مخطط مصدر طاقة بتبديل الشبكة. ⇡ محول الطاقة الرئيسي. منظم تبديل ذو كفاءة منخفضة

الوحدة 3.

الفصل 4. العقد الوظيفية والدوائر
محولات النبضالجهد IVEP

في كثير من الأحيان ، عند تصميم الأجهزة الإلكترونية ، هناك متطلبات صارمة لمعلمات الوزن والحجم لمصدر الطاقة الثانوي (SEP). في هذه الحالة ، يكون المخرج الوحيد هو استخدام IVEP استنادًا إلى محولات الجهد النبضي عالي التردد ذات الجهد العالي والمتصلة بشبكة ~ 220 فولت بتردد حالي يبلغ 50 هرتز أو 115 فولت وتردد حالي يبلغ 400 هرتز بدون استخدام محول تنحي عام منخفض التردد ، ويتم تحويل الجهد بواسطة محول عالي التردد إلى ترددات من 20-400 كيلو هرتز ، ويمكن أن يوفر طاقة عالية مع حجم صغير وتبديد الحرارة. تتمتع مصادر الطاقة هذه بترتيب من حيث الحجم ووزن وحجم أفضل مقارنةً بالموارد الخطية. يعمل IVEP مع المحول النبضي عالي التردد على تحسين العديد من خصائص الأجهزة التي تعمل بهذه المصادر بشكل كبير. يمكن أن تكون أسباب استخدام PVEC النبضي على أساس محول عالي التردد: احتمالية تقلبات جهد الدخل في حدود 100-300 فولت تقريبًا ، والقدرة على إنشاء PVEC بطاقة تتراوح من عشرات الواط إلى مئات الكيلوواط لأي خرج الجهد ، وظهور حلول عالية التقنية بأسعار معقولة تعتمد على الدوائر المتكاملة والمكونات الحديثة الأخرى.

يعود الانتقال إلى استخدام تبديل إمدادات الطاقة في الغالب إلى عدد من العوامل الفنية والاقتصادية ، وأهمها ما يلي:

· تتمتع مصادر الطاقة غير المحولة (UPS) حتى 500 واط بخصائص وزن وحجم أعلى بشكل ملحوظ مقارنة بالمثيلات المصنوعة على أساس محولات الشبكة ؛

· لفات محولات تقلبات HF الخاصة بـ UPS كثافة تيار أعلى ، ناهيك عن استخدام المعادن غير الحديدية في تصنيعها ، مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف الإنتاج والمواد الخام ؛

يسمح لك الحث عالي التشبع والخسائر النوعية المنخفضة لمواد نوى المحولات عالية التردد بإنشاء UPS بكفاءة إجمالية تزيد عن 80 ٪ ، والتي في المصادر التقليديةبعيد المنال.

· فرص كبيرة للضبط التلقائي لتصنيفات الجهد الثانوي الناتج عن طريق التأثير على الدوائر الأولية لمحول التردد اللاسلكي.

دعنا نفكر في العديد من الأمثلة لمخططات الكتلة لبناء UPS بجهد أولي 220 فولت ، 50 هرتز.

على التين. 74 ، أيتم تقديم مخطط كتلة لمصدر طاقة التبديل ، تم إنشاؤه وفقًا لمخطط تقليدي إلى حد ما.

تم بناء المعدل والفلتر والمثبت الموجود في الدائرة الثانوية لمزود الطاقة هذا على أساس العقد الموجودة في مصادر الطاقة التقليدية. تكشف أسماء هذه العقد عن الغرض منها ولا تحتاج إلى شرح. الطريقة التي يتم بها تنفيذ المثبت (الخطي أو النبضي) في هذه الحالة ليست مهمة جدًا مقارنةً بوجودها كوحدة وظيفية منفصلة. يمكن استكمال دائرة إمداد الطاقة الثانوية في إصدارات مختلفة من المصدر بفلتر آخر ، يتم تثبيته بين المثبت والحمل. المكونات الرئيسية للدائرة الأولية هي: مرشح إدخال ، ومعدل جهد التيار الكهربائي ومحول RF لجهد إمداد معدل مع محول تلفزيون.

ترجع الحاجة إلى استخدام مرشح الإدخال إلى حقيقة أنه ، أولاً ، يجب أن يزيل هذا الفلتر الزيادات الحادة قصيرة الأجل في جهد الإمداد والضوضاء النبضية الناتجة عن تشغيل الأجهزة المجاورة أجهزة الدفع(تداخل HF) أو يحدث وقت توصيل أو فصل الأحمال المجاورة عن الشبكة. ثانيًا ، يجب أن يقضي المرشح بشكل فعال على التداخل الذي يدخل الشبكة مباشرةً من مصدر الطاقة المستخدم.

في مصدر النبضمصدر الطاقة (الشكل 74 ، أ) يتم استخدام سلسلة من محول التردد اللاسلكي من النوع الذاتي التذبذب ، ويتم تحديد وضع التذبذب الذاتي فقط من خلال قيمة قيم عناصره الخاصة ولا يتم تنظيمه.

مزود الطاقة ، المصنوع وفقًا للمخطط الموضح في الشكل. 74 ، أ، قد يتضمن بالإضافة إلى ذلك مستشعر الحمل الزائد الذي يعمل إما على المثبت أو على محول التردد اللاسلكي ، مما يعيق تشغيله حتى يتم التخلص من سبب الخلل.

من خلال الاختيار الصحيح لقاعدة العنصر ، يكون من السهل تنفيذ المصدر المُصنَّع وفقًا لهذا المخطط - وهذه هي ميزته الرئيسية ، ومع ذلك ، نظرًا للكفاءة المنخفضة نسبيًا ، نادرًا ما يتم استخدامه. سيحدث انخفاض في الكفاءة مع زيادة عدد القنوات الثانوية ذات الفولتية المختلفة ، حيث سيتطلب كل منها منظم جهد منفصل. يمكن أن يكون هناك عيب كبير في المخطط للغاية حساسية عاليةالمولدات التلقائية ، جنبًا إلى جنب مع مرحلة الطاقة الخاصة بـ IP ، إلى حجم الحمل. يمكن أن يؤدي تغييره إلى تعطيل تذبذبات التردد اللاسلكي وعدم استقرار مصدر الطاقة من هذا النوع.

يظهر الرسم التخطيطي لمصدر طاقة الشبكة ، الذي تم إنشاؤه مع مراعاة المبادئ المثلى لتنظيم جهد الخرج ، في الشكل. 74 ، ب.

الشكل 74 ، ب

يتمثل الاختلاف الأساسي بين مخطط الكتلة هذا والمخطط السابق في عدم وجود مثبت جهد ثانوي. بالإضافة إلى ذلك ، تمت إضافة دائرة قياس ، ومذبذب رئيسي ، ودائرة تحكم ، كما تم تغيير وظائف سلسلة محول التردد اللاسلكي. تعمل مرحلة الطاقة في وضع مضخم الطاقة للتذبذبات القادمة من دائرة التحكم. حمولته عبارة عن محول RF. هنا ، يمكن تسمية محول RF بمجموعة من العقد التالية: مذبذب رئيسي ، دائرة تحكم ، مضخم طاقة RF ، محول RF ( تلفزيون). المصدر ، تم إجراؤه وفقًا لمخطط الكتلة الموضح في الشكل. 74 ، ب، يؤدي وظيفتين في وقت واحد - التحويل وتثبيت الجهد. تشتمل دائرة التحكم على مُعدِّل عرض النبضة وتحدد تمامًا وضع تشغيل PA. الجهد الناتج لدائرة التحكم له شكل نبضات مستطيلة. يؤدي تغيير مدة التوقف بين هذه النبضات إلى تنظيم تدفق الطاقة إلى الدائرة الثانوية. المعلمات الأولية لتشغيل دائرة التحكم هي إشارات الخطأ القادمة من دائرة القياس ، حيث تتم مقارنة قيمة الجهد المرجعي بالقيمة الحقيقية الموجودة حاليًا على الحمل. في إشارة الخطأ ، تقوم دائرة التحكم بتغيير مدة التوقف المؤقت بين النبضات في اتجاه زيادتها أو انخفاضها ، اعتمادًا على حجم انحراف قيمة الجهد الحقيقي عن القيمة الاسمية. على وجه الخصوص ، قد تشتمل دائرة التحكم على وحدة لحماية سلسلة PA من الحمل الزائد وقصر الدائرة.

يفرض وجود جهد إرسال PWM متطلبات معينة على المعلمات وبناء مرشح تجانس للجهد الثانوي المعدل. يجب أن يكون العنصر الأول لهذا المرشح بعد المعدل محثًا في كل قناة جهد ثانوي.

يظهر في الشكل. 74 ، بالدائرة عبارة عن هيكل لنظام إمداد طاقة أحادي القناة ، بينما تحتوي المصادر الحقيقية ، كقاعدة عامة ، على عدة قنوات ثانوية بقدرات تحميل مختلفة.

على التين. 75 يُظهر مخطط كتلة لمحول جهد نبضي متعدد القنوات. يتم توصيل دائرة القياس في مثل هذه الحالات بالقناة ذات الاستهلاك الأعلى. يتم تثبيت القنوات المتبقية باستخدام مثبتات منفصلة أو طرق تحكم تعتمد على تفاعل التدفقات المغناطيسية.

في حالات أخرى ، يتم استخدام دوائر تصفية الإخراج ، والتي يتم تصنيعها على دائرة مغناطيسية مشتركة لجميع قنوات الإخراج. يمكن إجراء ضبط الجهد للقنوات غير الرئيسية في نطاق صغير وبتغيرات صغيرة نسبيًا في الحمل. عند وصف المخططات العملية لتنفيذ IP ، سيتم النظر بمزيد من التفصيل في قضايا تثبيت الفولتية الثانوية في وقت واحد من خلال عدة قنوات.

تتمثل إحدى ميزات مقوم الإخراج في عدم استخدام ثنائيات الطاقة العادية ، ولكن ثنائيات شوتكي عالية السرعة ، والتي ترجع إلى التردد العالي للجهد المعدل. مرشح الإخراج ينعم تموج الجهد الناتج. تتم مقارنة جهد التغذية المرتدة بالجهد المرجعي باستخدام نظام القياس ، ثم يتم تغذية إشارة الفرق إلى وحدة التحكم في عرض النبضة (المغير). يتم تغذية الجهد في شكل نبضات مستطيلة عالية التردد من خرج وحدة التحكم PWM إلى مدخلات ترانزستورات الجهاز المطابق ، والتي تتحكم في تشغيل مضخم الطاقة عالي التردد. يتم تطبيق مُعدِّل PWM حاليًا على دائرة كهربائية صغيرة ، يتم تشغيلها بواسطة مصدر طاقة إضافي. كقاعدة عامة ، يوجد في محولات الشبكة عزلة كلفانية في دائرة التغذية الراجعة. من الضروري إذا كان من الضروري ضمان فصل جهد الخرج عن الشبكة.

العقدة الرئيسية لمحول الجهد هي جزء الطاقة (مرحلة الإخراج القوية - مضخم الطاقة).

يمكن تقسيم مراحل الإخراج لجميع محولات الجهد إلى فئتين كبيرتين وفقًا لعدد النبضات المنقولة إلى الحمل في فترة واحدة: دورة واحدة ودفع سحب. إذا تم إرسال نبضة واحدة ، فإن المحول يسمى دورة واحدة ، إذا كانت اثنتين ، ثم دورتين. كفاءة الأول أقل من الثانية ، لذلك يتم استخدام الدورة الواحدة لإنشاء IVEP ، بقوة أقل من 10 ... 200 وات. تتيح لك محولات الدفع والسحب الحصول على طاقة خرج عالية بكفاءة عالية. يمكن بناء المحولات أحادية الدورة وفقًا للأمام (مع التوصيل المباشر للديود) أو دائرة flyback (مع التوصيل العكسي للديود). يمكن أن تكون محولات الدفع والسحب عبارة عن جسر أو نصف جسر أو مع النقطة الوسطى للملف الأساسي للمحول.

قلت إنني سأواصل القصة حول العمل مع المستشعرات الحالية بناءً على تأثير هول. لقد مر وقت طويل منذ تلك اللحظة ، وتأخر إصدار التكملة ، ولست معجبًا بكتابة "نظرية مملة" ، لذلك كنت أنتظر مهمة عملية.

سبب آخر لنقص المقالات هو عملي في إحدى "شركة أجهزة تكنولوجيا المعلومات الحديثة الناجحة" ، والآن تركتها أخيرًا وانتقلت أخيرًا إلى العمل المستقل ، لذلك كان هناك وقت لمقال))

لقد اتصل بي معلمي القديم مؤخرًا وفقط جدًا رجل صالح. بطبيعة الحال ، لم أستطع رفض المساعدة ، ولكن تبين أن كل شيء بسيط للغاية - طُلب مني توفير مصدر طاقة لجهاز الإرسال والاستقبال FT-450 عالي التردد ، والذي سيكون أكثر استقرارًا في التشغيل ، خاصة عند جهد الدخل المنخفض ، من الموجود يعني جيدا. يرجى ملاحظة ، أنا لا أقول أن شركة Mean Well هي شركة سيئة ، ولكن في هذه الحالة يكون الحمل محددًا تمامًا ، وبالتالي فإن منتجاتهم جيدة جدًا.

التشخيص شيء من هذا القبيل:

- تم الإعلان عن تيار خرج قدره 40A ، في الواقع ، مع استهلاك 30-35A (في الإرسال) ، تدخل الوحدة في الحماية ؛
- يوجد تسخين قوي تحت حمولة طويلة ؛
- يصبح سيئًا تمامًا عند استخدامه في البلد ، حيث يكون الجهد في الشبكة 160-180 فولت ؛
- الحد الأقصى للجهد هو 13.2-13.4 فولت ، لكني أرغب في 13.8-14 فولت مع إمكانية تعديل + -20٪.

من سمات هذه المقالة أن المشروع يسير معها. لقد جلست للتو من أجل ذلك ، وبالتالي يمكنني إخباركم بجميع مراحل التطوير: من المواصفات الفنية إلى النموذج الأولي النهائي. لم أجد مقالات بهذا التنسيق مع ضربة سريعة على المهووس ، فعادة ما يكتب الناس بعد أن ينجزوا كل العمل ونسيان نصف الأشياء الصغيرة التي غالبًا ما تحمل الاهتمام الرئيسي. أريد أيضًا أن أكتب هذا المقال بلغة يسهل الوصول إليها للمبتدئين ، لذلك يجب أن يكون المعلمون المحليون أسهل قليلاً في الارتباط بـ "غير الأكاديميين" من أسلوبي.

متطلبات تقنية

يبدأ أي مشروع دائمًا بمهمة فنية ومناقشات. لقد اجتزنا المناقشات ، وبقيت المواصفات. مشروعي ليس تجاريًا ، ولكنه مفتوح المصدر ، لذا لن أقضي عليه عدد كبير منالوقت وقصر نفسي على قائمة المتطلبات الفنية.

لما هذا؟ أولئك الذين يعملون في الشركات ذات الصلة بتطوير شيء ما سيفهمونني - "بدون المواصفات الفنية ، المشروع لا ينطلق" ، ولكن بالنسبة للأشخاص غير المرتبطين بالتنمية الصناعية ، قد لا تكون هذه النقطة واضحة. لذا اسمحوا لي أن أشرح قليلا ...

أثناء عملية التطوير ، إذا كنت لا تعتمد على المواصفات الفنية ، فعندئذٍ مع وجود احتمال بنسبة 100٪ تقريبًا ، ستترك النتيجة المرجوة في البداية. على سبيل المثال ، في البداية كنت ترغب في الحصول على 1000 واط من الطاقة من مزود الطاقة ، لكنك لم تجد محولًا مناسبًا وقمت بوضع المحول الموجود في متناول اليد. بالنتيجة أصبحت قطعة الحديد 700 وات وخطّطت لـ 1000! بالنسبة للهواة ، هذا ليس قاتلاً ، فهو ببساطة سيقتل الكثير من المال والوقت دون الحصول على نتيجة. بالنسبة لصاحب عمل مهندس ، فهذه كارثة مالية ، ومشروع متأخر ، وبالنسبة للمهندس ، غالبًا ما يكون مجرد ركلة في الشارع. وسيكون هناك بحر من هذه الفروق الدقيقة ، ولن يكون هناك شيء آخر غير المحول ، وستسقط تفاحة على رأسك وتقرر إضافة نوع من "الأضواء" وما إلى ذلك.

كيف تتجنبها؟ لهذا السبب جاء العبقرية السوفيتية القاتمة "GOST 34- التنمية النظام الآليالتحكم (ACS) ". يكفي فقط القيام بـ TK وفقًا لـ GOST ، والتي ستستغرق 30-50 صفحة ، وسوف يتوافق مشروعك في مرحلة الفكرة مع النتيجة النهائية على شكل قطعة من الحديد ، ما عليك سوى المرور عبر نقاط. إذا كان يقول "محول 1000 واط" ، فأنت تبحث عن / تحصل عليه مقابل 1000 واط ، وليس عشوائياً يأخذ "أقل قليلاً". لقد عملت في كل من المجمع الصناعي العسكري وفي الشركات الخاصة: فالأولى تطلب المواصفات الفنية والمتطلبات الفنية المناسبة. المشاريع التي تبدو عادةً بحجم الحرب والسلام ، لذا فإن دباباتنا هي الأفضل. يتم ذبح الثانية "من أجل الضرر الغبي للغابة" ، وبالتالي ، فإن المنتجات الإلكترونية المدنية عند الخروج في روسيا في معظم الحالات هي "ذرق الطائر على اردوينو".

وبالتالي ، من أجل تجنب "المهملات" عند الإخراج ، سنضع قائمة بالمتطلبات الفنية التي يجب أن يحتوي عليها نموذجنا الأولي. حتى يصل إليهم يعتبر المشروع غير مكتمل. يبدو أن كل شيء بسيط.

متطلبات تحويل التيار الكهربائي:

- جهد الإخراج قابل للتعديل في غضون 10-15 فولت تيار مستمر ؛
- جهد إدخال التيار الكهربائي: 160-255 فولت تيار متردد ؛
- تيار الدوائر الثانوية: 40 أ
- وجود مرشح الوضع المشترك ؛
- توافر مصحح معامل القدرة (PFC) ؛
- جيب التمام: لا يقل عن 0.9 ؛
- عزل كلفاني للمدخلات من المخرجات ؛
- حماية ضد ماس كهربائى في الدائرة الثانوية ؛
- وقت استجابة الحماية الحالي: لا يزيد عن 1 مللي ثانية ؛
- استقرار الجهد الناتج: ليس أسوأ من 0.1٪ ؛
- درجة حرارة عناصر الطاقة بالجهاز: لا تزيد عن 55 درجة عند تحميل 100٪ ؛
- عام كفاءة الجهاز: لا تقل عن 90٪؛
- وجود مؤشر التوتر والتيار.

أود أيضًا أن أشير إلى إحدى ميزات SMPS المصممة - إنها تمثيلية تمامًا. كان هذا مطلبًا مهمًا إلى حد ما ، لأنه. في السنوات الأخيرة ، صممت بشكل أساسي باستخدام DSPالمعالجات بمثابة "عقل" تحكم ، لكن هذا يخيف "العميل". في الوقت الحالي ، يعيش على بعد 2500 كم مني وفي حالة حدوث عطل ، سيتأخر الإصلاح لفترة طويلة ، لذلك من الضروري جعل الجهاز يتمتع بأقصى قدر من الصيانة. العميل هو شخص ذو خبرة في الدوائر التناظرية وسيقوم بالإصلاح في حالة حدوث مشاكل دون أي تحويلات ، وسيتعين على الحد الأقصى الاتصال ومناقشة المشكلة.

للتلخيص: عندما أقوم بتطوير وتصنيع ثم اختبار SMPS ، ونتيجة للاختبارات ، أحصل على خصائص أداء جيدة على الأقل مثل تلك الموضحة أعلاه ، سيكون من الممكن اعتبار أن المشروع ناجح ، يمكن إعطاء الكتلة للمالك ، ويمكنني أن أستمتع بقطعة حديد أخرى ناجحة. لكن هذا كله ينتظرنا ...

رسم بياني وظيفي

عادة ما تشاجرت مع السلطات حول موضوع الرسوم البيانية الوظيفية للدمى ورفضت الرسم ، ولكن بسبب لا يزال المقال مخصصًا للمبتدئين في مجال الإلكترونيات ، ولجعل قراءته ممتعة للجميع ، سأستمر في رسمه وكتابة ما تفعله كل كتلة. نعم ، وفي حالة عدم وجود معارف تقليدية كاملة هذا المخططسيسمح لي بعدم الخروج عن الفكرة الأصلية في عملية العمل.

الشكل 1 - مخطط وظيفي لـ SMPS

سأنتقل الآن بإيجاز إلى كل كتلة ، وسنحلل هذه الحلول بمزيد من التفصيل بالفعل في مرحلة تطوير الدوائر. وهكذا فإن الوحدات نفسها:

1) مرشح الوضع المشترك - مصمم لحفظ الشبكة والأجهزة المنزلية المتصلة بها من التداخل الناتج عن مصدر الطاقة الخاص بنا. لا تنزعج - ينتج عن أي مصدر طاقة تحويل ، لذا فإن 90٪ من SMPS لديها مرشح وضع شائع. كما أنه يحمي الحظر الخاص بنا من التداخل القادم من الشبكة. لقد صادفت مؤخرًا عمل شخص ما على درجة البكالوريوس حول هذا الموضوع ، وقد تم شرح كل شيء بوضوح هناك -. مؤلف الدبلوم هو Kurinkov A.V. ، والذي نشكره بصدق ، على الأقل درجة البكالوريوس في هذا العالم ستكون مفيدة))

2) الطاقة الاحتياطية "الكلاسيكية" على شريحة TOP227 ، من المرجح أن يتم أخذ الدائرة مباشرة من ورقة البيانات مع إضافة عزل كلفاني من الشبكة من خلال optocoupler. سيتم تنفيذ الإخراج على شكل ملفين منفصلين عن بعضهما البعض بجهد 15 فولت و 1 أمبير لكل منهما. واحد سوف يغذي وحدة تحكم PWM للمصحح ، وحدة تحكم نصف جسر PWM الثانية.

3) المقوم مصنوع على جسر ديود. في البداية ، كنت أرغب في استخدام قناة Mosfet المتزامنة على N-channel ، ولكن في مثل هذه الفولتية وفي تيار 3-4A سيكون مضيعة للموارد.

4) مصحح طاقة نشط - بدونه ، في أي مكان بمجرد أن نتحدث عن الكفاءة الجيدة ، ووفقًا لمتطلبات القانون ، فإن استخدام KKM إلزامي. KKM هو في الواقع محول معزز عادي ، والذي سيغلق مشكلتين: جهد إدخال منخفض ، لأن. عند خرجها ، ستنتج 380 فولت باستمرار وستسمح لك بالحصول على الطاقة بالتساوي من الشبكة. لقد استخدمت دائرة كهربائية مشهورة جدًا ، فالصينيون (وليس فقط) يحبون وضعها فيها العاكس اللحاملنفس الغرض - ICE2PCS01. لن أخفيه - لقد اعتبرته حلاً تم اختباره على مدار الوقت ، لقد قمت بتجميع KKM لـ 6 كيلو فولت أمبير لجهاز شبه تلقائي ولم تكن هناك مشاكل لأكثر من عام ، والموثوقية تأسرني.

5) يتم تنفيذ محول الجهد نفسه وفقًا للطوبولوجيا - "نصف الجسر" ، أنصحك بقراءة الفصل في كتاب سيمينوف "إلكترونيات الطاقة: من البسيط إلى المعقد" للتعرف عليه. يتم تنفيذ وحدة التحكم نصف الجسر على دائرة كهربائية صغيرة TL494 "كلاسيكية" مثل Tchaikovsky: رخيصة ، وظيفية ، موثوقة ، تم اختبارها على مدار الوقت - ما المطلوب أيضًا؟ يمكن لأولئك الذين يعتبرونه قديمًا تحويل انتباههم إلى شيء من تكساس من سلسلة UCC38xxx. هذه الوحدة تنفذ استجابةالجهد على TL431 + PC817 ، وكذلك الحماية الحالية على مستشعر تأثير القاعة -.

6) أخطط لتنفيذ محول طاقة على قلب من نوع Epcos ETD44 / 22/15 مصنوع من مادة N95. ربما سيتغير خياري أكثر عندما أحسب بيانات اللف والطاقة الإجمالية.

7) لقد ترددت لفترة طويلة بين اختيار نوع المعدل على الملف الثانوي بين ثنائي شوتكي الثنائي ومقوم متزامن. يمكنك وضع صمام ثنائي شوتكي مزدوج ، ولكن هذا هو P \ u003d 0.6V * 40A \ u003d 24 W في الحرارة ، مع قوة SMPS تبلغ حوالي 650 وات ، يتم الحصول على خسارة 4 ٪! عند استخدام IRF3205 الأكثر شيوعًا في مقوم متزامن مع قناة مقاومة ، سيتم إطلاق الحرارة P = 0.008 أوم * 40A * 40A = 12.8 واط. اتضح أننا فزنا 2 مرات أو 2٪ كفاءة! كان كل شيء جميلًا حتى وضعت حلاً على لوحة التجارب على IR11688S. تمت إضافة خسائر التحويل الديناميكي إلى الخسائر الثابتة على القناة ، وفي النهاية ، هذا ما حدث. لا تزال سعة العاملين الميدانيين للتيارات العالية كبيرة. يتم التعامل مع هذا بواسطة برامج تشغيل مثل HCPL3120 ، ولكن هذه زيادة في سعر المنتج ومضاعفات مفرطة للدوائر. في الواقع ومن هذه الاعتبارات تقرر وضع شوتكي مزدوج والنوم بسلام.

8) دائرة LC عند الخرج ، أولاً ، ستقلل من تموج التيار ، وثانياً ، ستسمح لك "بقطع" جميع التوافقيات. تعتبر المشكلة الأخيرة مهمة للغاية عند تشغيل الأجهزة العاملة في نطاق الترددات الراديوية ودمج الدوائر التناظرية عالية التردد. في حالتنا ، نحن نتحدث عن جهاز إرسال واستقبال عالي التردد ، لذا فإن المرشح هنا أمر حيوي ببساطة ، وإلا فإن التداخل سوف "يزحف" في الهواء. من الناحية المثالية ، لا يزال بإمكانك هنا وضع مثبت خطي على الخرج والحصول على الحد الأدنى من التموجات بوحدات mV ، ولكن في الواقع ، ستسمح لك سرعة نظام التشغيل بالحصول على تموجات الجهد في غضون 20-30 مللي فولت بدون "مرجل" ، من الداخل جهاز الإرسال والاستقبال ، يتم تشغيل العقد الحرجة من خلال LDOs الخاصة بهم ، لذلك فإن التكرار واضح.

حسنًا ، لقد مررنا بالوظيفة وهذه هي البداية فقط)) ولكن لا شيء ، سوف يذهب أكثر بمرح ، لأن الجزء الأكثر إثارة يبدأ - حسابات كل شيء وكل شخص!

حساب محول الطاقة لمحول الجهد نصف الجسر

الآن يجدر التفكير قليلاً في البنية والطوبولوجيا. أخطط للتقديم FETs، وليس IGBT ، لذا يمكنك اختيار تردد تشغيل أكبر ، بينما أفكر في حوالي 100 أو 125 كيلو هرتز ، بالمناسبة ، نفس التردد سيكون على PFC. ستؤدي زيادة التردد إلى تقليل أبعاد المحول بشكل طفيف. من ناحية أخرى ، لا أريد زيادة التردد كثيرًا ، لأن أستخدم TL494 كوحدة تحكم ، بعد 150 كيلو هرتز لا تظهر نفسها بشكل جيد ، وستزيد الخسائر الديناميكية.

بناءً على هذه المدخلات ، سنقوم بحساب محولنا. لدي عدة مجموعات من ETD44 / 22/15 في المخزن ، وبالتالي فإنني أركز عليها في الوقت الحالي ، قائمة المدخلات على النحو التالي:

1) مادة N95 ؛
2) النوع الأساسي ETD44 / 22/15 ؛
3) تردد التشغيل - 100 كيلو هرتز ؛
4) جهد الخرج - 15 فولت ؛
5) تيار الإخراج - 40A.

بالنسبة لحسابات المحولات التي تصل إلى 5 كيلوواط ، أستخدم برنامج Old Man ، فهو مناسب ويحسب بدقة تامة. بعد 5 كيلو واط ، يبدأ السحر ، وتزداد الترددات لتقليل الحجم ، وتصل كثافات المجال والتيار إلى هذه القيم حتى أن تأثير الجلد قادر على تغيير المعلمات بمقدار مرتين تقريبًا ، لذلك بالنسبة للقوى العالية ، أستخدم القديم - طريقة حديثة "مع الصيغ والرسم بالقلم الرصاص على الورق". عند إدخال بيانات الإدخال الخاصة بك في البرنامج ، تم الحصول على النتيجة التالية:

الشكل 2 - نتيجة حساب المحول لنصف الجسر

في الشكل الموجود على الجانب الأيسر ، تم وضع علامة على بيانات الإدخال ، وصفتها أعلاه. في المنتصف ، يتم تمييز النتائج التي نهتم بها أكثر باللون الأرجواني ، سوف أتصفحها بإيجاز:

1) جهد الدخل 380V DC ، وهو مستقر بسبب يتم تغذية نصف الجسر من KKM. تبسط هذه القوة تصميم العديد من العقد ، لأن. التموج الحالي ضئيل ولا يحتاج المحول إلى سحب الجهد عند الإدخال أنابيب الجهد 140 فولت.

2) تبين أن الطاقة المستهلكة (التي يتم ضخها من خلال القلب) تبلغ 600 واط ، وهو أقل بمرتين من الطاقة الإجمالية (القوة التي يمكن أن يضخها القلب دون الدخول في التشبع) ، مما يعني أن كل شيء على ما يرام. لم أجد مادة N95 في البرنامج ، لكنني تجسست على موقع Epcos في ورقة البيانات أن N87 و N95 سيعطيان نتائج متشابهة جدًا ، والتحقق منها على قطعة من الورق ، اكتشفت أن الفرق 50 واط من إجمالي القوة ليس خطأ فادحًا.

3) البيانات الخاصة بالملف الأساسي: نحن نتحول 21 إلى سلكين بقطر 0.8 مم ، أعتقد أن كل شيء واضح هنا؟ تبلغ كثافة التيار حوالي 8 أمبير / مم 2 ، مما يعني أن اللفات لن ترتفع درجة حرارتها - كل شيء على ما يرام.

4) بيانات عن الملف الثانوي: نحن نلف 2 لف من 2 لفات في كل منهما بنفس السلك 0.8 مم ، ولكن بالفعل عند 14 - كل نفس ، التيار 40A! بعد ذلك ، نقوم بتوصيل بداية ملف ونهاية الآخر ، وكيفية القيام بذلك ، وسأشرح أكثر ، لسبب ما ، غالبًا ما يقع الناس في ذهول أثناء التجميع في هذه المرحلة. لا يوجد سحر هنا أيضًا.

5) تحريض الخانق الناتج 4.9 μH ، التيار 40A ، على التوالي. نحن في حاجة إليها حتى لا توجد تموجات تيار ضخمة عند إخراج الكتلة الخاصة بنا ، في عملية التصحيح سأعرض العمل باستخدامه وبدونه على مرسمة الذبذبات ، سيصبح كل شيء واضحًا.

استغرق الحساب 5 دقائق ، إذا كان لدى شخص ما أسئلة ، فقم بطرحه في التعليقات أو PM - سأخبرك. لكي لا يتم البحث عن البرنامج نفسه ، أقترح تنزيله من السحابة باستخدام الرابط. وامتناني العميق للرجل العجوز على عمله!

الخطوة المنطقية التالية هي حساب محث الخرج لنصف الجسر ، وهو بالضبط المحث عند 4.9 اه.

حساب معلمات اللف لخانق الإخراج

تلقينا بيانات الإدخال في الفقرة السابقة عند حساب المحول ، هذا هو:

1) الحث - 4.9 اه ؛
2) التصنيف الحالي- 40 أ ؛
3) السعة أمام الخانق - 18 فولت ؛
4) الجهد بعد الخانق - 15 فولت.

نستخدم أيضًا البرنامج من Old Man (كلهم في الرابط أعلاه) ونحصل على البيانات التالية:

الشكل 3 - البيانات المحسوبة لتصفية الخانق الناتج

الآن دعنا نستعرض النتائج:

1) وفقًا لبيانات الإدخال ، هناك نوعان من الفروق الدقيقة: يتم اختيار التردد بنفس الطريقة التي يعمل بها المحول ، وأعتقد أن هذا منطقي. النقطة الثانية تتعلق بالكثافة الحالية ، سألاحظ على الفور - يجب أن يكون الخانق ساخنًا! هذا هو المقدار الذي حددناه بالفعل ، لقد اخترت كثافة تيار 8A / مم 2 للحصول على درجة حرارة 35 درجة ، ويمكن رؤية ذلك في الإخراج (مميز باللون الأخضر). بعد كل شيء ، كما نتذكر ، وفقًا لمتطلبات الإخراج ، هناك حاجة إلى "SMPS بارد". أود أيضًا أن أشير إلى نقطة ربما لا تكون واضحة تمامًا بالنسبة للمبتدئين - سوف يسخن الخانق بدرجة أقل إذا تدفق تيار كبير خلاله ، أي عند الحمل المقنن 40 أمبير ، سيكون للخانق تسخين ضئيل. عندما يكون التيار أقل من التيار المقنن ، فإنه بالنسبة لجزء من الطاقة يبدأ في العمل تحميل نشط(المقاوم) وتحول كل الطاقة الزائدة إلى حرارة ؛

2) الحد الأقصى من الاستقراء ، هذه قيمة لا يجب تجاوزها ، وإلا فإن المجال المغناطيسي سوف يشبع اللب وسيكون كل شيء سيئًا للغاية. تعتمد هذه المعلمة على المادة وأبعادها الإجمالية. بالنسبة لنوى الحديد المسحوق الحديثة ، القيمة النموذجية هي 0.5-0.55 T ؛

3) بيانات اللف: 9 لفات ملفوفة بمنجل من 10 خيوط من الأسلاك بقطر 0.8 مم. يشير البرنامج تقريبًا إلى عدد الطبقات التي سيستغرقها. سأنتهي في 9 نوى ، لأن. سيكون من المناسب بعد ذلك تقسيم جديلة كبيرة إلى 3 "أسلاك التوصيل المصنوعة" من 3 نوى ولحامها على السبورة دون أي مشاكل ؛

4) في الواقع ، فإن الخاتم نفسه الذي سألفه به أبعاد - 40/24 / 14.5 مم ، يكفي بهامش. المادة رقم 52 ، أعتقد أن الكثيرين قد رأوا في كتل ATXالحلقات ذات اللون الأصفر والأزرق ، وغالبًا ما تستخدم في اختناقات التثبيت الجماعي (DGS).

حساب محول امدادات الطاقة الاحتياطية

يوضح الرسم التخطيطي الوظيفي أنني أريد استخدام flyback "الكلاسيكي" على TOP227 كمصدر طاقة احتياطي ، وسيتم تشغيل جميع وحدات التحكم PWM والمؤشرات ومراوح نظام التبريد منه. أدركت أنه لن يتم تشغيل المراوح من غرفة العمل إلا بعد مرور بعض الوقت ، لذلك لا يتم عرض هذه اللحظة في الرسم التخطيطي ، ولكن لا يوجد شيء يتم تطويره في الوقت الفعلي))

دعنا نضبط بيانات الإدخال قليلاً ، ماذا نحتاج:

1) لفات الإخراج لـ PWM: 15V 1A + 15V 1A ؛
2) لف خرج الطاقة الذاتية: 15V 0.1A ؛
3) لف الإخراج للتبريد: 15V 1A.

نحصل على الحاجة إلى مصدر طاقة بقوة إجمالية - 2 * 15 واط + 1.5 واط + 15 واط = 46.5 واط. هذه طاقة عادية لـ TOP227 ، أستخدمها في SMPS الصغيرة حتى 75 وات لجميع أنواع شواحن البطاريات ومفكات البراغي وغيرها من القمامة ، لسنوات عديدة ، وهو أمر غريب ، لم يحترق أحد بعد.

نذهب إلى برنامج آخر للرجل العجوز ونفكر في محول flyback:

الشكل 4 - البيانات المحسوبة لمحول الطاقة الاحتياطية

1) اختيار النواة له ما يبرره ببساطة - لدي في حجم الصندوق وهو يرسم نفس 75 وات)) البيانات الأساسية. وهي مصنوعة من مادة N87 ولها فجوة 0.2 مم في كل نصف أو 0.4 مم من الفجوة الكاملة المزعومة. هذا اللب مخصص بشكل مباشر للاختناقات ، وبالنسبة لمحولات flyback ، فإن هذا المحاثة هي مجرد خنق ، لكنني لن أدخل في البرية بعد. إذا لم تكن هناك فجوة في محول نصف الجسر ، فهذا إلزامي لمحول flyback ، وإلا ، مثل أي مغو ، سوف ينتقل ببساطة إلى التشبع دون فجوة.

2) البيانات حول "مصدر التصريف" 700 فولت و 2.7 أوم لمقاومة القناة مأخوذة من ورقة البيانات على TOP227 ، وحدة التحكم هذه بها مفتاح طاقة مدمج في الدائرة المصغرة نفسها.

3) لقد أخذت الحد الأدنى لجهد الإدخال قليلاً بهامش - 160 فولت ، ويتم ذلك بحيث إذا تم إيقاف تشغيل مصدر الطاقة نفسه ، تظل غرفة العمل والإشارة قيد التشغيل ، فسيبلغون عن جهد طارئ منخفض للإمداد.

4) يتكون ملفنا الأساسي من 45 لفة من سلك 0.335 مم في قلب واحد. تحتوي ملفات الطاقة الثانوية على 4 لفات و 4 نوى بسلك يبلغ قطره 0.335 مم (قطر) ، ملف الإمداد الذاتي له نفس المعلمات ، لذلك كل شيء متماثل ، نواة واحدة فقط ، لأن التيار أقل من حيث الحجم.

حساب خنق الطاقة لمصحح الطاقة النشط

أعتقد أن الجزء الأكثر إثارة للاهتمام في هذا المشروع هو مصحح عامل الطاقة ، لأنه. هناك القليل جدًا من المعلومات عنها على الإنترنت ، وهناك عدد أقل من المخططات العاملة والموصوفة.

نختار برنامجًا للحساب - PFC_ring (PFC موجود في Basurmansk KKM) ، نستخدم المدخلات التالية:

1) جهد إمداد الدخل - 140-265 فولت ؛
2) القدرة المقدرة - 600 واط ؛
3) انتاج التيار الكهربائي - 380V DC ؛
4) تردد التشغيل - 100 كيلو هرتز ، بسبب اختيار جهاز التحكم PWM.

الشكل 5 - حساب خانق الطاقة لـ PFC النشط

1) على اليسار ، كالعادة ، أدخل البيانات الأولية عن طريق ضبط 140V عتبة الحد الأدنىنحصل على وحدة يمكن أن تعمل بجهد رئيسي 140 فولت ، لذلك نحصل على "منظم جهد داخلي" ؛

تعد دوائر قسم الطاقة والتحكم قياسية تمامًا ، إذا كانت لديك أسئلة فجأة ، فلا تتردد في طرحها في التعليقات أو في الرسائل الخاصة. سأبذل قصارى جهدي للإجابة والشرح.

تبديل تصميم لوحات الدارات الكهربائية امدادات الطاقة

لذلك وصلت إلى المرحلة التي تظل مقدسة بالنسبة للكثيرين - تصميم / تطوير / تتبع لوحة الدوائر المطبوعة. لماذا أفضل مصطلح "التصميم"؟ إنه أقرب إلى جوهر هذه العملية ، بالنسبة لي ، فإن "توصيل الأسلاك" باللوحة هو دائمًا عملية إبداعية ، مثل فنان يرسم صورة ، وسيكون من السهل على الأشخاص من البلدان الأخرى فهم ما تفعله.

لا تحتوي عملية تصميم اللوحة نفسها على أي عيوب ، فهي متضمنة في الجهاز المخصص لها. في الواقع ، لا تقدم إلكترونيات الطاقة عددًا كبيرًا من القواعد والمتطلبات على خلفية نفس حافلات البيانات الرقمية عالية السرعة أو التناظرية الميكروية.

سأدرج المتطلبات الأساسية والقواعد المتعلقة على وجه التحديد بدوائر الطاقة ، وهذا سيسمح بتنفيذ 99 ٪ من تصميمات الهواة. لن أتحدث عن الفروق الدقيقة و "الحيل" - يجب على الجميع ملء مطباتهم واكتساب الخبرة والعمل معها بالفعل. وهكذا ذهبنا:

قليلا عن كثافة التيار في الموصلات المطبوعة

غالبًا لا يفكر الناس في هذه المعلمة وقد رأيت مكان صنع جزء الطاقة من موصلات 0.6 مم مع 80 ٪ من مساحة اللوحة فارغة ببساطة. لماذا هذا لغزا بالنسبة لي.

إذن ما هي الكثافة الحالية التي يمكن أخذها في الاعتبار؟ بالنسبة للسلك العادي ، يكون الرقم القياسي 10A / مم 2 ، ويرتبط هذا القيد بتبريد السلك. يمكنك أيضًا التخطي أكثر حداثة، ولكن قبل ذلك ، اغمسها في النيتروجين السائل. الموصلات المسطحة ، كما هو الحال في لوحة الدوائر المطبوعة ، على سبيل المثال ، لها مساحة سطح كبيرة ، ومن السهل تبريدها ، مما يعني أنه يمكنك تحمل كثافة تيار عالية. بالنسبة للظروف العادية مع التبريد السلبي أو الهواء ، من المعتاد مراعاة 35-50 أمبير / مم 2 ، حيث يكون 35 للتبريد السلبي ، و 50 في حالة دوران الهواء الاصطناعي (حالتي). هناك رقم آخر - 125 أمبير / مم 2 ، وهذا رقم كبير حقًا ، ولا يمكن لجميع الموصلات الفائقة تحمله ، ولكن لا يمكن تحقيقه إلا من خلال التبريد السائل الغاطس.

لقد واجهت هذا الأخير أثناء العمل مع شركة كانت تعمل في مجال الاتصالات الهندسية وتصميم الخوادم ، وقد سقط التصميم على عاتقي. اللوحة الأم، وهي الجزء الذي يحتوي على مصدر طاقة متعدد المراحل والتبديل. لقد فوجئت جدًا عندما رأيت كثافة حالية تبلغ 125 أمبير / مم 2 ، لكنهم أوضحوا لي وأظهروا هذا الاحتمال في الحامل - ثم أدركت سبب غمر الرفوف الكاملة مع الخوادم في أحواض ضخمة من الزيت)))

في قطعة الحديد الخاصة بي ، كل شيء أبسط ، الرقم 50 أ / مم 2 مناسب تمامًا لنفسه ، بسمك نحاسي يبلغ 35 ميكرون ، ستوفر المضلعات المقطع العرضي المطلوب دون أي مشاكل. كان الباقي ل التطوير العاموفهم القضية.

2) طول الموصلات - في هذه الفقرة ليست هناك حاجة لمعادلة الخطوط بدقة 0.1 مم ، كما هو الحال ، على سبيل المثال ، عند "توصيل" ناقل البيانات DDR3. على الرغم من أنه لا يزال من المرغوب فيه للغاية جعل طول خطوط الإشارة مساويًا للطول تقريبًا. + -30٪ من الطول سيكون كافيًا ، الشيء الرئيسي هو عدم جعل HIN أطول 10 مرات من LIN. يعد هذا ضروريًا حتى لا تتغير مقدمة الإشارات بالنسبة لبعضها البعض ، لأنه حتى عند تردد مائة كيلوهرتز فقط ، يمكن أن يتسبب اختلاف 5-10 مرات في حدوث تيار في المفاتيح. هذا صحيح بشكل خاص مع قيمة صغيرة "للوقت الميت" ، حتى عند 3٪ لـ TL494 وهذا صحيح ؛

3) الفجوة بين الموصلات - من الضروري تقليل تيارات التسرب ، خاصة بالنسبة للموصلات حيث تتدفق إشارة التردد اللاسلكي (PWM) ، لأن المجال في الموصلات قوي وإشارة التردد اللاسلكي ، بسبب تأثير الجلد ، تميل إلى الهروب على حد سواء على سطح الموصل وما وراء حدوده. عادة ما تكون فجوة 2-3 مم كافية ؛

4) فجوة العزل الجلفانية - هذه هي الفجوة بين الأقسام المعزولة جلفانيًا للوحة ، وعادة ما تكون متطلبات الانهيار حوالي 5 كيلو فولت. لاختراق 1 مم من الهواء ، هناك حاجة إلى حوالي 1-1.2 كيلو فولت ، ولكن معنا يكون الانهيار ممكنًا ليس فقط من خلال الهواء ، ولكن أيضًا من خلال النسيج والقناع. في المصنع ، يتم استخدام المواد التي تخضع للاختبارات الكهربائية ويمكنك النوم بسلام. لذلك ، فإن المشكلة الرئيسية هي الهواء ومن الشروط المذكورة أعلاه ، يمكننا أن نستنتج أن حوالي 5-6 مم من الخلوص ستكون كافية. في الأساس ، تقسيم المضلعات تحت المحول ، لأن. إنها الوسيلة الرئيسية للعزل الجلفاني.

الآن دعنا ننتقل مباشرة إلى تصميم اللوحة ، لن أتحدث في هذه المقالة بتفاصيل فائقة ، وبشكل عام ، ليس هناك الكثير لكتابة كتاب كامل من نص الرغبة. إذا كانت هناك مجموعة كبيرة من الأشخاص الذين يريدون ذلك (سأجري استبيانًا في النهاية) ، فسأقوم بتصوير مقاطع فيديو على "الأسلاك" لهذا الجهاز ، وسيكون أسرع وأكثر إفادة.

مراحل إنشاء لوحة الدوائر المطبوعة:

1) الخطوة الأولى هي تحديد الأبعاد التقريبية للجهاز. إذا كانت لديك حقيبة جاهزة ، فعليك قياس البصمة الموجودة فيها والبدء منها في أبعاد اللوحة. أخطط لعمل حقيبة مصنوعة حسب الطلب من الألومنيوم أو النحاس الأصفر ، لذلك سأحاول صنع الجهاز الأكثر إحكاما دون فقد خصائص الجودة والأداء.

الشكل 9 - نقوم بإنشاء فراغ للوحة المستقبل

تذكر - يجب أن تكون أبعاد اللوحة من مضاعفات 1 مم! أو 0.5 مم على الأقل ، وإلا ستظل تتذكر وصيتي على لينين ، عندما تقوم بتجميع كل شيء في ألواح وتصنع فراغًا للإنتاج ، والمصممين الذين يصنعون العلبة وفقًا للوح الخاص بك سوف يمطرونك باللعنات. لا تقم بإنشاء لوحة بأبعاد ألا "208.625 مم" إلا للضرورة القصوى!
ملاحظة. بفضل tov. Lunkov لحقيقة أنه مع ذلك نقل هذه الفكرة الساطعة إلي))

هنا أجريت 4 عمليات:

أ) لقد صنعت اللوحة نفسها بأبعاد كلية تبلغ 250 × 150 مم. في حين أن هذا حجم تقريبي ، فأنا أعتقد أنه سيتقلص بشكل ملحوظ ؛
ب) مدور الزوايا لأن في عملية التسليم والتجميع ، ستقتل الحادة وتتجعد + تبدو اللوحة أجمل ؛
ج) فتحات تركيب موضوعة ، غير معدنية ، بقطر ثقب 3 مم للمثبتات والرفوف القياسية ؛
د) أنشأت فئة "NPTH" ، والتي حددت فيها جميع الثقوب غير المطلية ووضعت قاعدة لها ، مما أدى إلى خلق فجوة قدرها 0.4 مم بين جميع المكونات الأخرى ومكونات الفئة. هذا هو المطلب التكنولوجي لـ "Rezonit" لفئة الدقة القياسية (الرابعة).

الشكل 10 - إنشاء قاعدة للفتحات غير المطلية

2) الخطوة التالية هي ترتيب المكونات ، مع مراعاة جميع المتطلبات ، يجب أن يكون بالفعل قريبًا جدًا من الإصدار النهائي ، لأنه سيتم الآن تحديد الجزء الأكبر من خلال الأبعاد النهائية للوحة وعامل الشكل الخاص بها.

الشكل 11 - اكتمال التنسيب الأساسي للمكونات

لقد قمت بتثبيت المكونات الرئيسية ، فمن المرجح ألا تتحرك ، وبالتالي يتم تحديد الأبعاد الكلية للوحة أخيرًا - 220 × 150 مم. يتم ترك المساحة الخالية على السبورة لسبب ما ، ووحدات التحكم والصغيرة الأخرى مكونات SMD. لتقليل تكلفة اللوحة وسهولة التركيب ، ستكون جميع المكونات في الطبقة العليا فقط ، على التوالي ، وهناك طبقة طباعة حريرية واحدة فقط.

الشكل 13 - عرض ثلاثي الأبعاد للوحة بعد وضع المكونات

3) الآن ، بعد تحديد الموقع والهيكل العام ، نرتب المكونات المتبقية و "نقسم" اللوحة. يمكن تصميم اللوحة بطريقتين: يدويًا وبمساعدة جهاز توجيه آلي ، بعد أن وصفت سابقًا إجراءاتها مع بضع عشرات من القواعد. كلتا الطريقتين جيدتان ، لكنني سأفعل هذا المجلس بيدي ، لأن. هناك عدد قليل من المكونات ولا توجد متطلبات خاصة لمحاذاة الخط وسلامة الإشارة هنا ولا ينبغي أن تكون كذلك. سيكون هذا بالتأكيد أسرع ، ويكون التوجيه التلقائي جيدًا عندما يكون هناك الكثير من المكونات (بدءًا من 500 وما بعده) ويكون الجزء الرئيسي من الدائرة رقميًا. على الرغم من أنه إذا كان شخص ما مهتمًا ، يمكنني أن أوضح لك كيفية "تربية" الألواح تلقائيًا في دقيقتين. صحيح ، قبل ذلك سيكون من الضروري كتابة القواعد طوال اليوم ، هيه.

بعد 3-4 ساعات من "السحر" (نصف الوقت الذي رسمت فيه النماذج المفقودة) بدرجة الحرارة وكوب من الشاي ، أخيرًا فصلت اللوح. لم أفكر حتى في توفير مساحة ، سيقول الكثيرون إنه يمكن تقليل الأبعاد بنسبة 20-30٪ وسيكونون على حق. لدي نسخة قطعة وأهدر وقتي ، والذي من الواضح أنه أغلى من 1 dm 2 للوحة من طبقتين ، كان مجرد أمر مؤسف. بالمناسبة ، حول سعر السبورة - عند الطلب من Rezonit ، تبلغ تكلفة 1 dm 2 للوحة ذات الطبقتين من فئة قياسية حوالي 180-200 روبل ، لذلك لا يمكنك توفير الكثير هنا إلا إذا كان لديك دفعة من 500+ قطعة. بناءً على ذلك ، يمكنني أن أنصح - لا تنحرف مع انخفاض في المساحة ، إذا كانت الفئة 4 ولا توجد متطلبات للأبعاد. وهنا الإخراج:

الشكل 14 - تصميم اللوحة لـ كتلة الدافعغذاء

في المستقبل ، سأصمم حافظة لهذا الجهاز وأحتاج إلى معرفة أبعادها الكاملة ، بالإضافة إلى أن أكون قادرًا على "تجربتها" داخل العلبة حتى لا تظهر في المرحلة النهائية ، على سبيل المثال ، أن اللوحة الرئيسية تتداخل مع الموصلات الموجودة على العلبة أو المؤشر. للقيام بذلك ، أحاول دائمًا رسم جميع المكونات في نموذج ثلاثي الأبعاد ، والإخراج هو هذه النتيجة وملف بتنسيق. مخترع أوتوديسك:

الشكل 15 - عرض ثلاثي الأبعاد للجهاز الناتج

الشكل 16 - عرض ثلاثي الأبعاد للجهاز (منظر علوي)

الآن الوثائق جاهزة. من الضروري الآن إنشاء حزمة الملفات اللازمة لطلب المكونات ، فلدي جميع الإعدادات مسجلة بالفعل في Altium ، لذلك يتم إلغاء تحميل كل شيء بزر واحد. نحتاج إلى ملفات جربر وملف NC Drill ، الأول يخزن معلومات حول الطبقات ، والثاني يخزن إحداثيات الحفر. يمكنك مشاهدة ملف تحميل الوثائق في نهاية المقال في المشروع ، كل شيء يبدو كالتالي:

الشكل 17 - تشكيل حزمة وثائق لأمر لوحات الدوائر المطبوعة

بعد أن تصبح الملفات جاهزة ، يمكنك طلب اللوحات. لن أوصي بمصنعين محددين ، بالتأكيد هناك مصانع أفضل وأرخص للنماذج الأولية. طلبت جميع الألواح من الدرجة القياسية 2،4،6 طبقات في Rezonit ، في نفس المكان 2 و 4 طبقات من الدرجة الخامسة. لوحات من الفئة 5 ، حيث توجد 6-24 طبقة في الصين (على سبيل المثال ، pcbway) ، لكن لوحات HDI والفئة 5 ذات 24 طبقة أو أكثر موجودة بالفعل فقط في تايوان ، كل نفس ، الجودة في الصين لا تزال ضعيفة ، و حيث السعر ليس عرجاء بالفعل ليست ممتعة للغاية. كل شيء عن النماذج الأولية!

بعد قناعاتي ، ذهبت إلى Rezonit ، أوه ، كم عدد الأعصاب التي أصيبوا بها وشربوا الدم ... لكن يبدو أنهم في الآونة الأخيرة قد صححوا أنفسهم وبدأوا في العمل بشكل أكثر ملاءمة ، وإن كان ذلك بالركلات. أقوم بتكوين الطلبات من خلال حسابي الشخصي ، وإدخال البيانات حول الرسوم ، وتحميل الملفات وإرسالها. المساحة الشخصيةأنا أحبهم ، بالمناسبة ، يفكر على الفور في السعر ويمكنك تحقيقه من خلال تغيير المعلمات افضل اسعاردون فقدان الجودة.

على سبيل المثال ، أردت الآن لوحة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور بحجم 2 مم مع 35 ميكرون من النحاس ، لكن اتضح أن هذا الخيار أغلى 2.5 مرة من الخيار مع 1.5 مم PCB و 35 ميكرومتر - لذلك اخترت الأخير. لزيادة صلابة اللوحة ، أضفت ثقوبًا إضافية للأرفف - تم حل المشكلة ، وتم تحسين السعر. بالمناسبة ، إذا دخلت اللوحة في سلسلة ، فسيختفي هذا الاختلاف في مكان ما على 100 قطعة بمقدار 2.5 مرة وستصبح الأسعار متساوية ، لأنه تم شراء ورقة غير قياسية لنا وإنفاقها بدون بقايا.

الشكل 18 - العرض النهائي لحساب تكلفة الألواح

يتم تحديد التكلفة النهائية: 3618 روبل. من بين هؤلاء ، يتم إعداد 2100 ، يتم دفعها مرة واحدة فقط لكل مشروع ، وجميع التكرارات اللاحقة للطلب تذهب بدونها وتدفع فقط للمنطقة. في هذه الحالة ، 759 روبل للوحة بمساحة 3.3 ديسيمتر 2 ، كلما كانت السلسلة أكبر ، انخفضت التكلفة ، على الرغم من أنها الآن 230 روبل / ديسيمتر 2 ، وهو أمر مقبول تمامًا. بالطبع ، كان من الممكن إجراء إنتاج عاجل ، لكنني أطلب كثيرًا ، فأنا أعمل مع مدير واحد وتحاول الفتاة دائمًا دفع الطلب بشكل أسرع إذا لم يتم تحميل الإنتاج - ونتيجة لذلك ، مع خيار "السلسلة الصغيرة" ، يستغرق الأمر من 5 إلى 6 أيام ، ويكفي فقط التواصل بأدب وعدم التعامل بوقاحة مع الناس. وليس لدي مكان لأعجله ، لذلك قررت توفير حوالي 40٪ ، وهو أمر جيد على الأقل.

الخاتمة

حسنًا ، لقد توصلت إلى الاستنتاج المنطقي للمقال - الحصول على الدوائر وتصميم الألواح ولوحات الطلب في الإنتاج. في المجموع ، سيكون هناك جزأين ، الأول أمامك ، وفي الثاني سأخبرك كيف قمت بتثبيت الجهاز وتجميعه وتصحيحه.

كما وعدت ، أشارك الكود المصدري للمشروع ومنتجات النشاط الأخرى:

1) مصدر المشروع في Altium Designer 16 - ؛
2) ملفات طلب لوحات الدوائر المطبوعة -. فجأة تريد التكرار والترتيب ، على سبيل المثال ، في الصين ، هذا الأرشيف أكثر من كافٍ ؛
3) مخطط الجهاز في pdf -. بالنسبة لأولئك الذين لا يرغبون في إضاعة الوقت في تثبيت Altium على هواتفهم أو للتعرف عليها (جودة عالية) ؛
4) مرة أخرى ، بالنسبة لأولئك الذين لا يرغبون في تثبيت برامج ثقيلة ، ولكن من المثير للاهتمام تحريف قطعة الحديد ، فإنني أنشر نموذجًا ثلاثي الأبعاد بتنسيق pdf -. لعرضه ، يجب عليك تنزيل الملف ، عندما تفتحه في الزاوية اليمنى العليا ، انقر فوق "الوثوق بالمستند مرة واحدة فقط" ، ثم ندخل في منتصف الملف وتتحول الشاشة البيضاء إلى نموذج.

أود أيضًا أن أسأل رأي القراء ... الآن تم ترتيب اللوحات ، والمكونات أيضًا - في الواقع هناك أسبوعين ، ما الذي يجب كتابة مقال عنه؟ بالإضافة إلى "المسوخ" مثل هذا ، في بعض الأحيان تريد عمل شيء مصغر ، ولكنه مفيد ، فقد قدمت عدة خيارات في استطلاعات الرأي ، أو عرض خيارك الخاص ، ربما في رسالة شخصية ، حتى لا تفسد التعليقات .

ما الموضوع الذي تختاره للمقال التالي؟