru	1,8	500	kOhm
T A Provozní teplota TL494C TL494I	0	70	°C
	-40	85	°C

Jeho omezující charakteristiky jsou následující;

Napájecí napětí ................................................ .....41V

Vstupní napětí zesilovače................................................(Vcc+0,3)V

Výstupní napětí kolektoru................................41V

Výstupní proud kolektoru ................................................ .....250 mA

Celkový ztrátový výkon v nepřetržitém režimu....1W

Umístění a účel kolíků mikroobvodu.

Závěr 1

Toto je neinvertující (kladný) vstup chybového zesilovače 1.
Pokud je na něm vstupní napětí nižší než napětí na pinu 2, tak na výstupu tohoto chybového zesilovače 1 nebude napětí (výstup bude nízký) a nebude to mít žádný vliv na šířku (pracovní cyklus) výstupních impulsů.
Pokud je napětí na tomto pinu vyšší než na pinu 2, pak se na výstupu tohoto zesilovače 1 objeví napětí (výstup zesilovače 1 bude mít vysokou úroveň) a šířka (pracovní cyklus) výstupních impulsů sníží více, tím vyšší je výstupní napětí tohoto zesilovače (maximálně 3,3 voltu).

Závěr 2

Toto je invertující (záporný) vstup chybového zesilovače 1.
Pokud je vstupní napětí na tomto pinu vyšší než pin 1, nedojde k napěťové chybě na výstupu zesilovače (výstup bude nízký) a nebude to mít žádný vliv na šířku (pracovní cyklus) výstupních impulsů.
Pokud je napětí na tomto pinu nižší než na pinu 1, výstup zesilovače bude vysoký.

Chybový zesilovač je konvenční operační zesilovač se ziskem řádově = 70..95 dB pro stejnosměrné napětí (Ku = 1 při frekvenci 350 kHz). Rozsah vstupního napětí operačního zesilovače sahá od -0,3 V do napájecího napětí, mínus 2 V. To znamená, že maximální vstupní napětí musí být alespoň o dva volty nižší než napájecí napětí.

Závěr 3

Jedná se o výstupy chybových zesilovačů 1 a 2 připojených k tomuto výstupu přes diody (obvod OR). Pokud se napětí na výstupu jakéhokoli zesilovače změní z nízkého na vysoké, pak na kolíku 3 jde také vysoko.
Pokud napětí na tomto kolíku překročí 3,3 V, pak pulzy na výstupu mikroobvodu zmizí (nulový pracovní cyklus).
Pokud je napětí na tomto kolíku blízké 0 V, pak bude doba trvání výstupních impulsů (pracovní cyklus) maximální.

Pin 3 se normálně používá k poskytování zpětné vazby zesilovačům, ale v případě potřeby může být pin 3 také použit jako vstup pro změnu šířky impulsu.
Pokud je na něm vysoké napětí (> ~ 3,5 V), pak na výstupu MS nebudou žádné pulsy. Napájení se za žádných okolností nespustí.

Závěr 4

Řídí rozsah změny "mrtvého" času (angl. Dead-Time Control), v principu se jedná o stejný pracovní cyklus.
Pokud je na něm napětí blízké 0 V, pak bude mít výstup mikroobvodu minimální možnou i maximální šířku impulsu, kterou lze případně nastavit jinými vstupními signály (chybové zesilovače, pin 3).
Pokud je napětí na tomto pinu asi 1,5 V, pak bude šířka výstupních impulsů v oblasti 50 % jejich maximální šířky.
Pokud napětí na tomto pinu překročí 3,3 V, pak na výstupu MS nebudou žádné impulsy. Napájení se za žádných okolností nespustí.
Neměli byste však zapomínat, že s prodlužujícím se „mrtvým“ časem se rozsah nastavení PWM sníží.

Změnou napětí na pinu 4 můžete nastavit pevnou šířku „mrtvého“ času (dělič R-R), implementovat režim měkkého startu v PSU (řetězec R-C), zajistit vzdálené vypnutí MS (klíč) a lze tento pin také použít jako lineární řídicí vstup.

Uvažujme (pro ty, kteří nevědí), co je to „mrtvý“ čas a k čemu slouží.
Když pracuje napájecí obvod push-pull, impulsy jsou střídavě přiváděny z výstupů mikroobvodu na báze (hradla) výstupních tranzistorů. Protože jakýkoli tranzistor je inerciální prvek, nemůže se okamžitě zavřít (otevřít), když je signál odstraněn (aplikován) z báze (hradla) výstupního tranzistoru. A pokud jsou impulsy aplikovány na výstupní tranzistory bez "mrtvého" času (to znamená, že impuls je odstraněn z jednoho a okamžitě aplikován na druhý), může nastat okamžik, kdy jeden tranzistor nestihne sepnout a druhý má již otevřeno. Pak celý proud (nazývaný přes proud) proteče oběma otevřenými tranzistory obcházející zátěž (vinutí transformátoru), a protože nebude ničím omezen, výstupní tranzistory okamžitě selžou.
Aby k tomu nedošlo, je nutné po skončení jednoho impulzu a před začátkem dalšího - uplynula určitá doba, dostatečná pro spolehlivé uzavření výstupního tranzistoru, z jehož vstupu byl odstraněn řídicí signál.
Tento čas se nazývá "mrtvý" čas.

Ano, i když se podíváte na obrázek se složením mikroobvodu, vidíme, že pin 4 je připojen ke vstupu komparátoru nastavení mrtvého času (DA1) přes zdroj napětí 0,1-0,12 V. Proč se to dělá?
To se děje tak, že maximální šířka (pracovní cyklus) výstupních impulsů není nikdy rovna 100 %, aby byl zajištěn bezpečný provoz výstupních (výstupních) tranzistorů.
Čili když pin 4 "dáte" na společný vodič, tak na vstupu komparátoru DA1 stejně nebude nulové napětí, ale bude tam napětí právě této hodnoty (0,1-0,12 V) a impulsy z generátor pilového napětí (GPN) se objeví na výstupu mikroobvodu pouze tehdy, když jejich amplituda na kolíku 5 překročí toto napětí. To znamená, že mikroobvod má pevnou prahovou hodnotu maximálního pracovního cyklu výstupních impulsů, která nepřekročí 95–96 % pro jednocyklový provoz výstupního stupně a 47,5–48 % pro dvoucyklový provoz výstupu. etapa.

Závěr 5

Toto je výstup GPN, je navržen tak, aby k němu byl připojen časově nastavitelný kondenzátor Ct, jehož druhý konec je připojen ke společnému vodiči. Jeho kapacita se obvykle volí od 0,01 μF do 0,1 μF v závislosti na výstupní frekvenci FPG impulsů PWM regulátoru. Zpravidla se zde používají vysoce kvalitní kondenzátory.
Výstupní frekvenci GPN lze ovládat pouze na tomto kolíku. Rozsah výstupního napětí generátoru (amplituda výstupních impulsů) je někde v oblasti 3 voltů.

Závěr 6

Je to také výstup GPN, určený k připojení časově nastavovacího rezistoru Rt, jehož druhý konec je připojen ke společnému vodiči.
Hodnoty Rt a Ct určují výstupní frekvenci GPN a jsou vypočteny podle vzorce pro jednocyklový provoz;

Pro provozní režim push-pull má vzorec následující formu;

U regulátorů PWM od jiných společností se frekvence vypočítá pomocí stejného vzorce, s tím rozdílem, že číslo 1 bude nutné změnit na 1,1.

Závěr 7

Připojuje se ke společnému vodiči obvodu zařízení na regulátoru PWM.

Závěr 8

Mikroobvod má koncový stupeň se dvěma výstupními tranzistory, které jsou jeho výstupními klíči. Svorky kolektoru a emitoru těchto tranzistorů jsou libovolné, a proto lze podle potřeby tyto tranzistory zařadit do obvodu pro práci jak se společným emitorem, tak se společným kolektorem.
V závislosti na napětí na kolíku 13 může tento koncový stupeň pracovat jak v režimu push-pull, tak v jednocyklovém provozu. V jednocyklovém provozu mohou být tyto tranzistory zapojeny paralelně pro zvýšení zatěžovacího proudu, což se obvykle provádí.
Takže kolík 8 je kolektorový kolík tranzistoru 1.

Závěr 9

Toto je terminál emitoru tranzistoru 1.

Závěr 10

Toto je terminál emitoru tranzistoru 2.

Závěr 11

Toto je kolektor tranzistoru 2.

Závěr 12

Na tento pin je připojeno „plus“ zdroje TL494CN.

Závěr 13

Jedná se o výstup pro volbu provozního režimu koncového stupně. Pokud je tento kolík připojen k zemi, bude výstupní stupeň pracovat v režimu s jedním koncem. Výstupní signály na výstupech tranzistorových spínačů budou stejné.
Pokud na tento pin přivedete napětí +5 V (propojíte piny 13 a 14 k sobě), budou výstupní klávesy fungovat v režimu push-pull. Výstupní signály na svorkách tranzistorových spínačů budou mimo fázi a frekvence výstupních impulsů bude poloviční.

Závěr 14

Toto je výstup stáje A zdroj Ó porno H napětí (ION), S výstupním napětím +5 V a výstupním proudem až 10 mA, které lze použít jako referenční pro srovnání v chybových zesilovačích a pro jiné účely.

Závěr 15

Funguje přesně jako pin 2. Pokud není použit druhý chybový zesilovač, pak se pin 15 jednoduše připojí k pinu 14 (+5V reference).

Závěr 16

Funguje stejně jako pin 1. Pokud není použit druhý zesilovač chyb, pak je obvykle připojen ke společnému vodiči (pin 7).
S pinem 15 připojeným na +5V a pinem 16 připojeným k zemi není žádné výstupní napětí z druhého zesilovače, takže to nemá žádný vliv na činnost čipu.

Princip činnosti mikroobvodu.

Jak tedy funguje regulátor TL494 PWM.
Výše jsme podrobně zkoumali účel kolíků tohoto mikroobvodu a jakou funkci plní.
Pokud je toto vše pečlivě analyzováno, pak z toho všeho je jasné, jak tento čip funguje. Ale ještě jednou velmi stručně popíšu princip jeho práce.

Když je mikroobvod typicky zapnutý a je k němu přiváděno napájení (mínus na kolík 7 plus na kolík 12), GPN začne generovat pilové pulsy s amplitudou asi 3 volty, jejichž frekvence závisí na C a R připojené ke kolíkům 5 a 6 mikroobvodu.
Pokud je hodnota řídicích signálů (na pinech 3 a 4) menší než 3 volty, objeví se na výstupních tlačítkách mikroobvodu obdélníkové impulsy, jejichž šířka (pracovní cyklus) závisí na hodnotě řídicích signálů na pinech 3 a 4.
To znamená, že mikroobvod porovnává kladné pilové napětí z kondenzátoru Ct (C1) s kterýmkoli ze dvou řídicích signálů.
Logické obvody pro ovládání výstupních tranzistorů VT1 a VT2 je otevírají pouze tehdy, když je napětí pilových impulzů vyšší než řídicí signály. A čím větší je tento rozdíl, tím širší je výstupní impuls (větší pracovní cyklus).
Řídicí napětí na pinu 3 zase závisí na signálech na vstupech operačních zesilovačů (chybových zesilovačů), které zase mohou řídit výstupní napětí a výstupní proud zdroje.

Zvýšení nebo snížení hodnoty libovolného řídicího signálu tedy způsobí lineární snížení nebo zvýšení šířky napěťových impulsů na výstupech mikroobvodu.
Jako řídicí signály, jak již bylo zmíněno výše, lze použít napětí z pinu 4 (dead time control), vstupy chybových zesilovačů nebo vstup zpětnovazebního signálu přímo z pinu 3.

Teorie, jak se říká, je teorie, ale mnohem lepší bude tohle všechno vidět a „ohmatat“ v praxi, takže si sestavme následující schéma na prkénku a na vlastní kůži se podívejme, jak to celé funguje.

Nejjednodušší a rychlý způsob- Dejte to všechno dohromady na prkénko. Ano, nainstaloval jsem čip KA7500. Výstup "13" mikroobvodu jsem dal na společný vodič, to znamená, že naše výstupní klíče budou fungovat v jednocyklovém režimu (signály na tranzistorech budou stejné) a opakovací frekvence výstupních impulsů bude odpovídat na frekvenci pilového napětí GPN.

Připojil jsem osciloskop k následujícím testovacím bodům:
- První paprsek na kolík "4" pro ovládání stejnosměrného napětí na tomto kolíku. Nachází se ve středu obrazovky na nulovém řádku. Citlivost - 1 volt na dílek;
- Druhý paprsek na výstup "5" pro ovládání pilového napětí GPN. Je také umístěn na nulové čáře (oba paprsky jsou sloučeny) ve středu osciloskopu a se stejnou citlivostí;
- Třetí paprsek na výstup mikroobvodu na výstup "9", pro ovládání impulsů na výstupu mikroobvodu. Citlivost paprsku je 5 voltů na dílek (0,5 voltu plus dělič 10). Nachází se ve spodní části obrazovky osciloskopu.

Zapomněl jsem říci, že výstupní klíče mikroobvodu jsou připojeny ke společnému kolektoru. Jinými slovy, podle schématu sledovače emitoru. Proč opakovač? Protože signál na emitoru tranzistoru přesně opakuje základní signál, takže vše jasně vidíme.
Pokud odeberete signál z kolektoru tranzistoru, pak bude invertován (převrácen) vzhledem k základnímu signálu.
Napájíme mikroobvod a uvidíme, co máme na výstupech.

Na čtvrté noze máme nulu (jezdec trimru je v nejnižší poloze), první paprsek je na nulové čáře ve středu obrazovky. Nefungují ani chybové zesilovače.
Na pátém rameni vidíme pilové napětí GPN (druhý paprsek) s amplitudou mírně vyšší než 3 volty.
Na výstupu mikroobvodu (pin 9) vidíme obdélníkové impulsy s amplitudou asi 15 voltů a maximální šířkou (96%). Tečky ve spodní části obrazovky jsou pouze pevným prahem pracovního cyklu. Aby to bylo lépe vidět, zapněte na osciloskopu protažení.

No, teď to vidíte lépe. To je přesně doba, kdy amplituda pulzu klesne na nulu a výstupní tranzistor se na tuto krátkou dobu sepne. Nulová úroveň pro tento paprsek ve spodní části obrazovky.
No, přidáme napětí na pin 4 a uvidíme, co dostaneme.

Na pinu "4" trimrovým rezistorem jsem nastavil konstantní napětí 1 volt, první paprsek stoupl o jeden dílek (přímka na obrazovce osciloskopu). co vidíme? Prodloužil se mrtvý čas (snížil se pracovní cyklus), je to tečkovaná čára ve spodní části obrazovky. To znamená, že výstupní tranzistor je na chvíli uzavřen asi na polovinu doby trvání samotného pulsu.
Přidejme ještě jeden volt s ladícím odporem na pin "4" mikroobvodu.

Vidíme, že první paprsek stoupl o jeden dílek výše, doba trvání výstupních pulzů se ještě zkrátila (1/3 doby trvání celého pulzu) a mrtvá doba (doba sepnutí výstupního tranzistoru) se prodloužila na dvě třetiny. To znamená, že je jasně vidět, že logika mikroobvodu porovnává úroveň signálu GPN s úrovní řídicího signálu a na výstup předává pouze ten signál GPN, jehož úroveň je vyšší než řídicí signál.

Aby to bylo ještě jasnější, doba trvání (šířka) výstupních pulsů mikroobvodu bude stejná jako doba (šířka) výstupních pulsů pilového napětí, které jsou nad úrovní řídicího signálu (nad přímkou ​​na obrazovka osciloskopu).

Pokračujte, přidejte další volt na kolík "4" mikroobvodu. co vidíme? Na výstupu mikroobvodu jsou velmi krátké impulsy přibližně stejné šířky jako ty, které vyčnívají nad přímku vrcholu pilového napětí. Zapněte protažení na osciloskopu, aby byl puls lépe vidět.

Zde vidíme krátký impuls, během kterého bude výstupní tranzistor otevřený a zbytek času (spodní řádek na obrazovce) bude uzavřen.
No, zkusme ještě zvednout napětí na pinu "4". Napětí na výstupu nastavíme trimrovým rezistorem nad úroveň pilového napětí GPN.

No a je to, PSU nám přestane fungovat, protože výstup je úplně "klidný". Neexistují žádné výstupní impulsy, protože na ovládacím kolíku "4" máme konstantní úroveň napětí více než 3,3 voltu.
Naprosto totéž se stane, pokud přivedete řídicí signál na pin "3" nebo na nějaký druh zesilovače chyb. Pokud máte zájem, můžete se na to sami podívat. Navíc, pokud jsou řídicí signály okamžitě na všech řídicích výstupech, ovládejte mikroobvod (převažují), z tohoto řídicího výstupu bude vycházet signál, jehož amplituda je větší.

Nuže, zkusme odpojit výstup „13“ od společného vodiče a připojit jej k výstupu „14“, tedy přepnout provozní režim výstupních kláves z jednotaktu na dvoutaktní. Pojďme se podívat, co můžeme udělat.

Trimrem opět stáhneme napětí na pinu "4" na nulu. Zapneme napájení. co vidíme?
Na výstupu mikroobvodu jsou také obdélníkové pulsy s maximální dobou trvání, ale jejich opakovací frekvence se stala poloviční frekvencí pilových pulsů.
Stejné impulsy budou na druhém klíčovém tranzistoru mikroobvodu (pin 10), pouze s tím rozdílem, že budou vůči nim časově posunuty o 180 stupňů.
Existuje také maximální práh pracovního cyklu (2 %). Nyní to není vidět, je třeba připojit 4. paprsek osciloskopu a spojit oba výstupní signály dohromady. Čtvrtá sonda není po ruce, tak jsem to neudělal. Kdo chce, přesvědčte se o tom sami.

V tomto režimu funguje mikroobvod úplně stejně jako v jednocyklovém režimu, jen s tím rozdílem, že maximální doba trvání výstupních pulzů zde nepřesáhne 48 % celkové doby trvání pulzu.
Tento režim tedy nebudeme dlouho zvažovat, ale jen se podívejme, jaké budeme mít pulsy při napětí na pinu „4“ dva volty.

Napětí zvýšíme ladícím rezistorem. Šířka výstupních pulsů se zmenšila na 1/6 celkové doby trvání pulsu, tedy také přesně dvakrát více než v jednocyklovém režimu činnosti výstupních spínačů (tam 1/3krát).
Na výstupu druhého tranzistoru (pin 10) budou stejné impulsy, pouze posunuté v čase o 180 stupňů.
V zásadě jsme analyzovali činnost regulátoru PWM.

Více na závěr "4". Jak již bylo zmíněno dříve, tento pin lze použít k "měkkému" spuštění napájecího zdroje. Jak to zorganizovat?
Velmi jednoduché. Chcete-li to provést, připojte se k výstupnímu řetězu RC "4". Zde je příklad fragmentu diagramu:

Jak zde funguje „soft start“? Podívejme se na schéma. Kondenzátor C1 je připojen k ION (+5 voltů) přes odpor R5.
Když je na mikroobvod (kolíček 12) připojeno napájení, na kolíku 14 se objeví +5 voltů. Kondenzátor C1 se začne nabíjet. Rezistorem R5 protéká nabíjecí proud kondenzátoru, v okamžiku zapnutí je maximální (kondenzátor je vybitý) a na rezistoru vzniká úbytek napětí 5 voltů, který je přiveden na výstup "4". Toto napětí, jak jsme již zkušenostmi zjistili, zakazuje průchod impulsů na výstup mikroobvodu.
Jak se kondenzátor nabíjí, nabíjecí proud klesá a úbytek napětí na rezistoru se odpovídajícím způsobem snižuje. Napětí na pinu "4" také klesá a na výstupu mikroobvodu se začnou objevovat pulsy, jejichž trvání se postupně prodlužuje (jak se nabíjí kondenzátor). Když je kondenzátor plně nabitý, nabíjecí proud se zastaví, napětí na kolíku "4" se přiblíží nule a kolík "4" již neovlivňuje dobu trvání výstupních impulsů. Napájecí zdroj přejde do svého provozního režimu.
Přirozeně jste uhodli, že čas spuštění zdroje (jeho výstup do provozního režimu) bude záviset na hodnotě odporu a kondenzátoru a jejich výběrem bude možné tento čas regulovat.

No, toto je stručně celá teorie a praxe a není zde nic zvlášť složitého, a pokud rozumíte a rozumíte fungování tohoto PWM, nebude pro vás těžké pochopit a pochopit práci jiných PWM.

Přeji vám všem hodně štěstí.