Kr142en22a alimentatore fai da te. Alimentazione: con e senza regolazione, laboratorio, impulso, dispositivo, riparazione. Saturazione e tiraggio

Molti alimentatori per radioamatori (PSU) sono realizzati su chip KR142EN12, KR142EN22A, KR142EN24, ecc. Il limite di regolazione inferiore di questi microcircuiti è 1,2 ... 1,3 V, ma a volte è necessaria una tensione di 0,5 ... 1 V. L'autore offre diverse soluzioni tecniche per un alimentatore basato su questi microcircuiti.

Il circuito integrato (IC) KR142EN12A (Fig. 1) è un regolatore di tensione regolabile del tipo di compensazione nel pacchetto KT-28-2, che consente di alimentare dispositivi con una corrente fino a 1,5 A nell'intervallo di tensione di 1,2 ... 37 V. Questo integrato Lo stabilizzatore ha una protezione della corrente termicamente stabile e una protezione da cortocircuito in uscita.

Fig. 1. ICKR142EN12A

Sulla base dell'IC KR142EN12A, è possibile costruire un alimentatore regolabile, il cui circuito (senza trasformatore e ponte a diodi) è mostrato in Fig. 2. La tensione di ingresso rettificata viene fornita dal ponte a diodi al condensatore C1. Il transistor VT2 e il chip DA1 devono essere posizionati sul radiatore. La flangia del dissipatore DA1 è collegata elettricamente al pin 2, quindi se DA1 e il transistor VD2 si trovano sullo stesso dissipatore, devono essere isolati l'uno dall'altro. Nella versione dell'autore, DA1 è installato su un piccolo dissipatore separato, che non è collegato galvanicamente al dissipatore e al transistor VT2.

Fig.2. Alimentatore regolabile su IC KR142EN12A

La potenza dissipata da un chip con dissipatore non deve superare i 10 watt. I resistori R3 e R5 formano un partitore di tensione incluso nell'elemento di misura dello stabilizzatore e sono selezionati secondo la formula:
U fuori = U fuori min (1 + R3/R5).

Una tensione negativa stabilizzata di -5 V viene fornita al condensatore C2 e al resistore R2 (utilizzato per selezionare il punto termicamente stabile VD1).

Per proteggersi da un cortocircuito del circuito di uscita dello stabilizzatore, è sufficiente collegare un condensatore elettrolitico con una capacità di almeno 10 μF in parallelo con il resistore R3 e deviare il resistore R5 con un diodo KD521A. La posizione delle parti non è critica, ma per una buona stabilità della temperatura è necessario utilizzare i tipi appropriati di resistori. Dovrebbero essere posizionati il più lontano possibile da fonti di calore. La stabilità complessiva della tensione di uscita è costituita da molti fattori e di solito non supera lo 0,25% dopo il riscaldamento.

Dopo aver acceso e riscaldato il dispositivo, la tensione di uscita minima di 0 V viene impostata dal resistore Radd. I resistori R2 (Fig. 2) e il resistore Radd (Fig. 3) devono essere trimmer multigiro della serie SP5.

Fig.3. Schema elettrico Radd

Le attuali capacità del microcircuito KR142EN12A sono limitate a 1,5 A. Attualmente sono in vendita microcircuiti con parametri simili, ma progettati per una corrente più elevata nel carico, ad esempio LM350 - per una corrente di 3 A, LM338 - per una corrente di 5 A. I dati su questi microcircuiti sono disponibili sul sito Web di National Semiconductor.

Recentemente sono apparsi in vendita microcircuiti importati della serie LOW DROP (SD, DV, LT1083/1084/1085). Questi microcircuiti possono funzionare a una tensione ridotta tra l'ingresso e l'uscita (fino a 1...1,3 V) e fornire una tensione stabilizzata all'uscita nell'intervallo 1,25...30 V con una corrente di carico di 7,5/5/ 3A rispettivamente. L'analogo domestico più vicino del tipo KR142EN22 in termini di parametri ha una corrente di stabilizzazione massima di 7,5 A.

Alla massima corrente di uscita, la modalità di stabilizzazione è garantita dal produttore a una tensione di ingresso-uscita di almeno 1,5 V. I microcircuiti dispongono inoltre di protezione integrata contro il superamento della corrente nel carico di un valore accettabile e protezione termica contro il surriscaldamento del caso.

Questi stabilizzatori forniscono un'instabilità della tensione di uscita dello 0,05%/V, instabilità della tensione di uscita quando la corrente di uscita cambia da 10 mA al valore massimo non peggiore di 0,1%/V.

La Figura 4 mostra un circuito di alimentazione per un laboratorio domestico, che consente di fare a meno dei transistor VT1 e VT2, mostrati in Figura 2. Invece del chip DA1 KR142EN12A, è stato utilizzato il chip KR142EN22A. Questo è un regolatore regolabile con una bassa caduta di tensione, che consente di ottenere una corrente fino a 7,5 A nel carico.

Fig.4. Alimentatore regolabile su IC KR142EN22A

La massima dissipazione di potenza all'uscita dello stabilizzatore Pmax può essere calcolata con la formula:
P max \u003d (U in - U out) I out,
dove U in è la tensione di ingresso fornita al chip DA3, U out è la tensione di uscita al carico, I out è la corrente di uscita del microcircuito.

Ad esempio, la tensione di ingresso fornita al microcircuito è U in \u003d 39 V, la tensione di uscita al carico U out \u003d 30 V, la corrente al carico I out \u003d 5 A, quindi la potenza massima dissipata dal il microcircuito al carico è di 45 W.

Il condensatore elettrolitico C7 viene utilizzato per ridurre l'impedenza di uscita di alte frequenze, e riduce anche il livello di tensione del rumore e migliora l'uniformità dell'ondulazione. Se questo condensatore è tantalio, la sua capacità nominale deve essere di almeno 22 microfarad, se di alluminio - almeno 150 microfarad. Se necessario, la capacità del condensatore C7 può essere aumentata.

Se il condensatore elettrolitico C7 si trova a una distanza superiore a 155 mm ed è collegato all'alimentatore con un filo con una sezione trasversale inferiore a 1 mm, viene installato un condensatore elettrolitico aggiuntivo con una capacità di almeno 10 microfarad la scheda parallela al condensatore C7, più vicina al microcircuito stesso.

La capacità del condensatore del filtro C1 può essere determinata approssimativamente, sulla base di 2000 microfarad per 1 A di corrente di uscita (a una tensione di almeno 50 V). Per ridurre la deriva termica della tensione di uscita, il resistore R8 deve essere a filo o a lamina metallica con un errore non inferiore all'1%. Il resistore R7 è dello stesso tipo di R8. Se il diodo zener KS113A non è disponibile, è possibile utilizzare il gruppo mostrato in Fig. 3. La soluzione del circuito di protezione fornita dall'autore è abbastanza soddisfatta, poiché funziona perfettamente ed è stata testata nella pratica. È possibile utilizzare qualsiasi circuito di protezione dell'alimentatore, ad esempio quelli proposti in. Nella versione dell'autore, quando il relè K1 è attivato, i contatti K1.1 si chiudono, cortocircuitando il resistore R7 e la tensione all'uscita dell'alimentatore diventa 0 V.

Il circuito stampato dell'alimentatore e la posizione degli elementi sono mostrati in Fig. 5, aspetto BP - in Fig.6. Dimensioni PCB 112x75 mm. Ago selezionato radiatore. Il chip DA3 è isolato dal dissipatore di calore da una guarnizione e fissato ad esso con una piastra a molla in acciaio che preme il chip sul dissipatore di calore.

Fig.5. Circuito dell'alimentatore e disposizione degli elementi

Il condensatore C1 di tipo K50-24 è composto da due condensatori collegati in parallelo con una capacità di 4700 μFx50 V. È possibile utilizzare un analogo importato di un condensatore di tipo K50-6 con una capacità di 10.000 μFx50 V. Il condensatore deve essere posizionato il più vicino possibile alla scheda e i conduttori che la collegano alla scheda devono essere i più corti possibile. Condensatore C7 prodotto da Weston con una capacità di 1000 uFx50 V. Il condensatore C8 non è mostrato nello schema, ma ci sono fori sul circuito stampato per esso. È possibile utilizzare un condensatore con una valutazione di 0,01 ... 0,1 μF per una tensione di almeno 10 ... 15 V.

Fig.6. Aspetto dell'alimentatore

I diodi VD1-VD4 sono un microassieme di diodi RS602 importato, progettato per una corrente massima di 6 A (Fig. 4). Il relè RES10 (passaporto RS4524302) viene utilizzato nel circuito di protezione dell'alimentazione. Nella versione dell'autore, è stato utilizzato un resistore R7 del tipo SPP-ZA con una diffusione dei parametri non superiore al 5%. Il resistore R8 (Fig. 4) deve avere uno spread non superiore all'1% rispetto al valore specificato.

L'alimentatore di solito non richiede configurazione e inizia a funzionare immediatamente dopo il montaggio. Dopo aver riscaldato l'unità con il resistore R6 (Fig. 4) o il resistore Rdop (Fig. 3), 0 V viene impostato al valore nominale di R7.

In questo progetto viene utilizzato un trasformatore di potenza del marchio OSM-0.1UZ con una potenza di 100 W. Nucleo magnetico ShL25/40-25. L'avvolgimento primario contiene 734 giri di filo PEV 0,6 mm, avvolgimento II - 90 giri di filo PEV 1,6 mm, avvolgimento III - 46 giri di filo PEV 0,4 mm con un tocco dal centro.

Il gruppo diodi RS602 può essere sostituito con diodi classificati per una corrente di almeno 10 A, ad esempio KD203A, V, D o KD210 A-G (se non si posizionano i diodi separatamente, sarà necessario rifare scheda a circuito stampato). Come transistor VT1, puoi utilizzare il transistor KT361G.

Fonti:

http://www.national.com/catalog/AnalogRegulators_LinearRegulators-StandardNPN_PositiveVoltageAdjutable.html
Alimentazione elettrica di Morokhin L. Laboratory//Radio. - 1999 - N. 2
Nechaev I. Protezione di piccole alimentazioni elettriche di rete da sovraccarichi//Radio. - 1996.-№12

Elenco degli elementi radio

Designazione	Tipo	Denominazione	Quantità	Nota	Il mio taccuino

DA1	Regolatore lineare	LM78L12	1		Al blocco note
VT1	transistor bipolare	KT814G	1		Al blocco note
VT2	transistor bipolare	KT819G	1		Al blocco note
VD1	diodo zener	KS113A	1		Al blocco note
C1		4700uF 50V	1		Al blocco note
C2	Condensatore	0,1 µF	1		Al blocco note
C3	condensatore elettrolitico	47uF 50V	1		Al blocco note
R1	Resistore	2,2 Ohm	1	1 W	Al blocco note
R2	Resistenza trimmer	470ohm	1		Al blocco note
R3	Resistenza variabile	2,2 kOhm	1		Al blocco note
R4	Resistore	240ohm	1	2 W	Al blocco note
R5	Resistore	91 Ohm	1	1 W	Al blocco note

C2	Condensatore	0,1 µF	1		Al blocco note
R2	Resistore	210 Ohm	1		Al blocco note
R est.	Resistenza trimmer	470ohm	1		Al blocco note

DA1	Regolatore lineare	LM7805	1		Al blocco note
DA2	Regolatore lineare	LM79L05	1		Al blocco note
DA3	Regolatore lineare	LT1083	1	KR142EN22A	Al blocco note
VT1	transistor bipolare	KT203A	1		Al blocco note
VD1-VD4	Ponte a diodi	RS602	1		Al blocco note
VD5-VD8	Ponte a diodi	KTS407A	1		Al blocco note
VD9, VD10	Diodo	KD522B	2		Al blocco note
VD11	diodo zener	KS113A	1		Al blocco note
VS1	Tiristore	KU103E	1		Al blocco note
C1	condensatore elettrolitico	10000uF 50V	1		Al blocco note
do2, do3	condensatore elettrolitico	470uF 25V	2		Al blocco note
DO4, DO5	condensatore elettrolitico	22uF 16V	2		Al blocco note
C6	Condensatore	0,1 µF	1		Al blocco note
C7	condensatore elettrolitico	1000uF 50V	1		Al blocco note
R1	Resistore

Realizzare un alimentatore con le proprie mani ha senso non solo per un radioamatore entusiasta. Un alimentatore fatto in casa (PSU) creerà convenienza e farà risparmiare una notevole quantità anche nei seguenti casi:

Per alimentare un utensile elettrico a bassa tensione, al fine di risparmiare una risorsa costosa batteria(batteria);
Per l'elettrificazione di locali particolarmente pericolosi in termini di grado di scossa elettrica: scantinati, garage, capannoni, ecc. Se alimentato da corrente alternata, una grande quantità di esso nel cablaggio a bassa tensione può interferire elettrodomestici ed elettronica;
Nel design e nella creatività per il taglio preciso, sicuro e senza sprechi di plastica espansa, gommapiuma, plastica a basso punto di fusione con nicromo riscaldato;
Nella progettazione dell'illuminazione, l'uso di alimentatori speciali ne prolungherà la durata striscia led e ottenere effetti di luce stabili. L'alimentazione di illuminatori subacquei, ecc. da un alimentatore domestico è generalmente inaccettabile;
Per ricaricare telefoni, smartphone, tablet, laptop lontano da fonti di alimentazione stabili;
Per elettroagopuntura;
E molti altri obiettivi che non sono direttamente correlati all'elettronica.

Semplificazioni consentite

Gli alimentatori professionali sono progettati per alimentare carichi di qualsiasi tipo, incl. reattivo. Tra i possibili consumatori - attrezzature di precisione. La tensione impostata del pro-PSU deve essere mantenuta con la massima precisione per un tempo indefinitamente lungo e il suo design, protezione e automazione devono consentire il funzionamento da parte di personale non qualificato, ad esempio in condizioni difficili. biologi per alimentare i loro strumenti in una serra o in una spedizione.

Dilettante blocco laboratorio la nutrizione è libera da queste restrizioni e quindi può essere notevolmente semplificata mantenendo indicatori di qualità sufficienti per il proprio uso. Inoltre, anche con semplici miglioramenti, è possibile ottenere un BP da esso scopo speciale. Cosa faremo ora.

Abbreviazioni

Cortocircuito - cortocircuito.
XX - al minimo, ad es. spegnimento improvviso carico (consumatore) o un circuito aperto.
KSN - coefficiente di stabilizzazione della tensione. È uguale al rapporto tra la variazione della tensione di ingresso (in% o volte) e la stessa tensione di uscita a un consumo di corrente costante. Per esempio. la tensione di rete è scesa "in pieno", da 245 a 185V. Rispetto alla norma a 220V, questo sarà del 27%. Se il PSV dell'alimentatore è 100, la tensione di uscita cambierà dello 0,27%, che al suo valore di 12 V darà una deriva di 0,033 V. Più che accettabile per la pratica amatoriale.
PPN è una fonte di tensione primaria non stabilizzata. Questo può essere un trasformatore su ferro con un raddrizzatore o un inverter di tensione di rete a impulsi (IIN).
IIN - funzionano a una frequenza aumentata (8-100 kHz), che consente l'uso di trasformatori compatti leggeri su ferrite con avvolgimenti da diverse a diverse decine di giri, ma non sono privi di inconvenienti, vedi sotto.
RE - l'elemento di regolazione dello stabilizzatore di tensione (SN). Mantiene il valore di output specificato.
ION è una sorgente di tensione di riferimento. Imposta il suo valore di riferimento, in base al quale, insieme ai segnali di feedback del sistema operativo, il dispositivo di controllo dell'unità di controllo influisce su RE.
CNN - stabilizzatore di tensione continuo; semplicemente "analogico".
ISN - stabilizzatore di tensione di commutazione.
UPS - blocco degli impulsi nutrizione.

Nota: sia CNN che ISN possono funzionare sia da alimentatore a frequenza industriale con trasformatore su ferro, sia da IIN.

A proposito di alimentatori per computer

Gli UPS sono compatti ed economici. E nella dispensa, molti hanno un alimentatore da un vecchio computer in giro, obsoleto, ma abbastanza funzionale. Quindi è possibile adattare un alimentatore switching da computer per scopi amatoriali/lavorativi? Sfortunatamente, un UPS per computer è un dispositivo abbastanza altamente specializzato e le possibilità del suo utilizzo nella vita quotidiana / sul lavoro sono molto limitate:

È consigliabile che un normale dilettante utilizzi un UPS convertito da un computer, magari, solo per alimentare un elettroutensile; vedi sotto per ulteriori informazioni su questo. Il secondo caso è se un dilettante è impegnato nella riparazione di un PC e/o nella creazione di circuiti logici. Ma poi sa già come adattare l'alimentatore dal computer per questo:

Caricare i canali principali +5V e +12V (fili rosso e giallo) con spirali in nicromo per il 10-15% del carico nominale;
Cavo verde soft start (con un pulsante a bassa tensione sul pannello frontale dell'unità di sistema) pc in cortocircuito verso comune, ad es. su uno qualsiasi dei fili neri;
On / off per produrre meccanicamente, un interruttore a levetta sul pannello posteriore dell'alimentatore;
Con una "stanza di lavoro" I / O meccanica (di ferro), ad es. anche l'alimentatore USB +5V indipendente verrà disattivato.

Per affari!

A causa delle carenze dell'UPS, oltre alla loro complessità fondamentale e circuitale, alla fine ne considereremo solo un paio, ma semplici e utili, e parleremo del metodo di riparazione dell'IIN. La parte principale del materiale è dedicata a SNN e PSN con trasformatori di frequenza industriali. Consentono a una persona che ha appena preso in mano un saldatore di costruirne uno molto Alta qualità. E avendolo in fattoria, sarà più facile padroneggiare la tecnica "più sottile".

IPN

Diamo prima un'occhiata al PPI. Lasceremo quelli ad impulso in modo più dettagliato fino alla sezione sulla riparazione, ma hanno qualcosa in comune con quelli "di ferro": un trasformatore di potenza, un raddrizzatore e un filtro antiripple. Insieme, possono essere implementati in vari modi a seconda dello scopo dell'alimentatore.

pos. 1 nella fig. 1 raddrizzatore a semionda (1P). La caduta di tensione attraverso il diodo è la più piccola, ca. 2B. Ma l'ondulazione della tensione rettificata ha una frequenza di 50 Hz ed è "strappata", ad es. con spazi tra gli impulsi, quindi il condensatore del filtro ondulato Cf deve essere 4-6 volte più grande rispetto ad altri circuiti. L'uso di un trasformatore di potenza Tr in termini di potenza è del 50%, perché solo 1 semionda viene raddrizzata. Per lo stesso motivo, nel circuito magnetico Tr si verifica una distorsione del flusso magnetico e la rete lo “vede” non come un carico attivo, ma come un'induttanza. Pertanto, i raddrizzatori 1P vengono utilizzati solo su bassa potenza e dove non c'è altro modo, per esempio. in IIN sui generatori di blocco e con un diodo damper, vedi sotto.

Nota: perché 2V, e non 0,7V, a cui si apre la giunzione p-n nel silicio? Il motivo è attraverso la corrente, che è discussa di seguito.

pos. 2 - 2 semionda con un punto medio (2PS). Le perdite del diodo sono le stesse di prima. caso. L'ondulazione è continua a 100 Hz, quindi SF è il più piccolo possibile. Usa Tr - 100% Svantaggio - raddoppia il consumo di rame nell'avvolgimento secondario. In un momento in cui i raddrizzatori venivano realizzati su lampade kenotron, questo non aveva importanza, ma ora è decisivo. Pertanto, 2PS viene utilizzato nei raddrizzatori a bassa tensione, principalmente a frequenza aumentata con diodi Schottky negli UPS, ma 2PS non ha limiti di potenza fondamentali.

pos. 3 - Ponte a 2 semionde, 14:00. Perdite sui diodi - raddoppiate rispetto a pos. 1 e 2. Il resto è lo stesso del 2PS, ma per il secondario è necessaria quasi la metà del rame. Quasi - perché è necessario avvolgere diversi giri per compensare le perdite su una coppia di diodi "extra". Il circuito più comune per la tensione da 12V.

pos. 3 - bipolare. Il "ponte" è raffigurato in modo condizionale, come è consuetudine in schemi circuitali(fatevi l'abitudine!), e ruotato di 90 gradi in senso antiorario, ma in realtà si tratta di una coppia di 2PS accesi in direzioni opposte, come si vede chiaramente più avanti nella fig. 6. Consumo di rame come in 2PS, perdite diodi come in 2PM, il resto come in entrambi. È costruito principalmente per alimentare dispositivi analogici che richiedono simmetria di tensione: Hi-Fi UMZCH, DAC / ADC, ecc.

pos. 4 - bipolare secondo lo schema del raddoppio parallelo. Fornisce, senza misure aggiuntive, una maggiore simmetria dello stress, tk. l'asimmetria dell'avvolgimento secondario è esclusa. Usando Tr 100%, ripple 100 Hz, ma strappato, quindi SF ha bisogno del doppio della capacità. Le perdite sui diodi sono di circa 2,7 V dovute allo scambio reciproco di correnti passanti, vedi sotto, e con una potenza superiore a 15-20 W aumentano notevolmente. Sono costruiti principalmente come ausiliari a bassa potenza per l'alimentazione indipendente di amplificatori operazionali (amplificatori operazionali) e altri a bassa potenza, ma richiedono la qualità dell'alimentazione dei nodi analogici.

Come scegliere un trasformatore?

Nell'UPS, l'intero circuito è molto spesso chiaramente legato alle dimensioni (più precisamente, al volume e all'area della sezione trasversale Sc) del/i trasformatore/i, poiché l'utilizzo di processi fini in ferrite consente di semplificare il circuito con maggiore affidabilità. Qui, "in qualche modo a modo tuo" si riduce alla stretta aderenza alle raccomandazioni dello sviluppatore.

Il trasformatore a base di ferro viene selezionato tenendo conto delle caratteristiche della CNN o è coerente con esse durante il calcolo. La caduta di tensione attraverso RE Ure non deve essere inferiore a 3 V, altrimenti KSN diminuirà bruscamente. Con un aumento di Ure, il KSN aumenta leggermente, ma la potenza RE dissipata cresce molto più velocemente. Pertanto, Ure prende 4-6 V. Ad esso aggiungiamo 2 (4) V perdite sui diodi e la caduta di tensione sull'avvolgimento secondario Tr U2; per un intervallo di potenza di 30-100 W e tensioni di 12-60 V, lo prendiamo 2,5 V. U2 si verifica principalmente non sulla resistenza ohmica dell'avvolgimento (è generalmente trascurabile per trasformatori potenti), ma a causa delle perdite dovute alla rimagnetizzazione del nucleo e alla creazione di un campo vagante. Semplicemente, parte dell'energia della rete, "pompata" dall'avvolgimento primario nel circuito magnetico, sfugge nello spazio mondiale, che tiene conto del valore di U2.

Quindi, abbiamo contato, ad esempio, per un raddrizzatore a ponte, 4 + 4 + 2,5 \u003d 10,5 V in eccesso. Lo aggiungiamo alla tensione di uscita richiesta dell'alimentatore; lascia che sia 12 V e dividi per 1,414, otteniamo 22,5 / 1,414 \u003d 15,9 o 16 V, questa sarà la tensione minima consentita dell'avvolgimento secondario. Se Tr è di fabbrica, prendiamo 18V dalla gamma standard.

Ora entra in gioco la corrente secondaria, che, ovviamente, è uguale alla corrente di carico massima. Abbiamo bisogno di 3A; moltiplicato per 18V, sarà 54W. Abbiamo la potenza complessiva Tr, Pg, e troveremo il passaporto P dividendo Pg per l'efficienza Tr η, a seconda di Pg:

fino a 10W, η = 0,6.
10-20 W, η = 0,7.
20-40 W, η = 0,75.
40-60 W, η = 0,8.
60-80 W, η = 0,85.
80-120 W, η = 0,9.
da 120 W, η = 0,95.

Nel nostro caso, sarà P \u003d 54 / 0,8 \u003d 67,5 W, ma non esiste un valore così tipico, quindi dobbiamo prendere 80 W. Per ottenere 12Vx3A = 36W in uscita. Locomotiva a vapore, e solo. È tempo di imparare a contare e avvolgere te stesso in "trance". Inoltre, in URSS, sono stati sviluppati metodi per il calcolo dei trasformatori in ferro, che consentono di spremere 600 W dal nucleo senza perdita di affidabilità, che, se calcolata secondo i libri di riferimento dei radioamatori, è in grado di produrre solo 250 W. "Iron Trance" non è affatto così stupido come sembra.

SNN

La tensione rettificata deve essere stabilizzata e, molto spesso, regolata. Se il carico è più potente di 30-40 W, è necessaria anche la protezione contro i cortocircuiti, altrimenti un malfunzionamento dell'alimentatore può causare un guasto alla rete. Tutto questo insieme fa SNN.

semplice supporto

È meglio per un principiante non entrare subito in alte potenze, ma realizzare un semplice CNN altamente stabile per 12V per i test secondo il circuito in Fig. 2. Può quindi essere utilizzato come sorgente di tensione di riferimento (il suo valore esatto è impostato su R5), per il controllo degli strumenti o come CNN ION di alta qualità. La corrente di carico massima di questo circuito è di soli 40 mA, ma il KSN sull'antidiluviano GT403 e lo stesso antico K140UD1 è superiore a 1000, e quando si sostituisce VT1 con silicio di media potenza e DA1 su uno qualsiasi dei moderni amplificatori operazionali, lo farà superare 2000 e persino 2500. Anche la corrente di carico aumenterà a 150-200 mA, il che è già positivo per gli affari.

0-30

Il passo successivo è un alimentatore regolato in tensione. Il precedente è stato realizzato secondo il cosiddetto. circuito di confronto compensatorio, ma è difficile convertirlo in una grande corrente. Realizzeremo una nuova CNN basata su un emitter follower (EF), in cui RE e CU sono combinati in un solo transistor. KSN uscirà da qualche parte intorno all'80-150, ma questo è sufficiente per un dilettante. Ma la CNN sull'EP ti consente di ottenere una corrente di uscita fino a 10 A o più senza particolari accorgimenti, quanto Tr darà e resisterà alla RE.

Uno schema di un semplice alimentatore per 0-30V è mostrato in pos. 1 fig. 3. PPN perché è un trasformatore già pronto del tipo TPP o TS per 40-60 W con un avvolgimento secondario per 2x24V. Tipo di raddrizzatore 2PS su diodi di 3-5A o più (KD202, KD213, D242, ecc.). VT1 è installato su un radiatore con una superficie di 50 mq. cm; quello vecchio del processore del PC è molto adatto. In tali condizioni, questo CNN non ha paura di un cortocircuito, solo VT1 e Tr si riscaldano, quindi per la protezione è sufficiente un fusibile da 0,5 A nel circuito dell'avvolgimento primario di Tr.

pos. 2 mostra quanto sia conveniente per una CNN amatoriale su un alimentatore elettrico: esiste un circuito di alimentazione per 5A con regolazione da 12 a 36 V. Questo alimentatore può erogare 10A al carico se c'è Tr a 400W 36V. La sua prima caratteristica - la CNN K142EN8 integrata (preferibilmente con l'indice B) svolge un ruolo insolito di UU: ai propri 12V in uscita, tutti i 24V si aggiungono, parzialmente o completamente, la tensione dallo ION a R1, R2, VD5, VD6. Le capacità C2 e C3 impediscono l'eccitazione sull'RF DA1, operando in una modalità insolita.

Il punto successivo è il dispositivo di protezione (UZ) contro il cortocircuito su R3, VT2, R4. Se la caduta di tensione su R4 supera circa 0,7 V, VT2 si aprirà, chiuderà il circuito di base VT1 su un filo comune, si chiuderà e scollegherà il carico dalla tensione. R3 è necessario in modo che la corrente extra non disabiliti DA1 quando viene attivato l'ultrasuono. Non è necessario aumentare il suo valore nominale, perché. quando viene attivato l'ecografia, VT1 deve essere bloccato in modo sicuro.

E l'ultimo: l'apparente capacità in eccesso del condensatore del filtro di uscita C4. In questo caso, è sicuro, perché. la corrente massima di collettore VT1 di 25A ne garantisce la carica all'accensione. Ma d'altra parte, questo CNN può fornire corrente fino a 30 A al carico entro 50-70 ms, quindi questo semplice alimentatore è adatto per alimentare utensili elettrici a bassa tensione: la sua corrente di avviamento non supera questo valore. Devi solo realizzare (almeno dal plexiglass) una scarpa di contatto con un cavo, metterla sul tallone del manico e lasciare riposare "akumych" e salvare la risorsa prima di partire.

A proposito di raffreddamento

Diciamo che in questo circuito l'uscita è 12V con un massimo di 5A. Questa è solo la potenza media di un seghetto alternativo, ma, a differenza di un trapano o di un cacciavite, ci vuole sempre. Circa 45 V sono mantenuti su C1, cioè su RE VT1 rimane da qualche parte 33V a una corrente di 5A. La potenza dissipata è superiore a 150W, anche superiore a 160W, visto che anche VD1-VD4 necessita di essere raffreddato. Da ciò è chiaro che qualsiasi potente alimentatore regolato deve essere dotato di un molto sistema efficiente raffreddamento.

Un radiatore a lamelle/aghi a convezione naturale non risolve il problema: il calcolo mostra che una superficie diffusa di 2000 mq. vedi anche lo spessore del corpo del radiatore (la piastra da cui si estendono le nervature o aghi) da 16 mm. Ottenere tanto alluminio in un prodotto sagomato come proprietà per un amatore era e rimane un sogno in un castello di cristallo. Anche un dispositivo di raffreddamento della CPU bruciato non è adatto, è progettato per una potenza inferiore.

Una delle opzioni per un home master è una piastra di alluminio con uno spessore di almeno 6 mm e dimensioni di 150x250 mm con fori di diametro crescente praticati lungo i raggi dal sito di installazione dell'elemento raffreddato a scacchiera. Servirà anche come parete posteriore del case dell'alimentatore, come in Fig. 4.

Una condizione indispensabile per l'efficacia di un tale dispositivo di raffreddamento è, seppur debole, ma continuo flusso d'aria attraverso la perforazione dall'esterno verso l'interno. Per fare ciò, nel case è installata una ventola di scarico a bassa potenza (preferibilmente nella parte superiore). Ad esempio, è adatto un computer con un diametro di 76 mm o più. aggiungere. dispositivo di raffreddamento HDD o scheda video. È collegato ai pin 2 e 8 di DA1, c'è sempre 12V.

Nota: In realtà modo radicale per ovviare a questo problema - l'avvolgimento secondario Tr con prese per 18, 27 e 36V. La tensione primaria viene commutata a seconda dell'utensile in funzione.

Eppure UPS

L'alimentatore descritto per l'officina è buono e molto affidabile, ma è difficile portarlo con te all'uscita. È qui che tornerà utile un alimentatore per computer: l'utensile elettrico è insensibile alla maggior parte dei suoi difetti. Alcuni perfezionamenti si riducono molto spesso all'installazione di un condensatore elettrolitico ad alta capacità di uscita (il più vicino al carico) per lo scopo sopra descritto. Esistono molte ricette per convertire gli alimentatori del computer in utensili elettrici (principalmente cacciaviti, in quanto non molto potenti, ma molto utili) in Runet, uno dei metodi è mostrato nel video qui sotto, per uno strumento a 12V.

Video: PSU 12V da un computer

Con gli utensili a 18V è ancora più semplice: a parità di potenza consumano meno corrente. Qui può tornare utile un dispositivo di accensione (alimentatore) molto più economico da una lampada economica da 40 o più W; può essere completamente riposto nella custodia dalla batteria inutilizzabile, e all'esterno rimarrà solo il cavo con la spina di alimentazione. Come realizzare un alimentatore per un cacciavite da 18 V dalla zavorra di una governante bruciata, vedere il seguente video.

Video: PSU 18V per un cacciavite

alta classe

Ma torniamo alla SNN sull'EP, le loro possibilità sono tutt'altro che esaurite. Sulla fig. 5 - potente alimentatore bipolare con regolazione 0-30 V, adatto per apparecchiature audio Hi-Fi e altri consumatori esigenti. L'impostazione della tensione di uscita viene effettuata con una manopola (R8) e la simmetria dei canali viene mantenuta automaticamente a qualsiasi valore ea qualsiasi corrente di carico. Un formalista pedante alla vista di questo schema può diventare grigio davanti ai suoi occhi, ma un tale BP funziona correttamente per l'autore da circa 30 anni.

Il principale ostacolo nella sua creazione era δr = δu/δi, dove δu e δi sono rispettivamente piccoli incrementi istantanei di tensione e corrente. Per lo sviluppo e la regolazione di apparecchiature di fascia alta, è necessario che δr non superi 0,05-0,07 Ohm. In poche parole, δr determina la capacità dell'alimentatore di rispondere istantaneamente ai picchi di consumo di corrente.

Per SNN sull'EP, δr è uguale a quello dello ION, cioè diodo zener diviso per il coefficiente di trasferimento di corrente β RE. Ma per transistor potenti, β scende bruscamente a una grande corrente di collettore e δr di un diodo zener varia da pochi a decine di ohm. Qui, per compensare la caduta di tensione attraverso RE e ridurre la deriva termica della tensione di uscita, ho dovuto comporre a metà l'intera catena con i diodi: VD8-VD10. Pertanto, la tensione di riferimento dallo ION viene rimossa attraverso un EP aggiuntivo su VT1, il suo β viene moltiplicato per β RE.

La caratteristica successiva di questo design è la protezione da cortocircuito. Il più semplice sopra descritto non rientra in alcun modo nello schema bipolare, pertanto il problema di protezione è risolto secondo il principio “nessuna ricezione contro lo scarto”: non esiste un modulo di protezione in quanto tale, ma esiste una ridondanza nei parametri di elementi potenti - KT825 e KT827 per 25A e KD2997A per 30A. T2 non è in grado di fornire una tale corrente, ma mentre si riscalda, FU1 e / o FU2 avranno il tempo di esaurirsi.

Nota: non è necessario effettuare un'indicazione di fusibile bruciato sulle lampade a incandescenza miniaturizzate. È solo che allora i LED erano ancora piuttosto scarsi e c'erano diverse manciate di SMok nella scorta.

Resta da proteggere il RE dalle extracorrenti della scarica del filtro ondulatorio C3, C4 durante il cortocircuito. Per fare ciò, sono collegati tramite resistori limitanti a bassa resistenza. In questo caso nel circuito possono verificarsi pulsazioni con periodo pari alla costante di tempo R(3,4)C(3,4). Sono impediti da C5, C6 di capacità inferiore. Le loro correnti extra non sono più pericolose per RE: la carica si scaricherà più velocemente di quanto si riscalderanno i cristalli del potente KT825/827.

La simmetria di uscita fornisce l'amplificatore operazionale DA1. Il RE del canale negativo VT2 si apre con una corrente attraverso R6. Non appena il meno dell'uscita supera il più in modulo, aprirà leggermente VT3 e chiuderà VT2 ei valori assoluti delle tensioni di uscita saranno uguali. controllo operativo per la simmetria dell'uscita, viene eseguita secondo il dispositivo puntatore con zero al centro della scala P1 (nel riquadro - il suo aspetto) e la regolazione, se necessario, - R11.

L'ultimo highlight è il filtro di uscita C9-C12, L1, L2. Tale sua costruzione è necessaria per assorbire eventuali pickup RF dal carico, in modo da non scervellarsi: il prototipo è difettoso o l'alimentatore è "impantanato". Con alcuni condensatori elettrolitici deviati con la ceramica, qui non c'è una certezza completa, la grande induttanza intrinseca degli "elettroliti" interferisce. E le strozzature L1, L2 condividono il "ritorno" del carico sullo spettro, e - a ciascuno il suo.

Questo alimentatore, a differenza dei precedenti, richiede alcune regolazioni:

Collegare il carico a 1-2 A a 30V;
R8 è impostato al massimo, nella posizione più alta secondo lo schema;
Utilizzando un voltmetro di riferimento (qualsiasi multimetro digitale andrà bene ora) e R11, le tensioni del canale sono impostate uguali in valore assoluto. Forse, se l'amplificatore operazionale è senza possibilità di bilanciamento, dovrai scegliere R10 o R12;
Il trimmer R14 porta P1 esattamente a zero.

Informazioni sulla riparazione dell'alimentatore

Gli alimentatori si guastano più spesso di altri dispositivi elettronici: prendono il primo colpo dei tiri a rete, ottengono molte cose dal carico. Anche se non intendi creare il tuo alimentatore, c'è un UPS, ad eccezione di un computer, in un forno a microonde, lavatrice e altri elettrodomestici. La capacità di diagnosticare un alimentatore e la conoscenza delle basi della sicurezza elettrica renderanno possibile, se non riparare da soli il malfunzionamento, quindi con la conoscenza della questione per contrattare un prezzo con i riparatori. Pertanto, vediamo come viene diagnosticata e riparata la PSU, soprattutto con IIN, perché oltre l'80% dei guasti è dovuto a loro.

Saturazione e tiraggio

Prima di tutto, su alcuni effetti, senza capire quali è impossibile lavorare con l'UPS. Il primo di questi è la saturazione dei ferromagneti. Non sono in grado di accettare energie superiori a un certo valore, a seconda delle proprietà del materiale. Sul ferro, i dilettanti incontrano raramente la saturazione, può essere magnetizzato fino a diversi T (Tesla, un'unità di misura dell'induzione magnetica). Quando si calcolano i trasformatori di ferro, l'induzione viene presa 0,7-1,7 T. I ferriti possono resistere solo a 0,15-0,35 T, il loro ciclo di isteresi è "rettangolare" e operano a frequenze più elevate, quindi la probabilità di "saltare in saturazione" è di ordini di grandezza superiore.

Se il circuito magnetico è saturo, l'induzione in esso non cresce più e l'EMF degli avvolgimenti secondari scompare, anche se il primario si è già sciolto (ricordate la fisica scolastica?). Ora spegni la corrente primaria. Il campo magnetico nei materiali magnetici morbidi (i materiali magnetici duri sono magneti permanenti) non può esistere stazionario, come una carica elettrica o l'acqua in un serbatoio. Inizierà a dissiparsi, l'induzione cadrà e verrà indotto un EMF opposto rispetto alla polarità originale in tutti gli avvolgimenti. Questo effetto è ampiamente utilizzato in IIN.

A differenza della saturazione, la corrente passante nei dispositivi a semiconduttore (semplicemente una bozza) è sicuramente un fenomeno dannoso. Nasce a causa della formazione/assorbimento di cariche spaziali nelle regioni p ed n; per transistor bipolari - principalmente nella base. I transistor ad effetto di campo ei diodi Schottky sono praticamente esenti da correnti d'aria.

Ad esempio, quando si applica/rimuove tensione al diodo, finché le cariche non vengono raccolte/risolte, conduce corrente in entrambe le direzioni. Ecco perché la perdita di tensione sui diodi nei raddrizzatori è maggiore di 0,7 V: al momento della commutazione, parte della carica del condensatore del filtro ha il tempo di drenare attraverso l'avvolgimento. In un raddrizzatore a raddoppio parallelo, il tiraggio scorre attraverso entrambi i diodi contemporaneamente.

Una corrente di transistor provoca un picco di tensione sul collettore, che può danneggiare il dispositivo o, se è collegato un carico, danneggiarlo con una corrente extra passante. Ma anche senza questo, un progetto di transistor aumenta le perdite di energia dinamica, come un diodo, e riduce l'efficienza del dispositivo. I potenti transistor ad effetto di campo non ne sono quasi soggetti, perché. non accumulare carica nella base in sua assenza, e quindi passare molto rapidamente e senza intoppi. “Quasi”, perché i loro circuiti source-gate sono protetti dalla tensione inversa da diodi Schottky, che sono un po' piccoli, ma trasparenti.

Tipi di CIF

Gli UPS discendono da un generatore di blocco, pos. 1 nella fig. 6. Quando Uin è acceso, VT1 è socchiuso dalla corrente attraverso Rb, la corrente scorre attraverso l'avvolgimento Wk. Non può crescere istantaneamente fino al limite (di nuovo, ricordiamo la fisica scolastica), viene indotto un EMF nella base Wb e nell'avvolgimento del carico Wn. Con Wb forza lo sblocco di VT1 tramite Sat. Secondo Wn, la corrente non scorre ancora, non lascia VD1.

Quando il circuito magnetico è saturo, le correnti in Wb e Wn cessano. Quindi, a causa della dissipazione (riassorbimento) dell'energia, l'induzione diminuisce, negli avvolgimenti viene indotto un EMF di polarità opposta e la tensione inversa Wb blocca istantaneamente (blocca) VT1, salvandolo dal surriscaldamento e dal guasto termico. Pertanto, tale schema è chiamato generatore di blocco o semplicemente blocco. Rk e Sk eliminano le interferenze ad alta frequenza, il cui blocco è più che sufficiente. Ora puoi rimuovere un po 'di energia utile da Wn, ma solo attraverso il raddrizzatore 1P. Questa fase continua fino a quando l'Sb non è completamente ricaricato o fino a quando l'energia magnetica immagazzinata si esaurisce.

Questa potenza, tuttavia, è piccola, fino a 10 W. Se provi a prenderne di più, VT1 si esaurirà dalla bozza più forte prima del blocco. Poiché Tr è saturo, l'efficienza di blocco non è buona: più della metà dell'energia immagazzinata nel circuito magnetico vola via per riscaldare altri mondi. È vero, a causa della stessa saturazione, il blocco in una certa misura stabilizza la durata e l'ampiezza dei suoi impulsi e il suo schema è molto semplice. Pertanto, il TIN basato su blocco viene spesso utilizzato nei caricabatterie per telefoni economici.

Nota: il valore di Sat in gran parte, ma non completamente, come si dice nei libri di consultazione amatoriali, determina il periodo di ripetizione del polso. Il valore della sua capacità dovrebbe essere legato alle proprietà e alle dimensioni del circuito magnetico e alla velocità del transistor.

Il blocco un tempo ha dato origine alla scansione orizzontale dei televisori con tubi a raggi catodici(CRT), ed è una TIN con un diodo damper, pos. 2. Qui, la CU, sulla base dei segnali di Wb e del circuito di feedback DSP, apre/chiude forzatamente VT1 prima che Tr sia saturato. Con VT1 bloccato corrente inversa Wk si chiude attraverso lo stesso diodo smorzatore VD1. Questa è la fase di lavoro: già più che nel blocco, parte dell'energia viene sottratta al carico. Grande perché a piena saturazione tutta l'energia in eccesso vola via, ma qui questo non basta. In questo modo è possibile togliere potenza fino a diverse decine di watt. Tuttavia, poiché la CU non può funzionare finché Tp non si avvicina alla saturazione, il transistor assorbe ancora molto, le perdite dinamiche sono elevate e l'efficienza del circuito lascia molto a desiderare.

IIN con uno smorzatore è ancora vivo nei televisori e nei display CRT, poiché in essi sono combinati IIN e l'uscita della scansione di linea: un potente transistor e Tr sono comuni. Ciò riduce notevolmente i costi di produzione. Ma, francamente, IIN con uno smorzatore è fondamentalmente rachitico: il transistor e il trasformatore sono costretti a lavorare tutto il tempo sull'orlo di un incidente. Gli ingegneri che sono riusciti a portare questo circuito a un'affidabilità accettabile meritano il più profondo rispetto, ma è fortemente sconsigliato attaccare un saldatore lì, ad eccezione degli artigiani che sono stati formati professionalmente e hanno un'esperienza rilevante.

INN push-pull con un trasformatore di feedback separato è il più utilizzato, perché. ha la migliore qualità e affidabilità. Tuttavia, in termini di interferenze ad alta frequenza, pecca terribilmente rispetto agli alimentatori "analogici" (con trasformatori su ferro e CNN). Attualmente, questo schema esiste in molte modifiche; i potenti transistor bipolari al suo interno sono quasi completamente sostituiti da quelli speciali controllati dal campo. IC, ma il principio di funzionamento rimane invariato. È illustrato dallo schema originale, pos. 3.

Il dispositivo limitatore (UO) limita la corrente di carica delle capacità del filtro di ingresso Cfin1(2). Il loro grande valore è una condizione indispensabile per il funzionamento del dispositivo, perché. in un ciclo di lavoro, viene sottratta loro una piccola frazione dell'energia immagazzinata. In parole povere, svolgono il ruolo di un serbatoio d'acqua o di un serbatoio d'aria. Durante la ricarica "breve", la corrente extra può superare i 100 A per un massimo di 100 ms. Rc1 e Rc2 con una resistenza dell'ordine di MΩ sono necessari per bilanciare la tensione del filtro, perché il minimo squilibrio delle sue spalle è inaccettabile.

Quando Sfvh1 (2) viene caricato, il lanciatore di ultrasuoni genera un impulso di attivazione che apre uno dei bracci (quale uno non ha importanza) dell'invertitore VT1 VT2. Una corrente scorre attraverso l'avvolgimento Wk di un grande trasformatore di potenza Tr2 e l'energia magnetica dal suo nucleo attraverso l'avvolgimento Wn va quasi completamente alla rettifica e al carico.

Una piccola parte dell'energia Tr2, determinata dal valore Rolimit, viene prelevata dall'avvolgimento Wos1 e alimentata all'avvolgimento Wos2 di un piccolo trasformatore basico retroazionato Tr1. Si satura rapidamente, la spalla aperta si chiude e, a causa della dissipazione in Tr2, la spalla precedentemente chiusa si apre, come descritto per il blocco, e il ciclo si ripete.

In sostanza, un IIN a due tempi è 2 blocchi, che si "spingono" a vicenda. Poiché il potente Tr2 non è saturo, il tiraggio VT1 VT2 è piccolo, "affonda" completamente nel circuito magnetico Tr2 e alla fine entra nel carico. Pertanto, è possibile costruire un IMS a due tempi per una potenza fino a diversi kW.

Peggio ancora, se è in modalità XX. Quindi, durante il mezzo ciclo, Tr2 avrà il tempo di saturarsi e il tiraggio più forte brucerà contemporaneamente sia VT1 che VT2. Tuttavia, le ferriti di potenza per induzione fino a 0,6 T sono ora in vendita, ma sono costose e si degradano a causa della rimagnetizzazione accidentale. Le ferriti vengono sviluppate per più di 1 T, ma affinché l'IIN raggiunga l'affidabilità del "ferro", sono necessarie almeno 2,5 T.

Tecnica di diagnosi

Durante la risoluzione dei problemi in un alimentatore "analogico", se è "stupidamente silenzioso", controllano prima i fusibili, quindi la protezione, RE e ION, se ha transistor. Suonano normalmente: andiamo oltre elemento per elemento, come descritto di seguito.

Nell'IIN, se "si avvia" e immediatamente "si blocca", controllano prima l'UO. La corrente in esso è limitata da un potente resistore a bassa resistenza, quindi deviata da un optotiristore. Se il "rezik" è apparentemente bruciato, anche l'accoppiatore ottico viene cambiato. Altri elementi dell'UO falliscono molto raramente.

Se l'IIN è "silenzioso, come un pesce sul ghiaccio", la diagnostica viene avviata anche con l'UO (forse il "rezik" si è completamente esaurito). Quindi - UZ. Nei modelli economici, usano i transistor nella modalità di rottura della valanga, che è tutt'altro che molto affidabile.

Il passaggio successivo in qualsiasi alimentatore sono gli elettroliti. La distruzione della custodia e la fuoriuscita dell'elettrolita non sono così comuni come si dice in Runet, ma la perdita di capacità si verifica molto più spesso del guasto degli elementi attivi. Controlla i condensatori elettrolitici con un multimetro con la capacità di misurare la capacità. Al di sotto del valore nominale del 20% o più, abbassiamo il "morto" nel fango e ne mettiamo uno nuovo, buono.

Poi ci sono elementi attivi. Probabilmente sai come suonare diodi e transistor. Ma ci sono 2 trucchi qui. Il primo è che se un tester con una batteria da 12 V chiama un diodo Schottky o un diodo zener, il dispositivo potrebbe mostrare un guasto, sebbene il diodo sia abbastanza buono. È meglio chiamare questi componenti con un comparatore con una batteria da 1,5-3 V.

Il secondo sono potenti lavoratori sul campo. Sopra (hai notato?) Si dice che i loro I-Z siano protetti da diodi. Pertanto, i potenti transistor ad effetto di campo sembrano suonare come quelli bipolari riparabili, persino inutilizzabili, se il canale non è completamente "bruciato" (degradato).

Qui, l'unico modo disponibile a casa è sostituirli con quelli noti, ed entrambi contemporaneamente. Se uno bruciato rimane nel circuito, ne trarrà immediatamente uno nuovo riparabile. Gli ingegneri elettronici scherzano dicendo che i potenti lavoratori sul campo non possono vivere l'uno senza l'altro. Un altro prof. scherzo - "sostituire una coppia gay". Ciò è dovuto al fatto che i transistor delle spalle IIN devono essere rigorosamente dello stesso tipo.

Infine, condensatori a film e ceramici. Sono caratterizzati da interruzioni interne (localizzate dallo stesso tester con il controllo dei "condizionatori d'aria") e perdite o guasti sotto tensione. Per "catturarli", devi assemblare un semplice shemka secondo la Fig. 7. Il controllo graduale dei condensatori elettrici per guasti e perdite viene eseguito come segue:

Mettiamo sul tester, senza collegarlo da nessuna parte, il limite più piccolo per misurare la tensione continua (il più delle volte - 0,2 V o 200 mV), rilevare e registrare l'errore dello stesso strumento;
Attiviamo il limite di misurazione di 20V;
Colleghiamo un condensatore sospetto ai punti 3-4, il tester a 5-6 e lo applichiamo a 1-2 pressione costante 24-48 V;
Abbassiamo i limiti di tensione del multimetro al minimo;
Se su qualsiasi tester ha mostrato almeno qualcosa di diverso da 0000.00 (al minimo - qualcosa di diverso dal proprio errore), il condensatore in prova non è buono.

È qui che finisce la parte metodologica della diagnostica e inizia la parte creativa, dove tutte le istruzioni sono la tua conoscenza, esperienza e considerazione.

Coppia di impulsi

L'articolo UPS è speciale, a causa della loro complessità e diversità dei circuiti. Qui esamineremo prima un paio di campioni su modulazione di larghezza di impulso(PWM), che consente di ottenere la migliore qualità dell'UPS. Ci sono molti schemi per PWM in RuNet, ma PWM non è così terribile come è dipinto ...

Per la progettazione illuminotecnica

Puoi semplicemente accendere la striscia LED da qualsiasi alimentatore sopra descritto, ad eccezione di quello in Fig. 1 impostando la tensione richiesta. SNN adatto con pos. 1 fig. 3, questi sono facili da realizzare 3, per i canali R, G e B. Ma la durata e la stabilità del bagliore dei LED non dipendono dalla tensione applicata ad essi, ma dalla corrente che li attraversa. Pertanto, un buon alimentatore per una striscia LED dovrebbe includere uno stabilizzatore di corrente di carico; tecnicamente - una fonte di corrente stabile (IST).

Uno degli schemi per stabilizzare la corrente di un nastro luminoso, disponibile per la ripetizione da parte dei dilettanti, è mostrato in Fig. 8. È stato assemblato su un timer integrale 555 (analogo domestico - K1006VI1). Fornisce una corrente di nastro stabile da un alimentatore con una tensione di 9-15 V. Il valore di una corrente stabile è determinato dalla formula I = 1 / (2R6); in questo caso - 0,7A. Un potente transistor VT3 è necessariamente un effetto di campo, semplicemente non si formerà da una brutta copia a causa della carica della base del PWM bipolare. L'induttore L1 è avvolto su un anello di ferrite 2000NM K20x4x6 con un fascio 5xPE 0,2 mm. Numero di giri - 50. Diodi VD1, VD2 - qualsiasi silicio RF (KD104, KD106); VT1 e VT2 - KT3107 o analoghi. Con KT361 ecc. la tensione di ingresso e gli intervalli di attenuazione diminuiranno.

Il circuito funziona in questo modo: in primo luogo, la capacità di impostazione dell'ora C1 viene caricata attraverso il circuito R1VD1 e scaricata attraverso VD2R3VT2, aperta, ad es. in modalità saturazione, tramite R1R5. Il timer genera una sequenza di impulsi con frequenza massima; più precisamente - con un ciclo di lavoro minimo. La chiave senza inerzia VT3 genera potenti impulsi e la sua reggiatura VD3C4C3L1 li uniforma a CC.

Nota: il duty cycle di una serie di impulsi è il rapporto tra il loro periodo di ripetizione e la durata dell'impulso. Se, ad esempio, la durata dell'impulso è di 10 µs e l'intervallo tra loro è di 100 µs, il ciclo di lavoro sarà 11.

La corrente nel carico aumenta e la caduta di tensione su R6 apre leggermente VT1, ad es. passa dalla modalità di interruzione (blocco) alla modalità attiva (amplificazione). Questo crea un circuito di dispersione della corrente di base VT2 R2VT1 + Upit e anche VT2 entra in modalità attiva. La corrente di scarica C1 diminuisce, il tempo di scarica aumenta, il ciclo di lavoro della serie aumenta e il valore medio della corrente scende alla norma specificata da R6. Questa è l'essenza del PWM. Al minimo attuale, ad es. al massimo ciclo di lavoro, C1 viene scaricato attraverso il circuito VD2-R4 - la chiave del timer interno.

Nel design originale, non è prevista la possibilità di regolare rapidamente la corrente e, di conseguenza, la luminosità del bagliore; Non ci sono potenziometri da 0,68 ohm. Il modo più semplice per regolare la luminosità è attivare lo spazio tra R3 e il potenziometro dell'emettitore VT2 R * 3,3-10 kOhm dopo la regolazione, evidenziato in marrone. Spostando il suo cursore lungo il circuito, aumenteremo il tempo di scarica di C4, il ciclo di lavoro e ridurremo la corrente. Un altro modo è deviare la transizione base VT2 accendendo il potenziometro di circa 1 MΩ nei punti a e b (evidenziati in rosso), meno preferibile, perché. la regolazione sarà più profonda, ma grossolana e netta.

Sfortunatamente, è necessario un oscilloscopio per stabilire questo utile non solo per i nastri luminosi ICT:

Il minimo + Upit viene applicato al circuito.
Selezionando R1 (impulso) e R3 (pausa), si ottiene un duty cycle di 2, cioè la durata dell'impulso deve essere uguale alla durata della pausa. È impossibile dare un ciclo di lavoro inferiore a 2!
Servire massimo + Upit.
Selezionando R4 si ottiene il valore nominale della corrente stabile.

Per la ricarica

Sulla fig. 9 - un diagramma dell'ISN più semplice con PWM, adatto per caricare un telefono, smartphone, tablet (un laptop, purtroppo, non tirerà) da un fatto in casa batteria solare, generatore eolico, batteria per moto o auto, torcia magnetica-"bug" e altri alimentatori casuali instabili a bassa potenza. Vedere l'intervallo di tensione di ingresso sul diagramma, non è un errore. Questo ISN è infatti in grado di emettere una tensione maggiore dell'ingresso. Come nel precedente, c'è l'effetto di cambiare la polarità dell'uscita rispetto all'ingresso, questa è generalmente una caratteristica proprietaria dei circuiti PWM. Speriamo che, dopo aver letto attentamente il precedente, capirai tu stesso il lavoro di questo piccolino.

Lungo la strada per la ricarica e la ricarica

La ricarica delle batterie è un processo fisico e chimico molto complesso e delicato, la cui violazione riduce la loro vita più volte e decine di volte, ad es. numero di cicli di carica-scarica. Il caricabatterie deve, con variazioni molto piccole della tensione della batteria, calcolare quanta energia viene ricevuta e regolare di conseguenza la corrente di carica secondo una certa legge. Ecco perché Caricabatterie in nessun caso e in nessun caso un alimentatore, e solo le batterie nei dispositivi con un controller di carica integrato possono essere caricate dagli alimentatori convenzionali: telefoni, smartphone, tablet e alcuni modelli di fotocamere digitali. E la ricarica, che è un caricabatterie, è oggetto di una discussione a parte.

Question-remont.ru ha detto:

Ci saranno scintille dal raddrizzatore, ma probabilmente non c'è nulla di cui preoccuparsi. Il punto è il cosiddetto. impedenza di uscita differenziale dell'alimentatore. Per le batterie alcaline è dell'ordine dei mOhm (milliohm), per le batterie ad acido è ancora meno. Una trance con bridge senza smoothing ha decimi e centesimi di ohm, cioè ca. 100 - 10 volte di più. E la corrente di avviamento di un motore a collettore CC può essere 6-7 o anche 20 volte superiore a quella di lavoro.Il tuo, molto probabilmente, è più vicino a quest'ultimo: i motori ad accelerazione rapida sono più compatti ed economici e l'enorme capacità di sovraccarico di le batterie ti permettono di dare corrente al motore, quanto mangerà per l'accelerazione. Un trans con un raddrizzatore non fornirà tanta corrente istantanea e il motore accelera più lentamente di quanto è progettato e con un grande slittamento dell'indotto. Da questo, da un grosso slittamento, nasce una scintilla, che poi viene mantenuta in funzione per autoinduzione negli avvolgimenti.

Cosa si può consigliare qui? Primo: dai un'occhiata più da vicino: come brilla? Devi guardare al lavoro, sotto carico, ad es. durante il taglio.

Se le scintille danzano in punti separati sotto i pennelli, va bene. Ho un potente trapano Konakovo che fa scintille così tanto dalla nascita, e almeno l'henné. Per 24 anni ho cambiato i pennelli una volta, lavato con alcool e lucidato il collettore - solo qualcosa. Se hai collegato uno strumento da 18 V all'uscita da 24 V, una piccola scintilla è normale. Svolgere l'avvolgimento o estinguere la tensione in eccesso con qualcosa come un reostato per saldatura (resistenza ca. 0,2 ohm per potenza di dissipazione da 200 W) in modo che il motore sia Tensione nominale e molto probabilmente la scintilla si spegnerà. Se, tuttavia, si collegassero a 12 V, sperando che dopo la rettifica fossero 18, allora invano: la tensione rettificata sotto carico scende molto. E al motore elettrico del collettore, a proposito, non importa se è alimentato da corrente continua o alternata.

In particolare: prendi 3-5 m di filo di acciaio con un diametro di 2,5-3 mm. Arrotolare in una spirale con un diametro di 100-200 mm in modo che le spire non si tocchino. Adagiare su un tampone dielettrico non infiammabile. Spelare le estremità del filo fino a renderle lucide e arrotolare le "orecchie". È meglio lubrificare immediatamente con grasso di grafite in modo che non si ossidino. Questo reostato è incluso nella rottura di uno dei fili che portano allo strumento. Va da sé che i contatti devono essere a vite, serrati a fondo, con rondelle. Collegare l'intero circuito all'uscita 24V senza rettifica. La scintilla è sparita, ma anche la potenza sull'albero è diminuita: il reostato deve essere ridotto, uno dei contatti deve essere spostato di 1-2 giri più vicino all'altro. Scintilla ancora, ma meno: il reostato è troppo piccolo, è necessario aggiungere giri. È meglio rendere immediatamente il reostato ovviamente grande per non avvitare sezioni aggiuntive. Peggio ancora, se il fuoco si trova lungo l'intera linea di contatto tra le spazzole e il collettore, o dietro di loro si trascinano code di scintille. Quindi il raddrizzatore ha bisogno di un filtro levigante da qualche parte, secondo i tuoi dati, da 100.000 microfarad. Piacere economico. Il "filtro" in questo caso sarà un dispositivo di accumulo di energia per l'accelerazione del motore. Ma potrebbe non essere d'aiuto, se la potenza complessiva del trasformatore non è sufficiente. Rendimento dei motori a collettore CC ca. 0,55-0,65, cioè la trance è necessaria da 800-900 watt. Cioè, se il filtro è installato, ma fa ancora scintille di fuoco sotto l'intero pennello (sotto entrambi, ovviamente), il trasformatore non resiste. Sì, se si inserisce un filtro, anche i diodi del ponte devono essere a tripla corrente operativa, altrimenti possono volare fuori dal picco di corrente di carica quando sono collegati alla rete. E poi lo strumento può essere avviato dopo 5-10 secondi dopo essere stato connesso alla rete, in modo che le "banche" abbiano il tempo di "pompare".

E peggio ancora, se le code di scintille dei pennelli raggiungono o quasi raggiungono il pennello opposto. Questo è chiamato un fuoco rotondo. Brucia molto rapidamente il collettore per completare la rovina. Ci possono essere diverse ragioni per il fuoco rotondo. Nel tuo caso, il più probabile è che il motore sia stato acceso a 12 V con rettifica. Quindi, con una corrente di 30 A, la potenza elettrica nel circuito è di 360 watt. Lo slittamento dell'ancora è superiore a 30 gradi per giro, e questo è necessariamente un fuoco continuo a tutto tondo. È anche possibile che l'armatura del motore sia avvolta da un'onda semplice (non doppia). Tali motori elettrici superano meglio i sovraccarichi istantanei, ma la loro corrente di avviamento è madre, non preoccuparti. Non posso dire più precisamente in contumacia e non ho bisogno di nulla: è quasi impossibile aggiustare qualcosa con le mie mani. Quindi, probabilmente, sarà più economico e più facile trovare e acquistare nuove batterie. Ma prima, tuttavia, prova ad accendere il motore con una tensione leggermente aumentata attraverso un reostato (vedi sopra). Quasi sempre, in questo modo, è possibile abbattere un fuoco continuo a tutto tondo al costo di una piccola diminuzione (fino al 10-15%) della potenza sull'asta.

L'alimentatore è una cosa indispensabile nell'arsenale di un radioamatore. Di solito, gli alimentatori regolati già pronti costano quantità abbastanza decenti, quindi molto spesso un alimentatore viene realizzato in modo indipendente per un laboratorio radio domestico.

Quindi, prima di tutto, devi decidere i requisiti per l'alimentazione. I miei requisiti erano:

1) Uscita regolata stabilizzata 3-24 V con un carico di corrente di almeno 2 A per l'alimentazione di apparecchiature radio e circuiti radio da regolare.

2) Uscita ad alta corrente 12/24V non regolata per esperimenti di elettrochimica

Per soddisfare la prima parte, ho deciso di utilizzare uno stabilizzatore integrale già pronto e, per la seconda, di creare un'uscita dopo il ponte a diodi, bypassando lo stabilizzatore.

Quindi, dopo aver deciso i requisiti, iniziamo la ricerca dei dettagli. Nei miei cassonetti ho trovato un potente trasformatore TS-150-1 (sembra da un proiettore), che emette solo 12 e 24 V, un condensatore da 10.000 microfarad 50 V. Il resto doveva essere acquistato. Quindi nel telaio c'è un trasformatore, un condensatore, un chip stabilizzatore e un cablaggio:

Dopo una lunga ricerca di una custodia adatta, è stato acquistato un portatovaglioli Ikea (299 rubli), che si adattava perfettamente alle dimensioni ed era realizzato in plastica spessa (2 mm) e con un coperchio in acciaio inossidabile. Nel negozio di ricambi per radio sono stati acquistati anche interruttori da infilare, un radiatore per lo stabilizzatore, un ponte a diodi (a 35A) e un voltmetro meccanico per il controllo visivo della tensione, per non ricorrere ogni volta ai servizi di un multimetro. Dettagli nella foto:

Quindi, un po' di teoria. Come stabilizzatore si è deciso di utilizzare uno stabilizzatore integrale, che, secondo il principio di funzionamento, è uno stabilizzatore di compensazione lineare. L'industria produce molti microcircuiti stabilizzatori, sia per una tensione fissa che regolabile. I microcircuiti sono disponibili in diverse capacità, sia a 0,1 A che a 5 A o più. Questi microcircuiti di solito contengono protezione contro un cortocircuito nel carico. Quando si progetta un alimentatore, è necessario decidere di quale potenza ha bisogno lo stabilizzatore e se dovrebbe essere per una tensione fissa o regolabile. È possibile selezionare il chip appropriato nelle tabelle, ad esempio qui: http://promelec.ru/catalog_info/48/74/256/116/

Oppure qui: http://promelec.ru/catalog_info/48/74/259/119/

Schema di accensione di uno stabilizzatore regolabile:

Quelli non regolamentati si accendono ancora più facilmente, ma per ogni evenienza, guarda nella scheda tecnica. Per il mio alimentatore ho preso lo stabilizzatore KR142EN22A a 7,5A. L'unica sottigliezza che rende difficile ottenere facilmente grandi correnti è la dissipazione del calore. Il fatto è che una potenza pari a (Uin-Uout) * I verrà dissipata dallo stabilizzatore sotto forma di calore, e le possibilità di dissipazione del calore sono molto limitate, quindi, per ottenere grandi correnti stabilizzate, è necessario anche cambiare Uin, ad esempio, cambio gli avvolgimenti del trasformatore. Per quanto riguarda lo schema. C1 è selezionato in base a 2000uF per ampere di corrente assorbita. È preferibile posizionare C2-C4 direttamente accanto allo stabilizzatore. Si consiglia inoltre di collegare un diodo in direzione inversa in parallelo con lo stabilizzatore per proteggere dall'inversione di polarità. Il resto del circuito di alimentazione è classico.

220 volt vengono forniti all'avvolgimento primario del trasformatore, la tensione rimossa dall'avvolgimento secondario va al ponte a diodi e la tensione rettificata va a un condensatore di livellamento di grande capacità. Uno stabilizzatore è collegato al condensatore, ma la tensione può anche essere rimossa direttamente dal condensatore quando sono necessarie grandi correnti e la stabilizzazione non è importante. È inutile dare istruzioni specifiche su dove saldare: tutto viene deciso in base ai dettagli disponibili.

Ecco l'aspetto di un fazzoletto saldato allo stabilizzatore:

Le parti sono disposte nel corpo e tutte le fessure necessarie sono realizzate nel coperchio. Durante la lavorazione, gli interruttori da infilare sono stati sostituiti con interruttori a levetta. richiedono meno manodopera per l'installazione e l'acciaio inossidabile di cui è composto il coperchio è molto difficile da lavorare a mano.

Tutte le parti sono installate e collegate tramite fili. La sezione trasversale dei fili viene selezionata in base alle correnti massime. Più grande è la sezione trasversale, meglio è.

Bene, una foto dell'alimentatore risultante:

L'interruttore in alto a sinistra è l'interruttore di alimentazione. Alla sua destra c'è l'interruttore della modalità "forza" che spegne lo stabilizzatore e fornisce un'uscita direttamente dal ponte a diodi (10A a 12 / 24V). Sotto c'è un interruttore 12/24 V per la commutazione di parti dell'avvolgimento secondario. Sotto il voltmetro c'è la manopola del resistore di regolazione variabile. Bene, i terminali di uscita.

Considerane tre opzioni semplici fonti di energia. Anche i radioamatori alle prime armi possono assemblarli. Gli alimentatori possono essere adattati per alimentare vari circuiti radio, dispositivi di diversa potenza e diversa polarità. A seconda del dispositivo, circuito che devi alimentare, selezioniamo le opzioni PSU e IC in essi.

Opzione

Unità di alimentazione su un chip stabilizzatore (IC) della serie Kr142ENxx o un analogo straniero 78XX

La tensione e la corrente all'uscita di questo alimentatore corrispondono alle caratteristiche dell'IC installato in esso (vedi tabella). La potenza viene dissipata sul microcircuito: P \u003d In (Udc max - Un). Diodi come D202, KD226, ecc., C1-C4 per una tensione di 1,5 volte superiore a quella che faranno, scegliamo il diodo zener VS1 a seconda di quale tensione sarà l'intervallo di regolazione all'uscita dell'alimentatore, ma non dimenticare l'Umax ingresso per CI.

Ad esempio, la tensione di uscita varia da 5 a 12V, la corrente è 3A.

Uscita Tr-p ~12V (3A)
Diodi classificati per corrente non inferiore a - 3A (sul radiatore)
C1 - 2200,0x25V
IC - K142EN5A (sul radiatore)
VS-D814A
C4 10,0 x 16V

Tabella delle caratteristiche dei microcircuiti stabilizzatori.

Tipo economico	Tensione di ingresso min-max, V	Tensione di stabilizzazione, V	Massimo. attuale, A	Russo. Potenza, w	Consumato mA corrente
142EN3	9,5-60	3-30	1,0	6,0
142IT4	9,5-60	3-30	1,0	6,0
(K,KR)142EN5A (C,CR)142EN5B (C,CR)142EN5V (C,CR)142EN5G	7.5-15 8.5-15 7.5-15 8.5-15	5±0,1 6±0,12 5±0,18 6±0,21	3,0 3,0 2,0 2,0	5	10
(C,CR)142EN8A (C,CR)142EN8B (C,CR)142EN8V	11,5-35 14,5-35 17,5-35	9 ± 0,15 12 ± 0,27 15 ± 0,36	1,5	6	10
(C,CR)142EN8G (C,CR)142EN8D (K,KR)142EN8E	11,5-35 14,5-35 17,5-35	9±0,36 12 ± 0,48 15 ± 0,6	1,5	6	10
(K)142EN9A (K)142EN9B (K)142EN9V (K)142EN9G (K)142EN9D (K)142EN9E	23-45 27-45 30-45 23-45 27-45 30-45	19,6-20,4 23,52-24,48 26,48-27,54 19,4-20,6 23,28-24,72 26,19-27,81	1,5
142IT10	9-40	3-30	1,0	5
(K)142IT11	5-45	1.2…37	1,5	8	7
(K)142IT12 KR142EN12A		1.2…37 1,2…37	1,5 1,0	1	5
KR142EN18A KR142EN18B		-1,2…26,5 -1,2…26,5	1,0 1,5	1	5

II opzione

Nel circuito di alimentazione sottostante, l'uscita è un potente transistor come KT818, KT825, ecc. La corrente all'uscita di questo alimentatore corrisponde alle caratteristiche del transistor VT1 installato al suo interno. I diodi, rispettivamente, devono anche essere installati più potenti rispetto alla versione precedente (tipo D242-248, KD213, KD2997, ecc.).

III opzione

Si differenzia dalla versione precedente solo per il fatto che le polarità dei diodi, dei condensatori elettrolitici, dell'IC-79xx sono invertite e viene utilizzato anche un transistor a polarità inversa.

Per tutte le opzioni circuitali, diodi, transistor e circuiti integrati devono essere installati su dissipatori di calore con una resistenza termica non superiore a 3 °C/W.

Potenza dissipata nei transistor: P \u003d In (Udc max - Un)

A.Zotov

P O P U L I R N O E :

I relè reed presentano una serie di vantaggi rispetto a quelli elettromagnetici, come maggiore velocità e dimensioni ridotte. Soffermiamoci sui relè RES-55A e RES-43, con l'uso dei quali vengono costruiti i fusibili elettronici considerati di seguito.