نقترح النظر في ماهية مصدر طاقة التبديل (UPS) ، وكيف يعمل ، وكذلك كيفية صنع هذا الجهاز في المنزل.

معلومات عامة حول UPS

UPS هو جهاز يقوم بتصحيح أنابيب الجهد، ثم تولد منه نبضات بتردد يزيد عن 10 كيلو هرتز ، يتم تغذيتها بعد ذلك إلى محول نبضي خاص.

UPS عبارة عن محول إلكتروني يتضمن منظم تبديل للتحويل بكفاءة طاقة كهربائيةومغير عرض النبضة (PWM). مثل مصادر الطاقة الأخرى ، ينقل UPS الطاقة من مصدر التيار الكهربائي إلى الحمل أثناء تحويل الجهد.

مخطط - تبديل امدادات الطاقة

من الناحية المثالية ، لا يبدد مصدر طاقة التبديل أي طاقة. في المقابل ، يقوم مصدر الطاقة الخطي ، من خلال تنظيم جهد الخرج ، بتبديد الطاقة بشكل مستمر السندات الإذنية تقاطعالترانزستور. في هذا الطريق كفاءة عاليةيعتبر التحويل ميزة مهمة لتحويل مصدر الطاقة على خطي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن أي مصدر طاقة بسيط للتبديل يكون أكثر إحكاما من المحولات ذات المنظم الخطي ، ولكنها في نفس الوقت ليست أقل كفاءة من حيث الكفاءة.

صور - شبكة تحويل التيار الكهربائي

كتل الدافعتُستخدم مصادر الطاقة كبديل للوحدات الخطية ، لأنها ذات حجم ووزن أصغر بكفاءة مماثلة.

فيديو: كيف تصنع مصدر طاقة بسيط (مبدّل)

مبدأ التشغيل

دعنا نفكر في دورات في مبدأ تشغيل مصدر طاقة بسيط للتبديل.

إذا كان UPS يحتوي على جهد إدخال تيار متردد ، على سبيل المثال ، في جهاز كمبيوتر أو كمبيوتر شخصي أو كمبيوتر محمول ، فإن الخطوة الأولى هي تحويل جهد التيار المتردد الوارد إلى تيار مستمر. مزود الطاقة بجهد الدخل المحسوب التيار المباشرلا يتطلب هذه الخطوة. في بعض مصادر الطاقة ، مثل إمدادات طاقة الكمبيوتر ، يمكن تكوين دائرة المعدل مثل مضاعف الجهد عن طريق إضافة مفتاح يدوي أو تلقائي. تسمح هذه الميزة لمصادر الطاقة بالعمل من مصدر التيار الكهربائي الذي يزود عادة 115 فولت أو 230 فولت.

يقوم المقوم بتسوية جهد التيار المتردد غير المنظم إلى تيار مستمر ، والذي يتم إرساله بعد ذلك إلى مرشح مكثف التخزين. يتم تحويل التيار المستخرج من مصدر طاقة هذه الدائرة (المعدل) إلى نبضات قصيرة حول قمم جهد التيار المتردد.

تحتوي هذه الإشارات على طاقة عالية التردد مما يقلل من عامل القدرة محول النبض، بسبب أنه من الممكن تقليل أبعادها. لتصحيح هذه الظاهرة ، تستخدم العديد من UPS الجديدة دائرة PFC خاصة لإجبار تيار الإدخال على اتباع الشكل الجيبي لجهد دخل التيار المتردد وتصحيح عامل القدرة. تم العثور على تبديل إمدادات الطاقة التي تستخدم PFC النشط في كاميرات الدوائر التلفزيونية المغلقة وأجهزة الكمبيوتر وما إلى ذلك وتدعم جهد الإدخال من 100 فولت تيار متردد إلى 250 فولت.

تم تصميم مصدر طاقة التبديل flyback لإدخال جهد التيار المتردد ، كقاعدة عامة ، يمكن أن يعمل أيضًا من مصدر تيار مستمر ، نظرًا لأن ضغط مستمرسوف تمر عبر مقوم الجسر أو نصف الجسر دون تغيير. إذا كان مصدر الطاقة مصممًا لـ 115 فولت ولا يحتوي على محدد جهد ، فإن 163 فولت تيار مستمر (115 × √2) مطلوب.

لكن هذا النوع من الاستخدام يمكن أن يضر المقوم كما هو سيستخدم نصف الثنائيات في المعدل للحمل الكامل. يمكن أن يؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة حرارة أحد مكونات المعدل ، مما يؤدي إلى تقليل متانته بشكل كبير. من ناحية أخرى ، إذا كان مصدر الطاقة يحتوي على مفتاح وضع جهد الإدخال 115/230 فولت (مزود طاقة الكمبيوتر AT-ATX Panasonic و Samsung و Vbulletin DVD) ، فيجب ضبط المفتاح على 230 ، والحصول على الجهد المطلوب 325 VDC (230 × √2).

تعمل الثنائيات في هذا النوع من الإمداد على تصحيح الجهد المتناوب تمامًا ، لأنها ، في خصائصها ، تكرر مضاعف الجهد ثنائي القطب. العيب الوحيد لهذه الكتلة البسيطة هو هشاشتها.

بعد تصحيح جهد التيار الكهربائي ، ينتقل إلى العاكس.

يقوم محول التيار الكهربائي المحول بتحويل التيار المباشر إلى تيار متناوب عن طريق تشغيله من خلال مفتاح الجهد ، الذي تكون طاقة تحويل الخرج الخاصة به صغيرة جدًا ، مع بضع عشرات من لفات المحول المتعرج بتردد عشرات أو مئات الكيلو هرتز ، وهو يعمل مثل ULF. عادة ما يتم اختيار التردد فوق 20 كيلو هرتز لجعله غير مسموع للبشر. يتم التبديل في شكل إشارة PWM متعددة المراحل على ترانزستورات MOSFET الرئيسية. MOSFETs هي نوع من الأجهزة ذات مقاومة منخفضة وقدرة تحمل عالية للتيار.

الصورة - مبدأ تشغيل مصدر طاقة التبديل

إذا كان لابد من عزل المخرجات عن المدخلات ، كما هو الحال عادةً مع إمدادات التيار الكهربائي ، مقلوبًا التيار المتناوبتستخدم لتشغيل اللف الأساسي لمحول عالي التردد. يقوم المحول بالفعل برفع أو خفض الجهد على الملف الثانوي إلى المستوى المطلوب. في مخطط الكتلة ، يمكن رؤية ذلك عند إخراج المحول.

صور - رسم تخطيطي لإمدادات الطاقة

بالنسبة لجهود الإخراج التي تزيد عن عشرة فولت ، يتم استخدام ثنائيات السيليكون. مع المزيد جهد منخفض، يشيع استخدام الثنائيات Schottky كعناصر مقوم ؛ يملكون فوائد:

1. وقت استرداد أسرع من الثنائيات السيليكونية (يسمح بتشغيل منخفض الخسارة عند الترددات العالية) ؛
2. انخفاض الجهد المنخفض أثناء التدفق الحالي. بالنسبة لجهود الإخراج المنخفضة ، تستخدم وحدات UPS الصغيرة الترانزستورات كمعدلات متزامنة ، وفي هذه الحالة يحدث التصحيح الرئيسي لجهد التيار المتردد في الترانزستور.

ثم يتم إجراء التنعيم باستخدام مرشح يتكون من محث ومكثف. في ترددات التحويل العالية ، هناك حاجة إلى مكونات ذات سعة وتحريض أقل.

صور - كتلة دافعة مصغرة

يحتوي مصدر طاقة التحويل الأبسط غير المعزول على خنق بدلاً من محول. يتضمن هذا النوع محولات تصعيد وتنحي. إنها تنتمي إلى أبسط فئة بإدخال واحد ومخرج واحد ، والتي تستخدم خنق واحد ومفتاح واحد نشط.

كيف تصنع مصدر طاقة بيديك

يمكنك تجميع مصدر طاقة تحويل متوسط ​​الطاقة أو منخفض الطاقة بيديك لتلفزيون محمول أو كمبيوتر لوحي في المنزل.

وصف خطوة بخطوةكيفية صنع وحدة UPS عالمية مصغرة محلية الصنع مناسبة لسطح المكتب مصباح led، جهاز استقبال ، مشغل موسيقى:

1. يختار الشاحن، والتي يمكن أن توفر تيارًا كافيًا لشحن البطارية. تحقق من المحولات المصممة لتشغيل سيارات الدفع الرباعي الكبيرة إذا كنت تصنع نظامًا معقدًا.

صور - مخطط UPS بسيط

تحقق من إمدادات الطاقة الشمسية للمنازل والمحولات للأنظمة الكبيرة. تأكد من أن جهات اتصال الشاحن قادرة على توصيل الطاقة لتشغيل حمولتك.

1. اختر بطاريات الدورة العميقة. لا تستخدم بطارية السيارة. إذا كنت تستخدم هلام أو بطاريات لا تحتاج إلى صيانةثم سيعمل النظام بشكل صحيح. بالنسبة للأنظمة الأكبر التي تتكون من بطاريات متعددة الدورة العميقة ، يجب اختيار AGM أو البطاريات الرطبة فقط.

تأكد من تهوية البطاريات لتحرير الهيدروجين. إذا اشتريت بطاريات رطبة ، فتأكد من أن الجهاز يدعم معادلة كثافة الشحن. تباع بطاريات الرصاص الحمضية في تصنيفات 6 و 12 فولت. ستحتاج إلى توصيلها على التوالي لزيادة الجهد ، أو بالتوازي لزيادة سعة الأمبير في الساعة.

صور - مزود الطاقة بالبطاريات

حساب البطاريات لتبديل مصادر الطاقة مع أو بدون جهاز التحكم بالشحن:

12 فولت = 2 × 6 فولت - تحتاج إلى بطاريتين 6 فولت متصلتين في سلسلة ؛

24 فولت = بطاريات 4x6V أو 2x12V متسلسلة.

لا تخلط أنواع مختلفةالبطاريات. ستساعد البطاريات الجديدة المضافة إلى مجموعة موجودة على تقليل الشحن الأساسي.

1. حدد العاكس. تحتاج إلى شراء عاكس دفع أحادي أو ثنائي الأشواط. يجب أن تكون طاقة العاكس بالواط 3-7 مرات من التصنيف الحاليالأحمال. المحولات متاحة لجهود الإدخال من 12 ، 24 ، 36 ، 48 وحتى 96 فولت. كلما زاد الجهد ، كان ذلك أفضل ، خاصة بالنسبة للأنظمة الكبيرة. 12 فولت هي الأكثر شيوعًا ، ولكن تحت أي ظرف من الظروف لا ينبغي اعتبار 12 فولتًا لنظام يتمتع بقدرة تزيد عن 2400 واط.

1. باستخدام الكابلات ، قم بتوصيل العاكس والبطارية والأجهزة الأخرى. لتوصيل الأجزاء ، يجب أن تأخذ أسلاك ضوئية حتى لا تسحب جهات الاتصال. تأكد من التحقق من الاتصال بمقياس متعدد.

1. بعد وضع علامة على القطبية على الأسلاك ، اربطها بإحكام سلك الطاقةإلى البطارية وجهاز التحكم في الشحن ، يمكن القيام بذلك باستخدام مكواة لحام. استخدم مقياسًا متعددًا للتحقق من جميع توصيلات الأسلاك.

1. تحضير نظام الشحن. قم بتوصيل الشاحن بالتيار الكهربائي وتشغيله.

1. أنت الآن بحاجة إلى ضبط تبديل نظام إمداد الطاقة ، فكر في كيفية فحص العاكس. قم بتوصيل الجهاز وتوصيله إذا كان موجودًا بشكل منفصل عن الشاحن. قم بتوصيل الكابلات بالبطاريات ، مع تحديد القطبية. قم بتشغيل العاكس ، وتحقق من قراءات الجهاز بأحمال تيار متردد مختلفة.

العلامات الرئيسية لخلل في وحدة النبض:

1. نار؛
2. شرارات.

اترك العاكس طوال الليل بنفس الحمولة كما هو مخطط وشحن البطارية طوال الليل. في الصباح ، يجب أن تكون البطارية مشحونة بالكامل.

من الأسهل إعادة تصنيع مصادر طاقة التحويل محلية الصنع من تلك الجاهزة ، إلى شريحة PWM لسلسلة IR2151 و TL431 و UC3842 مع التحكم التلقائي (الضبط) ، ودوائرها مثالية لهذا العمل.

الشرط الرئيسي هو العمل مع الحماية! تحتاج إلى ارتداء القفازات والنظارات الواقية والأقنعة الواقية.

بالطبع يمكنك شراء جهاز صيني رخيص لتشغيل مشغل DVD أو مصباح إضاءة. ولكن بالنسبة للعمل الميداني ، من الأفضل شراء مصدر طاقة بتبديل 12 فولت (مثل جهاز الكمبيوتر) على رقائق IR2153 و TL494 ، وسعره مقبول تمامًا ، ونظام التشغيل عالمي. يمكنك العثور على الجهاز في أي محل لبيع الأجهزة الكهربائية في مدينتك.

انتبه أيضًا إلى النماذج الموجودة على الدوائر الدقيقة لشركات مثل: طراز APC و Logicpower و CyberPower و FSP و Dyno و Eaton و Robiton و PSU و PSS و TOP و Samsung. قم بإجراء إصلاحات مجدولة للمعدات بانتظام ، يجب فحص الألواح كل ستة أشهر.

في ساحة القرن الحادي والعشرين ، هناك عدد أقل وأقل من إمدادات طاقة المحولات ، لأنه تم استبدالها بتبديل إمدادات الطاقة ، وإلا يطلق عليها أيضًا اسم محول. لماذا فشلت؟ أولاً ، يعد تبديل إمدادات الطاقة أكثر إحكاما وأخف وزنا وأرخص في التصنيع. بالإضافة إلى ذلك ، فإن كفاءة كتل النبضات يمكن أن تصل إلى 80٪.

في إطار مقالتنا ، سننظر في الدوائر الأكثر إثارة للاهتمام لتحويل إمدادات الطاقة باستخدام حلول الدوائر المختلفة. لكن أولاً ، دعونا نلقي نظرة على كيفية عملها. تحويل التيار الكهربائي. (يو بي إس)

تقريبا جميع المصادر النبضية الحالية تحويل التيار الكهربائيتختلف قليلاً في التصميم والعمل وفقًا لنفس المخطط النموذجي.

تحويل جهاز إمداد الطاقة

يشمل تكوين المكونات والكتل الرئيسية لـ UPS:

مقوم التيار الكهربائي ، الإصدار النموذجي يتكون من: خنق الإدخال ، مرشح كهروميكانيكي يوفر تفكيك التداخل وفصل الكهرباء الساكنة عن المكثفات ، وجسر الصمام الثنائي والصمام الرئيسي ؛
خزان مرشح
ترانزستور الطاقة يعمل في الوضع الرئيسي ؛
مذبذب رئيسي
مقارنات بصرية.
مخطط استجابة، عادة ما تكون مبنية على الترانزستورات ؛
الثنائيات المعدل أو دائرة خرج جسر الصمام الثنائي ؛
دوائر التحكم في الجهد الناتج
حاويات التصفية
خنق الطاقة ، تؤدي وظيفة تصحيح الجهد وتشخيصاتها في الشبكة

مثال لوحة الدوائر المطبوعةيظهر في الشكل أدناه مصدر طاقة تحويل نموذجي مع تعيين موجز للمكونات الإلكترونية:

كيف يعمل تبديل التيار الكهربائي؟

ينتج UPS جهدًا مستقرًا من خلال تطبيق مبادئ التفاعل بين مكونات دائرة العاكس. ينتقل جهد التيار المتردد البالغ 220 فولت عبر الأسلاك إلى المعدل. يتم تنعيم اتساعها بواسطة مرشح سعوي من خلال استخدام المكثفات التي يمكنها تحمل قمم تصل إلى 300 فولت ، ويفصل بينها مرشح قمع الضوضاء.

يقوم جسر الصمام الثنائي بتصحيح الجهد المتناوب الذي يمر عبره ، والذي يتم تحويله بعد ذلك بواسطة دائرة مطبقة على الترانزستورات. علاوة على ذلك ، تتبع نبضات مستطيلة عالية التردد مع دورة عمل معينة. يمكن تحويلها:

مع عزل كلفاني عن شبكة الإمداد لدوائر الإخراج ؛
بدون فصل.

في الحالة الأولى ، تذهب نبضات التردد اللاسلكي إلى محول نبضي يوفر عزلًا كلفانيًا. بسبب التردد العالي ، يتم الحصول على كفاءة ممتازة للمحول ، ويتم تقليل أبعاد الدائرة المغناطيسية ، وبالتالي وزن الجهاز النهائي.

في دوائر UPS هذه ، تعمل ثلاث سلاسل مترابطة: وحدة تحكم PWM ؛ شلال الترانزستور لمفاتيح الطاقة ؛ محول النبض

تتكون سلسلة مفاتيح الطاقة عادةً من مجال قوي أو ثنائي القطب أو ترانزستورات. بالنسبة لهذا الأخير ، كقاعدة عامة ، تم إنشاء نظام تحكم منفصل على ترانزستورات أخرى منخفضة الطاقة أو محركات أقراص (برامج تشغيل). يمكن تنفيذ مفاتيح الطاقة بواسطة مخططات مختلفة: نصف الجسر؛ الرصيف. أو منتصف الطريق.

يتم وضع المحول النبضي لملفاته حول الدائرة المغناطيسية المصنوعة من السيفر أو الفريت. فهي قادرة على إرسال نبضات RF بمعدلات تكرار تصل إلى مئات كيلوهرتز. عادة ما يتم استكمال عملهم بسلاسل من المثبتات والمرشحات والصمامات الثنائية والعناصر الأخرى.

في UPS بدون عزل كلفاني ، لا يتم استخدام محول عزل عالي التردد ، وتنتقل الإشارة مباشرة إلى مرشح الترددات المنخفضة.

ميزات استقرار جهد الخرج في UPS

تشتمل جميع وحدات UPS على مكونات لاسلكية تنفذ ردود فعل سلبية (NFB) مع معلمات الإخراج. لذلك ، لديهم استقرار ممتاز لجهد الخرج أثناء الأحمال العائمة وتقلبات مصدر الطاقة. تعتمد طرق تنفيذ FOS على الدائرة المستخدمة لتشغيل UPS. يمكن تنفيذه في UPS التي تعمل بعزل كلفاني على النفقة التالية:

التأثير الوسيط لجهد الخرج على إحدى لفات محول التردد اللاسلكي ؛
استخدام Optocoupler.

في كلا الإصدارين ، تتحكم هذه الإشارات في دورة عمل النبضات المطبقة على خرج وحدة التحكم PWM. عند استخدام دائرة بدون عزل كلفاني ، يتم إنشاء OOS عادةً عن طريق توصيل مقسم مقاوم.

يحتوي مصدر طاقة التبديل البسيط الذي يتم تنفيذ دائرته على شريحة HV-2405E في تركيبته الداخلية على أولي منظم التبديلمنظم الجهد والإخراج الخطي.

يعتمد مقدار التيار الذي يستطيع مصدر طاقة التحويل توصيله على السعة C1. يعطي مكثف C2 تأخيرًا زمنيًا لتنشيط الدائرة المصغرة لتحقيق الاستقرار في العابرين. يتم استخدام السعة C3 لتقليل تموج جهد الخرج المعدل.

يحمي الثرمستور R1 الدائرة المصغرة من الانهيار بفعل تيار الشحن للمكثف C1. استخدمت الدائرة علامة تجارية صغيرة الحجم من الثرمستور MZ21-N151RM.

للحصول على جهد خرج 18 فولت ، يجب أن يكون المقاوم R1 13 كيلو أوم ، و 15 فولت - 10 كيلو أوم ، و 12 فولت - 6.8 كيلو أوم ، و 9 فولت - 3.9 كيلو أوم.

Microassembly IR2153 هو محرك عالمي للتحكم في تأثير المجال وترانزستورات IGBT. تم تطويره خصيصًا للاستخدام في دوائر الصابورة الإلكترونية. مصابيح موفرة للطاقة، لذا فإن وظائفه عند تصميم مصدر طاقة محدودة قليلاً. تسمح لك الدائرة المصغرة بإنشاء ملف بسيط و مصدر موثوقتَغذِيَة.

يتم تجميع مقسم الجهد على مكثف ورقي غير قطبي C1 ومكثفات إلكتروليتية C2 و C3 ، مما ينتج عنه ذراع غير قطبي بسعة إجمالية تبلغ 100 ميكروفاراد.

اثنان من اليسار بالنسبة لدائرة الصمام الثنائي مستقطبان لدائرة المكثف. مع التصنيفات المشار إليها لمكونات الراديو ، سيكون تيار الدائرة القصيرة حوالي 0.6A ، والجهد عند أطراف السعة C4 في حالة عدم وجود حمل حوالي 27 فولت.

يتم توصيل اللف الأساسي لمحول المحول T2 بقطر الجسر المكون من الترانزستورات VT1 و VT2 والسعات C9 و C10. يتم تغذية الدوائر الأساسية للترانزستورات من الملفين الثاني والثالث للمحول T1 ، حيث يتم تزويد الملف الأولي الخاص به بجهد متدرج من مشكل مبني على دوائر دقيقة DD1 و DD2.

المذبذب الرئيسي للمشكل مصنوع على عواكس DD1.1 ، DD1.2 ويولد تذبذبات بتردد 120 كيلو هرتز. تنتقل النبضات من مخرجات المشغلات DD2.1 بتردد 60 كيلو هرتز و DD2.2 بتردد 30 كيلو هرتز إلى مدخلات العنصرين DD1.3 و DD1.4 ، وفي مخرجاتهما بالفعل تسلسل النبض مع الواجب يتم إنشاء دورة 4.

يسلم المحول T1 هذا الجهد التدريجي إلى قاعدة الترانزستورات VT1 و VT2 التي تعمل في الوضع الرئيسي ويفتحها واحدة تلو الأخرى.

يتم عمل مصدرين لجهد الخرج على مثبتات الجهد من سلسلة K142. نظرًا لأن الجهد المعدل ينبض عند مدخلات المرشحات ، يتم تثبيت مكثفات أكسيد K52-1 ذات السعة الصغيرة ، والتي تعمل بشكل جيد عند تردد تحويل معين.

يتم تجميع دائرة إمداد طاقة التحويل على لوحة دوائر مطبوعة مصنوعة من الألياف الزجاجية ذات الوجهين. من جانب مكونات الراديو ، يتم الاحتفاظ بالرقائق وهو سلك شائع.

يتم تركيب الترانزستورات على مشعاع قياس 40 × 22 مم.

يستخدم المخطط مقاومات دائمة C2-1 (R7) و MT ، مقاوم الانتهازي SP3-196 (R9) ، القدرات KTP-2a (C1 ، C2) ، K50-27 (C4 ، C5) ، K52-1 (C7 ، C11 ، C16 ، C20) ، K73-17 في الفولطية 400 (C3) و 250 V (C9 ، C10) ، KM-5 (C6 ، C14) و KM-6 (أخرى). المحاثات L1 ، L2 ، L4 - DM-2.5 L3 - DM-0.4.

يتم تجميع المحول الأول على قلب مغناطيسي دائري K 10X6X5 مصنوع من الفريت 2000 نانومتر. يتكون ملفها الأساسي من 180 لفة من أسلاك PELSHO 0.1 و 2 و 3 ولكل منها 18 لفة من PELSHO 0.27. الدائرة المغناطيسية للمحول الثاني K28X16X9 مصنوعة من الفريت درجة 2000 نانومتر. يتكون ملفها الأساسي من 105 لفات من سلك PELSHO 0.27 ، والملفات 2 و 4 من 14 و 8 لفات سلك التركيب MGTF بقسم 0.07 مم ، اللف الثالثمن 2X7 المنعطفات من PEV-2 بقطر 1 مم.

أساس التصميم هو سائق نصف جسر على شريحة IR2151. يتم تضخيم الإشارة الصادرة من المولد في سلسلة من الإشارات القوية تأثير الترانزستور الميدان. يجب أن يكون المقاوم عيار 47 قيراطًا بقوة 2 وات أو أكثر. يمكن استبدال الصمام الثنائي FR107 بـ FR207 ، إلخ. المكثفات الالكتروليتية ضرورية لتخفيف التموجات وتقليل مستوى تداخل الشبكة ، وتتراوح سعتها من 22 إلى 470 ميكروفاراد. 3 أمبير فيوز. يسمح لك محول النبض بالحصول على جهد ثنائي القطب يبلغ 12 أو 2 فولت ، بحيث يمكنك الحصول على 5 و 10 و 12 و 24 فولت عند الخرج.

باستخدام وحدة PSU هذه ، يمكنك تشغيل ULF القوي أو تكييفه مع مضخم صوت 12 فولت من سلسلة TDA. إذا تم استكمال PSU بمنظم الجهد ، فيمكنك تجميع مصدر طاقة مختبري كامل التحويل.

من الأفضل تجميع المقوم على ثنائيات فائقة السرعة 4-10 أمبير ؛ يمكن استعارتها من نفس كتلة الكمبيوترتَغذِيَة. يمكن أيضًا استخدام مصدر الطاقة هذا كشاحن لـ بطارية السيارة، لأن تيار الخرج أكثر من 10 أمبير.

تذكر أن مثل هذه الهواتف كانت شائعة في ذلك الوقت مثل Rus 26. كل منها جاء بمحول شبكة ليس سيئًا له جهدان مستقران + 5 فولت و +8 فولت عند الخرج بتيار حمل يصل إلى 0.5 أمبير ؛ يمكن يمكن استخدامها لتشغيل العديد من هواة الراديو محلية الصنع واليوم.

ضع في اعتبارك مخطط PSU هذا:

جهد التيار الكهربائي 220 فولت من خلال جهات الاتصال المغلقة لمفتاح التبديل SA1 والمقاومة الواقية R1 تذهب إلى الملف الأولي للمحول T1. من اللف الثانوي ، يتم تقليله إلى 11 فولت تيار متردد ، مصححًا بواسطة مقوم ، على ثنائيات شوتكي VD1 - VD4. يقلل استخدام هذه الثنائيات من فقد الطاقة على المعدل بحوالي 1 فولت ويزيد الجهد عبر مكثف المرشح C7.

يحتوي مصدر طاقة التحويل على اثنين من المثبتات الخطية DA1 و DA2. الأول ينتج جهد خرج مستقر +5 فولت ، والثاني +8 فولت.

باستخدام مفتاح التبديل SB1 ، يمكنك تحديد الجهد من +5 فولت أو +8 فولت في هذه الحالة ، إذا كان مفتاح التبديل في وضع "+5 فولت" ، يضيء مصباح HL2 LED ، إذا كان في "+8" V ”، ثم HL3.

للراحة ، يمكنك إضافة مقبس USB إلى خرج قناة "+5 V" واستخدامه لإعداد الأجهزة التي تعمل بالطاقة.

تعليمات مفصلةلتصنيع إمدادات الطاقة التحويلية محلية الصنع بسعات مختلفة تعتمد على الصابورة الإلكترونية القديمة مصباح الفلورسنت. الصابورة الإلكترونية هي مصدر طاقة تحويل جاهز تقريبًا ، لكنها تفتقر إلى محول عزل ومُقَوِّم.

مزايا UPS على التناظرية القياسية

عند مقارنة تصميمات مصدر الطاقة بنفس طاقة الإخراج ، تتمتع UPS بالمزايا التالية:

يمكن تفسير انخفاض الوزن والأبعاد الخاصة بـ UPS من خلال الانتقال من تحويل الطاقة منخفض التردد بواسطة محولات الطاقة القوية والثقيلة مع أنظمة التحكم الموجودة على مشعات ضخمة وتعمل في الوضع الخطي ، لتحويل تقنيات التحويل. بسبب الزيادة في تردد الإشارة المعالجة ، تقل سعة مكثفات المرشحات ، وبالتالي تقل أبعادها. كما أنه يبسط دائرة التصحيح.
زيادة الكفاءة - في المحولات منخفضة التردد ، تحدث نسبة كبيرة من الخسائر بسبب تبديد الحرارة أثناء التحولات الكهرومغناطيسية. في UPS ، تحدث خسائر الطاقة القصوى أثناء عمليات الانتقال أثناء التبديل التعاقبي. وبقية الوقت ، تكون الترانزستورات الرئيسية في حالة مستقرة تمامًا: مفتوحة أو مغلقة. في الوقت نفسه ، يتم إنشاء جميع الظروف للحد الأدنى من الخسائر ، بينما يمكن أن تصل الكفاءة إلى 90-98٪.
أقل تكلفة؛
نطاق ممتد لجهود الإمداد - تتيح لك تقنيات النبض تشغيل PSU من مصادر ذات سعة وترددات مختلفة. هذا يوسع النطاق بمعايير كهربائية مختلفة.
حماية مدمجة. بفضل استخدام وحدات أشباه الموصلات صغيرة الحجم ، من الممكن دمج الحماية في تصميم UPS الذي يتحكم في حدوث تيارات ماس ​​كهربائى (دوائر قصيرة) ، وفصل الأحمال عند إخراج الجهاز وحالات الطوارئ الأخرى.

عيوب UPS

التداخل عالي التردد ، نظرًا لأنها تعمل على مبدأ تحويل نبضات HF ، فإنها تولد تداخلًا في أي تصميم يتم بثه في الفضاء. هذا يخلق مطلبًا إضافيًا مرتبطًا بقمعها بطرق مختلفة.

في بعض الحالات ، قد يكون قمع الضوضاء غير فعال ، مما يستبعد استخدام UPS لأنواع معينة من المعدات الرقمية الدقيقة.

إن قيود طاقة UPS لها موانع للعمل ليس فقط عند الزيادة ، ولكن أيضًا في الأحمال المنخفضة. في حالة حدوث انخفاض مفاجئ في التيار يتجاوز القيمة الحرجة في دائرة الإخراج ، فقد تفشل دائرة بدء التشغيل أو ينتج UPS جهدًا بخصائص مشوهة.

يهتم العديد من هواة الراديو بكيفية عمله وما هي الآليات التي يعتمد عليها مصدر طاقة التبديل. دعنا نلقي نظرة فاحصة على مثال كتلة من مشغل أقراص DVD BBK DV811X. تم اختيار هذه الكتلة لأن جميع مكونات الدائرة هنا مجانية وواضحة وغير مملوءة بالغراء. سيساعد هذا المبتدئين بشكل كبير على فهم مبدأ عملهم. للمقارنة ، مصدر طاقة كمبيوتر محمول نموذجي. من الصعب أن نفهم على الفور ما هو هنا وأين.
للحصول على شرح واضح لجميع النقاط ، سنقوم ببناء رسم تخطيطي. سنخبرك بأكبر قدر ممكن عن كل عنصر ، وسبب وجوده هنا والوظيفة التي يؤديها.

شراء تبديل امدادات الطاقة من هذا المتجر الصيني. البرنامج المساعد للمتصفح للحفظ فيه: 7٪ -15٪ من المشتريات.

انصح مبادئ عامةتشغيل امدادات الطاقة.
بالنسبة للمبتدئين ، خطي.

في ذلك ، يتم توفير جهد التيار الكهربائي للمحول ، مما يخفضه ، وبعد ذلك يوجد مقوم ومرشح ومثبت. المحولات في هذه الكتل كبيرة وغالبًا ما تستخدم في إمدادات الطاقة المختبرية ومكبرات الصوت.

الآن تبديل إمدادات الطاقة. يتم تصحيح 220 فولت ، وبعد ذلك يتم تحويل الجهد الثابت إلى نبضات ذات تردد أعلى ، يتم تغذيتها إلى محول عالي التردد. تتم إزالة الجهد من لفات الإخراج وتصحيحها. ثم يتم تغذيتها من خلال دائرة التغذية المرتدة إلى المشكل النبضي للحفاظ على جهد خرج ثابت عن طريق ضبط مدة أو دورة عمل النبضات. يتم ترشيح المصحح للحصول على قيمة ثابتة.
شرح الدائرة
المحطات - التيار الكهربائي 220 فولت وزر الشبكة ، ونرى الصمامات. عندما يتجاوز التيار الذي يمر عبر المصهر عتبته الاسمية ، فإنه يحترق ، ويفتح وحدة إمداد الطاقة بالشبكة. بعد ذلك نرى مرشح الشبكة.

يتكون من مكثفين وخنق EMC.
دعونا نلقي نظرة على المخطط النموذجي لهذا المرشح. معظمها مجهزة بهذا المرشح. الأجهزة الحديثة. يتكون من مكثفات X 2 وخنق EMC. هذه هي المكثفات التي تم تصميمها خصيصًا لتطبيقات مرشح التيار الكهربائي. إنها تتحمل ارتفاع الجهد حتى عدة كيلوفولت وهي مصنوعة من مواد غير قابلة للاحتراق. بالنسبة للتداخل المضاد للطور الذي يحدث بين الطور والمحايد ، فهو أقصر طريق ، مما يعني أنه لا يسمح بتداخل الشبكة بدخول مصدر الطاقة ، وبالتالي ضوضاء مصدر الطاقة للشبكة.
عندما يتعلق الأمر باختناقات قمع EMI ، فهناك العديد من الأنواع ، ولكن بشكل عام ، هذه ملفات ملفوفة جوهر الفريت. يؤدي التداخل إلى تيار من العلامات المختلفة ، لتعويض بعضها البعض. يجدر إضافة المزيد حول تداخل النمط الشائع - بين الطور والحالة أو بين المحايد والحالة. للتعويض عن هذا التداخل ، غالبًا ما يتم استخدام مكثفات Y. في حالة الإرهاق ، سيكونون بالتأكيد مفتوحين. هم أيضا يقاومون الطفرات. يتم توصيل زوج من هذه المكثفات بين أسلاك الشبكة والحالة. والحالة ، بدورها ، متصلة بالأرض.

إذا لم يكن هناك أي أرضية في المنفذ الخاص بك ، فسوف تعض علبة الجهاز حوالي 110 فولت مع تيار قليل جدًا. يوفر مصدر الطاقة هذا مقاعد لهذه المكثفات.

لكن الشركة المصنعة أخرجت سلك التيار الكهربائي دون التأريض. لذلك ، لا فائدة من هذه المكثفات في هذه الحالة. بعد، بعدما مرشح الشبكةيوجد جسر ديود مكون من 4 ثنائيات 1n 4007. يتم تطبيق الجهد المعدل على المكثف. ينعم شكله. المكثف في هذه الحالة هو 22 ميكروفاراد ، 400 فولت. يجب أن يكون الجهد عبر المكثف حوالي 290-300 فولت. الآن نحن بحاجة إلى تحويله إلى قطار نبضي عالي التردد. أولاً ، دعنا نرى ما هو نوع الدائرة المصغرة. بمناسبة 321 درهم. ضع في اعتبارك كيف يتم ترتيب هذه المحولات بشكل عام.

آلة حاسبة على الإنترنت: http://cxem.net/calc/divider_calc.php

تبديل أسئلة مصدر الطاقة: http://forum.cxem.net/index.

لطالما كانت مصادر الطاقة عناصر مهمة في أي أجهزة إلكترونية. تستخدم هذه الأجهزة في مكبرات الصوت ، وكذلك في أجهزة الاستقبال. الوظيفة الأساسيةتعتبر مصادر الطاقة بمثابة انخفاض في الجهد المحدود الذي يأتي من الشبكة. ظهرت النماذج الأولى فقط بعد اختراع ملف التيار المتردد.

بالإضافة إلى ذلك ، تأثر تطوير مصادر الطاقة بإدخال المحولات في دائرة الجهاز. من سمات نماذج النبض أنها تستخدم مقومات. وبالتالي ، يتم تنفيذ استقرار الجهد في الشبكة بطريقة مختلفة قليلاً عن الأجهزة التقليدية حيث يتم استخدام المحول.

جهاز إمداد الطاقة

إذا اعتبرنا مصدر طاقة تقليديًا يستخدم في مستقبلات الراديو ، فإنه يتكون من محول تردد وترانزستور والعديد من الثنائيات. بالإضافة إلى ذلك ، هناك خنق في الدائرة. يتم تثبيت المكثفات بسعات مختلفة ويمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا في المعلمات. تستخدم المقومات ، كقاعدة عامة ، من النوع المكثف. ينتمون إلى فئة الجهد العالي.

تشغيل الكتل الحديثة

في البداية ، يتم توفير الجهد لمقوم الجسر. في هذه المرحلة ، يتم تنشيط محدد ذروة التيار. يعد ذلك ضروريًا حتى لا يحترق المصهر الموجود في مصدر الطاقة. علاوة على ذلك ، يمر التيار عبر الدائرة عبر مرشحات خاصة ، حيث يتم تحويله. هناك حاجة إلى عدة مكثفات لشحن المقاومات. تبدأ العقدة فقط بعد انهيار الدينيستور. ثم يتم فتح الترانزستور في مزود الطاقة. هذا يجعل من الممكن تقليل التذبذبات الذاتية بشكل كبير.

عندما يحدث توليد الجهد ، يتم تنشيط الثنائيات في الدائرة. هم مترابطون عن طريق الكاثودات. الإمكانات السلبية في النظام تجعل من الممكن قفل الدينيستور. يتم تسهيل بدء تشغيل المعدل بعد إيقاف تشغيل الترانزستور. بالإضافة إلى ذلك ، يتم توفير الحد الحالي. هناك نوعان من الصمامات لمنع تشبع الترانزستورات. إنهم يعملون في الدائرة فقط بعد الانهيار. لبدء التغذية المرتدة ، يلزم وجود محول. يتم تغذيتها عن طريق الثنائيات النبضية في مصدر الطاقة. عند الخرج ، يمر التيار المتردد عبر المكثفات.

ملامح الكتل المختبرية

يعتمد مبدأ التشغيل من هذا النوع على التحويل الحالي النشط. يوجد مقوم جسر واحد في الدائرة القياسية. من أجل إزالة كل التداخلات ، يتم استخدام المرشحات في البداية وكذلك في نهاية الدائرة. مكثفات النبض لديها المعتاد. يحدث تشبع الترانزستورات تدريجياً ، وهذا يؤثر إيجابياً على الثنائيات. يتم توفير تنظيم الجهد في العديد من النماذج. تم تصميم نظام الحماية لحفظ الكتل من الدوائر القصيرة. عادة ما تستخدم الكابلات الخاصة بهم سلسلة غير معيارية. في هذه الحالة ، يمكن أن تصل قوة النموذج إلى 500 واط.

غالبًا ما يتم تثبيت موصلات مصدر الطاقة في النظام من النوع ATX 20. لتبريد الوحدة ، يتم تثبيت مروحة في العلبة. يجب تنظيم سرعة دوران الشفرات في هذه الحالة. يجب أن تكون وحدة المختبر قادرة على تحمل الحمل الأقصى عند مستوى 23 أ. وفي نفس الوقت ، يتم الحفاظ على معامل المقاومة في المتوسط ​​عند حوالي 3 أوم. التردد المحدود لمزود طاقة مختبر التبديل هو 5 هرتز.

كيف تصلح الأجهزة؟

في أغلب الأحيان ، تتأثر إمدادات الطاقة بسبب الصمامات المنفوخة. تقع بجوار المكثفات. ابدأ في إصلاح تبديل مصادر الطاقة عن طريق إزالة الغطاء الواقي. بعد ذلك ، من المهم فحص سلامة الدائرة المصغرة. إذا كانت العيوب غير مرئية ، فيمكن فحصها مع المختبر. لإزالة الصمامات ، يجب عليك أولاً فصل المكثفات. بعد ذلك ، يمكن إزالتها دون مشاكل.

للتحقق من سلامة هذا الجهاز ، افحص قاعدته. تحتوي الصمامات المنفوخة في الجزء السفلي على بقعة مظلمة ، مما يشير إلى تلف الوحدة. لاستبدال هذا العنصر ، يجب الانتباه إلى تمييزه. بعد ذلك ، في متجر إلكترونيات الراديو ، يمكنك شراء منتج مماثل. يتم تثبيت المصهر فقط بعد إصلاح المكثفات. هناك مشكلة أخرى شائعة في إمدادات الطاقة وهي أعطال في المحولات. إنها صناديق يتم فيها تثبيت الملفات.

عندما يكون الجهد الكهربي على الجهاز كبيرًا جدًا ، فإنهم لا يصمدون. نتيجة لذلك ، يتم كسر سلامة اللف. من المستحيل إصلاح تبديل إمدادات الطاقة بمثل هذا الانهيار. في هذه الحالة ، لا يمكن استبدال المحول ، مثل المصهر ، إلا.

مصادر طاقة الشبكة

يعتمد مبدأ تشغيل إمدادات طاقة التحويل من نوع الشبكة على تقليل التردد المنخفض في سعة التداخل. هذا يرجع إلى استخدام الثنائيات عالية الجهد. وبالتالي ، يكون التحكم في التردد المحدد أكثر كفاءة. بالإضافة إلى ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه يتم استخدام الترانزستورات قوة متوسطة. الحمل على الصمامات ضئيل.

نادراً ما تستخدم المقاومات في الدائرة القياسية. هذا يرجع إلى حد كبير إلى حقيقة أن المكثف قادر على المشاركة في تحويل التيار. المشكلة الرئيسية لهذا النوع من إمدادات الطاقة هي المجال الكهرومغناطيسي. إذا تم استخدام المكثفات ذات السعة المنخفضة ، فإن المحول في خطر. في هذه الحالة ، يجب أن تكون حريصًا جدًا بشأن قوة الجهاز. يحتوي مصدر طاقة تبديل الشبكة على محددات ذروة التيار ، وتقع مباشرة فوق المعدلات. مهمتهم الرئيسية هي التحكم في تردد التشغيل لتحقيق الاستقرار في السعة.

تؤدي الثنائيات في هذا النظام جزئيًا وظائف الصمامات. يتم استخدام الترانزستورات فقط لقيادة المعدل. عملية القفل ، بدورها ، ضرورية لتنشيط المرشحات. يمكن أيضًا استخدام المكثفات في نوع الفصل في النظام. في هذه الحالة ، ستكون بداية المحول أسرع بكثير.

تطبيق الدوائر الدقيقة

تستخدم الدوائر الدقيقة في مزودات الطاقة بعدة طرق. في هذه الحالة ، يعتمد الكثير على عدد العناصر النشطة. إذا تم استخدام أكثر من صمامين ثنائيين ، فيجب تصميم اللوحة لمرشحات الإدخال والإخراج. يتم إنتاج المحولات أيضًا بسعات مختلفة ، وهي تختلف كثيرًا في الحجم.

يمكنك عمل لحام دوائر دقيقة بنفسك. في هذه الحالة ، تحتاج إلى حساب المقاومة المحدودة للمقاومات ، مع مراعاة قوة الجهاز. لإنشاء نموذج قابل للتعديل ، يتم استخدام كتل خاصة. يتكون هذا النوع من النظام من مسارات مزدوجة. سيكون التموج داخل اللوحة أسرع بكثير.

فوائد إمدادات الطاقة المنظمة

يتمثل مبدأ تبديل مصادر الطاقة بالمنظمين في استخدام وحدة تحكم خاصة. يمكن أن يتغير هذا العنصر في السلسلة الإنتاجيةالترانزستورات. وبالتالي ، فإن التردد المحدد عند المدخلات والمخرجات يختلف اختلافًا كبيرًا. يمكنك تكوين تبديل التيار الكهربائي بطرق مختلفة. يتم تنظيم الجهد مع مراعاة نوع المحول. لتبريد الجهاز باستخدام مبردات تقليدية. عادة ما تكون مشكلة هذه الأجهزة هي التيار الزائد. من أجل حلها ، يتم استخدام المرشحات الواقية.

تتقلب قوة الأجهزة في المتوسط ​​حول 300 واط. تستخدم الكابلات في النظام غير المعيارية فقط. وبالتالي ، يمكن تجنب الدوائر القصيرة. عادةً ما يتم تثبيت موصلات مصدر الطاقة لتوصيل الأجهزة في سلسلة ATX 14. النموذج القياسي له مخرجان. تستخدم مقومات الجهد العالي. إنهم قادرون على تحمل المقاومة عند مستوى 3 أوم. بدوره ، الدافع الأقصى للحمل كتلة قابلة للتعديليقبل حتى 12 أ.

تشغيل كتل 12 فولت

يتضمن النبض اثنين من الثنائيات. في هذه الحالة ، يتم تثبيت المرشحات بسعة صغيرة. في هذه الحالة ، تكون عملية النبض بطيئة للغاية. يتقلب متوسط ​​التردد حول 2 هرتز. كفاءة العديد من النماذج لا تتعدى 78٪. تختلف هذه الكتل أيضًا في تماسكها. هذا يرجع إلى حقيقة أن المحولات مثبتة طاقة منخفضة. لا يحتاجون إلى تبريد.

تتضمن دائرة إمداد الطاقة بتبديل 12 فولت بالإضافة إلى ذلك استخدام مقاومات تحمل علامة P23. يمكنهم تحمل مقاومة 2 أوم فقط ، لكن هذه القوة كافية للجهاز. يتم استخدام مصدر طاقة بتبديل 12 فولت في أغلب الأحيان للمصابيح.

كيف يعمل صندوق التلفزيون؟

مبدأ تبديل مصادر الطاقة من هذا النوع هو استخدام مرشحات الفيلم. هذه الأجهزة قادرة على التعامل مع تداخل السعات المختلفة. لف الخانق اصطناعي. وبالتالي ، يتم توفير حماية العقد المهمة بجودة عالية. جميع الحشيات الموجودة في مصدر الطاقة معزولة من جميع الجوانب.

يحتوي المحول بدوره على مبرد منفصل للتبريد. لسهولة الاستخدام ، يتم تثبيته عادة بصمت. يمكن أن يتحمل حد درجة حرارة هذه الأجهزة ما يصل إلى 60 درجة. يدعم تحويل التيار الكهربائي لأجهزة التلفزيون تردد التشغيل عند 33 هرتز. في درجات حرارة دون الصفر ، يمكن أيضًا استخدام هذه الأجهزة ، ولكن الكثير في هذه الحالة يعتمد على نوع المكثفات المستخدمة والمقطع العرضي للدائرة المغناطيسية.

موديلات الأجهزة بجهد 24 فولت

في نماذج 24 فولت ، يتم استخدام مقومات منخفضة التردد. يمكن أن يتعامل اثنان فقط من الثنائيات بنجاح مع التداخل. يمكن أن تصل كفاءة هذه الأجهزة إلى 60٪. نادرا ما يتم تثبيت المنظمين على إمدادات الطاقة. تردد تشغيل النماذج لا يتجاوز 23 هرتز في المتوسط. يمكن لمقاومات المقاومة تحمل 2 أوم فقط. يتم تثبيت الترانزستورات في النماذج بعلامة PR2.

لا تستخدم المقاومات في الدائرة لتثبيت الجهد. مرشحات تبديل التيار الكهربائي 24V لديه نوع مكثف. في بعض الحالات ، يمكنك إيجاد الأنواع المقسمة. إنها ضرورية للحد من التردد المحدود للتيار. نادرًا ما يتم استخدام Dinistors لبدء المعدل السريع. تتم إزالة الإمكانات السلبية للجهاز باستخدام الكاثود. عند الخرج ، يتم تثبيت التيار عن طريق قفل المعدل.

مصدر الطاقة على الرسم التخطيطي DA1

تختلف مصادر الطاقة من هذا النوع عن الأجهزة الأخرى من حيث قدرتها على تحمل الأحمال الثقيلة. يوجد مكثف واحد فقط في الدائرة القياسية. للتشغيل العادي لمصدر الطاقة ، يتم استخدام المنظم. يتم تثبيت وحدة التحكم مباشرة بجوار المقاوم. لا يمكن العثور على الثنائيات في الدائرة أكثر من ثلاثة.

تبدأ عملية التحويل العكسي المباشر في الدينيستور. لبدء آلية فتح القفل ، يتم توفير صمام خانق خاص في النظام. الموجات ذات السعة الكبيرة تخمد عند المكثف. عادة ما يتم تثبيته كنوع فصل. الصمامات في الدائرة القياسية نادرة. يبرر ذلك حقيقة أن درجة الحرارة المحددة في المحول لا تتجاوز 50 درجة. وبالتالي ، فإن خنق الصابورة يتواءم مع مهامه من تلقاء نفسه.

طرازات الأجهزة المزودة بشرائح DA2

تتميز رقائق تبديل إمدادات الطاقة من هذا النوع ، من بين الأجهزة الأخرى ، بمقاومة متزايدة. تستخدم بشكل رئيسي في أدوات القياس. مثال على ذلك هو راسم الذبذبات الذي يظهر التقلبات. استقرار الجهد مهم جدا بالنسبة له. نتيجة لذلك ، ستكون قراءات الجهاز أكثر دقة.

العديد من الطرز غير مجهزة بالمنظمين. غالبًا ما تكون المرشحات على الوجهين. عند إخراج الدائرة ، يتم تثبيت الترانزستورات العادية. كل هذا يجعل من الممكن تحمل الحمل الأقصى عند مستوى 30 أ. بدوره ، يكون مؤشر الحد الأقصى للتردد عند حوالي 23 هرتز.

كتل مع رقائق DA3 مثبتة

تسمح لك هذه الدائرة المصغرة بتثبيت ليس فقط منظمًا ، ولكن أيضًا وحدة تحكم تراقب التقلبات في الشبكة. ترانزستورات المقاومة في الجهاز قادرة على تحمل ما يقرب من 3 أوم. يتواءم مصدر طاقة التحويل القوي DA3 مع حمولة 4 أ. يمكنك توصيل المراوح لتبريد المقومات. نتيجة لذلك ، يمكن استخدام الأجهزة في أي درجة حرارة. ميزة أخرى هي وجود ثلاثة مرشحات.

يتم تثبيت اثنين منهم عند المدخلات تحت المكثفات. يتوفر مرشح واحد من نوع الفصل عند الخرج ويثبّت الجهد الذي يأتي من المقاوم. لا يمكن العثور على الثنائيات في الدائرة القياسية أكثر من اثنين. ومع ذلك ، فإن الكثير يعتمد على الشركة المصنعة ، وينبغي أن يؤخذ ذلك في الاعتبار. المشكلة الرئيسية لهذا النوع من إمدادات الطاقة هي أنهم غير قادرين على التعامل مع تداخل التردد المنخفض. نتيجة لذلك ، قم بتثبيتها على أدوات القياسغير عملي.

كيف تعمل كتلة الصمام الثنائي VD1؟

تم تصميم هذه الكتل لدعم ما يصل إلى ثلاثة أجهزة. المنظمون فيها ثلاثي. يتم تثبيت كابلات الاتصال غير المعيارية فقط. وبالتالي ، فإن التحويل الحالي سريع. يتم تثبيت المقومات في العديد من الطرز في سلسلة KKT2.

إنها تختلف من حيث أنها قادرة على نقل الطاقة من المكثف إلى الملف. نتيجة لذلك ، تتم إزالة الحمل من المرشحات جزئيًا. أداء هذه الأجهزة مرتفع للغاية. في درجات حرارة أعلى من 50 درجة ، يمكن استخدامها أيضًا.

ما هو هذا IIP؟

أصبح تبديل إمدادات الطاقة (تبديل مصدر الطاقة باللغة الإنجليزية) مرارًا وتكرارًا موضوعًا للمناقشات والنزاعات ، ويسبب تصميمها وبنائها بعض الصعوبات في دوائر راديو الهواة. على نحو متزايد ، ل أجهزة الدفعتستحوذ مصادر الطاقة على اهتمام أساتذة الراديو المنزليين ، لأن لديهم عددًا من المزايا التي لا يمكن إنكارها على وحدات المحولات التقليدية. ومع ذلك ، فإن العديد من هواة الراديو ، ولا سيما المبتدئين ، لا يجرؤون على جمعها ، على الرغم من استخدامها على نطاق واسع في الإنتاج الإلكتروني الحديث.

الاسباب لهاذا متعددة. من سوء فهم مبادئ التشغيل إلى تعقيد دوائر إمدادات الطاقة الثانوية النبضية. البعض ببساطة لا يستطيع العثور على قاعدة العناصر المشعة المطلوبة. لكن مهندسي الراديو ذوي الخبرة تخلوا منذ فترة طويلة عن محولات الطاقة الإجمالية الثقيلة في الإلكترونيات المدمجة الاستهلاكية.

ولكن إذا كان استخدام إمدادات طاقة المحولات للمنزل مبررًا بطريقة ما ، فعلى سبيل المثال ، في السيارة ، على الطريق ، في الميدان ، إلخ. المحول عديم الفائدة تماما.

هذا هو المكان الذي تأتي فيه محولات الجهد النبضي إلى الإنقاذ. إنهم قادرون على استخلاص الكهرباء من أي بطارية أو بطارية من خلايا جلفانية DC وتحويلها إلى الجهد المطلوب بقوة قصوى من عدة واط إلى عدة كيلووات.

موافق عند السفر بأي وسيلة نقل ولا يوجد منفذ قريب لتوصيل شاحن به لإعادة شحن بطارية كاميرا رقمية ميتة ، الهاتف الخلويوكاميرا فيديو رقمية ومشغل والمزيد. إلخ. هذا ، على الأقل ، يسبب الكثير من الإزعاج. وكم مرة كان من الممكن بالفعل التقاط شيء أعجبك رقميًا وإرساله على الفور إلى الأقارب والأصدقاء باستخدام هاتفك.

وكل ما هو مطلوب هو لحام دائرة بسيطة لمحول جهد التبديل على لوحة دائرة مطبوعة يمكن وضعها في راحة يدك ، وأخذ زوجًا من بطاريات AA. هذا كل ما تحتاجه لتكون سعيدًا!

برنامج تعليمي أدبي حول موضوع UPS

ومع ذلك ، دعونا لا ننجرف ، ولكن ننتقل مباشرة إلى جوهر المقال. لقد تحدثنا بالفعل أكثر من مرة عن الجوانب النظرية والعملية لتصميم تبديل إمدادات الطاقة في المنزل ، على سبيل المثال ، محول التبديل ، محول الجهد للسيارات و ؛ الطرق المحددة لحساب المحولات ، والأدبيات المفيدة المشتركة حول إلكترونيات الطاقة ، الموصى بها للقراءة ليس فقط لمهندسي الإلكترونيات المبتدئين ، على سبيل المثال ، حساب محول الطاقة ؛ وفي مقال مخطط محول 1000 VA ، يمكن القول إن الخلاف كله ، كما يمكن للمرء ، حول تغيير الدائرة كشف.

حسنًا ، سنجيب اليوم على السؤال الذي طرحه أحد هواة الراديو:

ولكن هل هناك شيء لتشغيل +/- 25-30 فولت (ثنائي القطب) لأربعة توائم من المسامير لتشغيل UMZCH - 4 × TDA7293؟ بقوة 550-600 واط ... لتزويد الطاقة من التيار الكهربائي (~ 220 فولت).

في هذه المناسبة ، قرروا نشر مقال منفصل لإظهار المبادئ النظرية العامة لتطوير تبديل إمدادات الطاقة.

تهدف المواد المقدمة ، مع التركيز على بعض قضايا التصميم والدوائر لوحدات إمداد الطاقة الثانوية النبضية ، إلى إظهار هواة الراديو الخوارزمية بأكملها لحسابهم. سيتم نشر جميع الحلول التقنية والتصميمية وإضافات الدوائر والحلول ، حسب الضرورة ، أدناه في التعليقات. يُطلب من جميع مهندسي الإلكترونيات ومهندسي الراديو ذوي الخبرة المشاركة في مناقشة تبديل إمدادات الطاقة.

لنبدأ ربما ...

لذلك ، بالنسبة للمبتدئين ، دعنا نحدد بشكل عام ما هي الوحدات الرئيسية الموجودة في أي مصدر طاقة تبديل. في الإصدار النموذجي ، يمكن تقسيم مصدر طاقة التبديل بشكل مشروط إلى ثلاثة أجزاء وظيفية. هو - هي:

1. جهاز تحكم PWM (PWM) ، على أساسه يتم تجميع مذبذب رئيسي ، عادة بتردد يبلغ حوالي 30 ... 60 كيلو هرتز ؛

2. سلسلة من مفاتيح الطاقة ، يمكن أداء دورها بواسطة ترانزستورات قوية ثنائية القطب أو ذات تأثير ميداني أو ترانزستورات IGBT (بوابة معزولة ثنائية القطب) ؛ قد تتضمن مرحلة الطاقة هذه دائرة تحكم إضافية لهذه المفاتيح نفسها على محركات متكاملة أو ترانزستورات منخفضة الطاقة ؛ يعد مخطط تبديل مفاتيح الطاقة مهمًا أيضًا: الجسر (الجسر الكامل) ، نصف الجسر (نصف الجسر) أو بنقطة المنتصف (تجمع الدفع) ؛

3. محول النبض مع الملف (الملفات) الأولي والثانوي (الملفات) ، وبالتالي ، صمامات مقوم ، ومرشحات ، ومثبتات ، إلخ. عند الخروج عادة ما يتم اختيار الفريت أو alsifer كنواة ؛ بشكل عام ، تلك المواد المغناطيسية القادرة على العمل بترددات عالية (في بعض الحالات تزيد عن 100 كيلو هرتز).

هذا ، في الواقع ، هو كل ما هو مطلوب لتجميع مصدر طاقة التبديل. في الصورة ، يتم تمييز الأجزاء الرئيسية من UPS. من أجل الوضوح ، نختار هذه الوحدات ثم الكهرباء مخطط الرسم البياني أي تبديل التيار الكهربائي. فمثلا:

بالمناسبة ، هنا يتم توصيل مرحلة الطاقة وفقًا للمخطط بنقطة المنتصف.

الآن ، بشكل نمطي ، سنطور حل دائرة للجهاز المستقبلي.

أولاً ، دعنا نحدد المذبذب الرئيسي. لنكون أكثر دقة ، مع تحكم PWM. حاليًا ، كما تعلم ، هناك عدد كبير منهم. هنا ، ربما ، معايير الاختيار الرئيسية هي توافر وسعر المشكلة. لا نحتاج إلى أي مولد ، أي مع تعديل عرض النبضة. مبدأ التشغيل ، باختصار ، "توجد / لا توجد إشارة". عند إخراج وحدة التحكم ، أي من الوحدتين ( مستوى عال) أو صفر (مستوى منخفض).

وفقًا لهذا ، تكون الترانزستورات الناتجة مفتوحة أو مغلقة ، وتزود بجهد لفائف محول النبض أم لا. علاوة على ذلك ، يحدث هذا التبديل بتردد عالٍ (كما ذكرنا سابقًا ، عادةً ما يكون التردد 30 ... 60 كيلو هرتز).

يتم ضبط التردد وفقًا لاحتياجات المصمم بدائرة خارجية لربط وحدة التحكم PWM ، والتي تتكون ، كقاعدة عامة ، من مقاومات ومكثفات. لقد توصلت مؤخرًا إلى فكرة استخدام PWM كمصدر منفذ COMالحاسوب. حسنًا ... لإمدادنا بالطاقة في المستقبل خذ وحدة تحكم PWM K1156EU2. لكن هذا ليس ضروريا. يمكنك أن تأخذ أي شيء تقريبًا ضربتينمراقب. على سبيل المثال ، أحد أكثر TL494 شيوعًا. يتم عرض دارة المذبذب الرئيسية بناءً عليها. بشكل عام ، يمكن العثور على دائرة تبديل نموذجية لأي دائرة كهربائية أخرى في الوثائق الفنيةعليها (ورقة بيانات).

حساب تردد النبض لمصدر الطاقة

تم تصميم وحدة التحكم K1156EU2 لاستخدامها كدائرة تحكم مصادر نبضيةمصدر طاقة ثانوي يعمل بتردد يصل إلى 1 ميجاهرتز. نظرًا لسرعتها العالية ، فقد وجدت الدائرة الدقيقة تطبيقًا واسعًا وأثبتت نفسها جيدًا. في حالة عدم وجود إصدار محلي من وحدة التحكم ، يمكن استبدالها بنظائرها مثل UC1825 و UC2825 و UC3825. تم تصميم مراحل خرج نصف الجسر لوحدة التحكم للتعامل مع الأحمال السعوية الكبيرة ، مثل بوابات MOSFETs عالية الطاقة ، وتبديل تيار الغرق والغرق. وصف دبابيس K1156EU2 كما يلي:

تجدر الإشارة أيضًا إلى أن تردد النبضات يعتمد على قيم المقاوم والمكثف عند الدبابيس الخامسة والسادسة من الدائرة المصغرة. علاوة على ذلك ، فإن سعة المكثف هي المسؤولة عن التوقف (ما يسمى بالوقت الميت) بين النبضات. وهذا يؤثر بشكل مباشر على توفير الإغلاق المتزامن لمفاتيح الإخراج لتجنب حدوث تيارات. السؤال مهم بشكل خاص في القوى العليا. يتم تحديد مقاومة المقاوم من نطاق 3 ... 100 kOhm ، السعة - 0.47 ... 100 nF. يتم عرض المخططات الخاصة باختيار مكونات الراديو أدناه في الشكل:

وبالتالي ، هناك حاجة إلى مكثف 15nF (0.015µF أو 15000pF) لتوفير وقت ميت قدره 1.5µs (لتقليل فرصة المرور عبر التيارات عبر MOSFET في مرحلة الطاقة). انظر الآن إلى الرسم البياني الأيسر. حول التردد سيكون إضافيًا. في هذه المرحلة ، سوف نأخذ 60 كيلو هرتز كمرحلة اسمية. لذا فإن المقاوم لمذبذبنا الرئيسي مطلوب بقيمة اسمية 3 كيلو أوم. نضع ماكينة حلاقة عند 4.7 كيلو أوم. يمكنهم زيادة التردد قليلاً ، وبالتالي زيادة قوة مصدر الطاقة ككل.

تزامن اثنين أو أكثر من وحدات تحكم PWM

وظيفة مهمة في K1156EU2 هي مشاركتها. أولئك. سيكون أحد المولدين هو السيد والآخر العبد. هناك وظيفة 4 على مدار الساعة دبوس لهذا الغرض. نتيجة لذلك ، يمكنك الحصول على مولدين PWM يعملان بشكل متزامن. هناك العديد من التطبيقات لهذه الطريقة. نظرًا لأن المولدات ستعمل بشكل متزامن ، يمكن تحميل كل منها بمرحلة خرج منفصلة مع مفاتيح الطاقة ومحول النبض. في هذه الحالة ، يمكن استخدام محولات ذات طاقة إجمالية أصغر. لذلك ، إذا احتجنا إلى طاقة إجمالية من مصدر طاقة تحويل لا يقل عن 600 واط لـ 4 UMZCHs ، فيمكننا استخدام محولين بقوة 300 واط مع اثنين من UMZCH متصلين بهما. وفقًا لذلك ، سنتمكن من إزالة جزء من الحمل من ترانزستورات مرحلة الطاقة ، لف الأسلاك، نحتاج أيضًا إلى نواة أصغر. في هذا الصدد ، يمكنك حتى التوفير عند شراء مكونات الراديو من أجل UPS في المستقبل. يبدو مخطط المزامنة لوحدتي تحكم PWM (رئيسي وآخر تابع) كما يلي:

ومع ذلك ، لأغراض تعليمية عامة ، فإننا نقتصر على تضمين K1156EU2 في إصدار واحد (نموذجي) ، نظرًا لأن هدفنا هو تزويدك بمهارات التطوير العامة. وعقلانية استخدام دائرة معينة ، سيعتمد الحل التقني على الغرض من استخدام مصدر طاقة التبديل.

لقد توصلنا إلى أول وحدة وظيفية لوحدة إمداد الطاقة الثانوية المستقبلية. نقبل أخيرًا الإصدار التخطيطي للمولد على K1156EU2 ، كما هو موضح في الشكل 1. إذا لزم الأمر ، في مرحلة التصميم النهائية ، يمكن تصحيح فئات الأجزاء ، والتي ، في الواقع ، لن تؤثر على الدائرة الوظيفية لل مولد كهرباء.

اختيار مفاتيح الطاقة لمصدر الطاقة

الآن حول ما ستتحكم فيه وحدة التحكم K1156EU2 أو TL494 PWM أو أي IC آخر. سوف نستخدم مفاتيح الطاقة الترانزستورات MOSFETباعتباره الأكثر فعالية. أما بالنسبة للقطبين ، فإن عيوبها الكبيرة هي زيادة الجهد المتبقي على المجمع في وضع التشبع ، وقوة التحكم العالية في الدائرة الأساسية ، و لحظة عظيمةامتصاص. كل هذا يؤدي إلى انخفاض كبير في كفاءة المفاتيح. والترانزستورات ثنائية القطب IGBT أو البوابة المعزولة باهظة الثمن وليست شائعة جدًا. لذا فإن الاختيار يقع على MOSFET.

دعنا نحدد حدود اختيار MOSFETs. حسب الحالة ، نحتاج إلى مصدر طاقة بقدرة 600 وات من مصدر طاقة بقوة 220 فولت. هذا يعني أنه بعد الثنائيات المعدلة ومكثف المرشح ، يتم تحويل 220 فولت من التيار المتردد إلى 300 ... 310 فولت من التيار المباشر. هذا بجهد اسمي 220 فولت ولكن في التيار الكهربائي يمكن أن يكون هناك 175 و 250 فولت. سيساوي التيار في الدائرة اسميًا I = P / U أو I = 600 W / 300 (310) V = 1.94 ... 2 أمبير.

مستقبل محول النبضسيكون نوعًا ثنائي الأشواط، لان أثبتت المحركات أحادية الدورة أنها جيدة في قوة تصل إلى 100 واط. يتم تحديد مخطط تبديل مرحلة الطاقة لمزود طاقة التبديل بالدفع والسحب من ثلاثة أنظمة موجودة. هذا ، كما قيل ، هو جسر (جسر كامل) ، نصف جسر (نصف جسر) أو بنقطة وسطية (دفع-سحب). الدائرة الأخيرة هي الأكثر كفاءة بجهد دخل يصل إلى 100 فولت وقوة تصل إلى 500 واط. من حيث المبدأ ، يمكن أيضًا استخدام مخطط تبديل الدفع والسحب ، لكننا لن نكرره ، لأن. هذا هو بالضبط موضوع الخلاف في مقال "1000 VA Converter Circuit". يتم استخدام الدوائر نصف الجسر والجسر بشكل فعال عند جهد دخل أعلى (ولدينا 310 فولت) وبطاقة تصل إلى 1 كيلو واط في الحالة الأولى وما فوق 1 كيلو واط في الحالة الثانية. يناسبنا نصف الجسرشغل مرحلة الطاقة.

نأخذ تردد تبديل ترانزستورات الطاقة بترتيب 60 كيلو هرتز. نظرًا لاحتمال انحراف التردد ، يمكن أن يرتفع حتى 65 كيلو هرتز. يمكنك بالطبع زيادة التردد إلى 100 كيلو هرتز أو حتى أكثر. ومع ذلك ، فإن العديد من المواد المغناطيسية المستخدمة كنواة في المحولات النبضية غير قادرة على العمل بمثل هذه الترددات. بالإضافة إلى ذلك ، عند زيادة التردد ، نحتاج إلى مقومات عالية التردد الثنائيات القوية. لكنها ليست رخيصة ويصعب الوصول إليها بالنسبة للكثيرين. بالإضافة إلى ذلك ، بعد مقوم الموجة الكاملة ، يتضاعف التردد. لذلك سنقتصر على تردد 60 كيلو هرتز ، وهو التردد الأمثل.

الآن دعونا نحدد سعة الجهد الاسمي على الملف الأولي لمحول النبض ، مع الأخذ في الاعتبار انخفاض الجهد عند تقاطع الترانزستور. U = 310/2 - u ، حيث u هو انخفاض الجهد عبر تقاطع MOSFET. نظرًا لأننا لم نختار الترانزستورات بعد ، فسنأخذ متوسط ​​u = 0.7 V. ومن ثم U = (310/2) -0.7 = 154.3 V. لن يكون الحد الأدنى للسعة عندما ينخفض ​​الجهد في الشبكة إلى 175 فولت. من 123 فولت ، والحد الأقصى عند الزيادة إلى 250 فولت لا يقل عن 176 فولتًا لتحديد ترانزستورات MOS ، ننطلق من الحد الأقصى للتيار المسموح به (600/123 = 4.8 أ) والجهد (176 فولت). وفقًا للحسابات ، نحتاج إلى MOSFET بجهد مصدر تصريف يبلغ 200 فولت وأقصى تيار مسموح به من خلال تقاطع 6 أمبير على الأقل. يتم استيفاء هذه الشروط ، على سبيل المثال ، بواسطة IRF630 ، 2SK1117 ، 2SK1917 ، IRF740 ، IRFP460 ، IRF830 ، إلخ. هنا ، مرة أخرى ، ننطلق من التوافر والتكلفة. على سبيل المثال لدينا ، لنأخذ IRFP460. تم اختيار مفاتيح الطاقة.

نختار ثنائيات جسر المعدل عند إدخال مصدر طاقة التبديل مع مراعاة الجهد العكسي 400 فولت والقوة الحالية 2 أمبير (600 / (175 فولت * 2 قطعة) \ u003d 1.71 أ) مع دائرة جسر . نأخذ نوع جسر الصمام الثنائي KBU810. ستبدو دائرة مقوم الشبكة كما يلي:

المقاومات R1 و R2 هي مقاومات صابورة وتستخدم لتفريغ المكثفات عالية الجهد لأغراض السلامة.

حساب ولف محول النبض

الآن سنقوم بحساب محول النبض.

يعد حساب المحول الجزء الأكثر تعقيدًا وأهمية و "دقة" من الحساب الكامل لمصدر طاقة التحويل. للقيام بذلك ، يكون استخدام برامج الكمبيوتر الأكثر فاعلية ، ويمكن تنزيل أكثرها شيوعًا من موقع راديو الهواة الخاص بنا. توجد أيضًا روابط لبرامج حساب المحولات ووصفها التفصيلي في المقالات أعلاه.

لذلك ، لدينا كمعلومات أولية نطاق جهد إمداد يبلغ 247 ... 355 فولت (مع انحراف جهد التيار الكهربائي 175 ... 250 فولت) ، وقوة لا تقل عن 600 واط ، وتحريض دائرة مغناطيسية فعال من 0.1 إلى 0.2 T ، نفاذية مغناطيسية فعالة للدائرة المغناطيسية عند استخدامها كنواة ، الحلقة الفريتية للعلامة التجارية M2500NMS1 K65x40x9 هي 1800 ... 2000. أعلاه هو الجهد الكهربائي الفعلي لحساب محول النبض في أدوات التصميم محولات النبض 4.0.0.0 والبرامج المماثلة (انظر المقالات). ومع ذلك ، كما نصحت ، من الأفضل تطبيق البرامج دفعة واحدة في مجمع. وفقًا لذلك ، من الضروري في بعض الحالات الإشارة إلى الجهد مباشرة على الملف الأساسي لمحول النبض. قدمنا ​​دائرة لمعدل الشبكة لتشغيل وحدة نبضية. كما ترى ، يتم تحويل جهد التيار الكهربائي إلى ثنائي القطب +/- 154.3 فولت باستخدام مقسم ، ويشار إلى الجهد الاسمي عند جهد التيار الكهربائي 220 فولت ، وفقًا لذلك ، مع انحراف جهد التيار الكهربائي 175 ... 250 فولت على اللف الأساسي ، سوف يتقلب داخل ليس 247 ... 355 فولت (مثل الثنائيات المعدلة ومكثفات المرشح) ، و 247 / 2-0.7 ... 355 / 2-0.7 ، أي 122.8 ... 176.8 فولت. كن حذرا!

نعتقد أنه بمساعدة البرامج لن يكون من الصعب تحديد الخصائص الرئيسية لمحول النبض المطلوب. بالنسبة للحلقة K65x40x9 التي اتخذناها ، لدينا ما يلي. كفاءة حوالي 98٪ ؛ يبلغ عدد لفات الملف الأولي حوالي 55 بقطر 1.2 مم ؛ عدد لفات كل ملف ثانوي لجهد +/- 30 فولت هو 10 + 10 مع صنبور من منتصف السلك بقطر 1.5 مم. نحن نعرف جميع البيانات لتصفية المحولات. نتيجة ل التصنيع الذاتييجب أن تحصل على شيء من هذا القبيل ، أو ربما أفضل (من الأفضل وضع اللفات بشكل متساوٍ حول الحلقة):

ننتقل مباشرة إلى جزء الدائرة من التطوير.

تصميم مخطط الدائرة الكهربائية لجهاز UPS

لقد قررنا بالفعل أنه سيكون لدينا مصدر طاقة دفع وسحب مع تبديل نصف جسر لمرحلة محطة الطاقة ، والتي تتكون من وحدتي MOSFET IRFP460 قويتين. تم اختيار شريحة K1156EU2R كوحدة تحكم PWM. نحن الآن نواجه مهمة الجمع بين جميع الوحدات الوظيفية الثلاثة ، ولكل منها وحدة خاصة بها دائرة كهربائية. بدلاً من إعادة اختراع العجلة ، يمكنك تعديل المعيار الحالي الاسلاك الرسم البيانيتم تصميم UPS بالفعل على وحدة التحكم التي نختارها. في النهاية ، حصلنا على هذا الإصدار من دائرة تبديل إمداد الطاقة:

كما ترى ، فهو يشمل جميع الوحدات الثلاث التي تمت مناقشتها أعلاه.

بالإضافة إلى ذلك ، بمساعدة مرحل ومقاوم مقيد R1 (نوع C5-16 ميجابايت أو C5-5V) عند الإدخال يتم تنفيذه بداية سلسةلتجنب الزيادات الحالية المفاجئة. يمكن استخدام المرحل لكل من 12 و 24 فولت مع اختيار المقاوم R19. يحمي Varistor RU1 دارة الإدخال من نبضات السعة الزائدة. تشكل المكثفات C1-C4 ومحث ثنائي اللف L1 مرشحًا لقمع ضوضاء الشبكة يمنع تغلغل التموجات عالية التردد الناتجة عن المحول في شبكة الإمداد. يتم لف L1 حتى يتم ملء النافذة بسلك بقطر 0.5 مم على دائرة مغناطيسية Sh7x7 مصنوعة من alsifer TCH60 أو TCHK55 أو نوع الفريت 2000NM. تحتوي ملفات المحرِّض على عدد متساوٍ من المنعطفات. يمكنك استخدام نوع الدائرة المغناطيسية K24x14x7. ثم تتحول الرياح 50 إلى سلكين.

يحدد المقاوم المتقلب R16 والمكثف C12 تردد التحويل. لتقليل EMF للتحريض الذاتي للمحول T2 ، يتم توصيل الثنائيات المثبطة VD7 و VD8 بالتوازي مع قنوات الترانزستورات. تحمي الثنائيات Schottky VD2 و VD3 ترانزستورات التحويل ومخرجات شريحة DA2 من نبضات الجهد العكسي.

جرح المحول الحالي T1 حلقة الفريت K10 × 6x3 درجة 4000NM أو K12 × 8x3 درجة 2000NM. يحتوي الملف الأولي على لفة واحدة من سلك بقطر 0.5 مم أو سلك تركيب في عازل PVC. اللف الثانوي هو 100 لفة بحنفية من منتصف سلك PELSHO بقطر 0.06 ... 0.12 مم. يجب عزل اللفات ، على سبيل المثال ، بقطعة قماش ملمعة. يتدفق التيار من خلال الملف الأولي للمحول T1. يتم تغذية جهد الملف الثانوي من خلال المقاوم R12 إلى مدخلات المقارنة الحالية 9 ، ناتج الدائرة المصغرة DA2. في الوقت الذي يتجاوز فيه الجهد عند هذا الإدخال عتبة المقارنة (1 فولت) ، سيتم إنهاء توليد نبضات الإثارة. يعتمد تيار رحلة الحماية على عدد لفات الملف الثانوي للمحول T1 ، وسعة المكثف C8 ومقاومة المقاومات R8 ، R9 (ضبط) ، R12.

من لحظة توصيله بالشبكة حتى يتم تحفيز العاكس ، يتم تشغيل الدائرة الصغيرة K1156EU2R بواسطة منظم جهد حدودي على المقاوم R2 (قد يلزم خفض مقاومته) والصمام الثنائي Zener VD4 من خلال الصمام الثنائي VD5. في هذا الوضع ، تستهلك الدائرة المصغرة تيارًا لا يزيد عن 2 مللي أمبير. بعد تحفيز العاكس ، تغذي وحدة التحكم PWM المعدل الإضافي VD13-VD16 ، والذي يتم تثبيت الجهد منه بواسطة الدائرة الدقيقة KR142EN8V (أو أي جهاز آخر لجهد استقرار يبلغ 15 فولت). تستبعد الثنائيات VD5 و VD18 التأثير المتبادل لمزودي الطاقة لشريحة K1156EU2R.

يوفر Optocoupler U1 عزلًا كلفانيًا لدائرة التغذية الراجعة. هناك حاجة إلى دائرة نظام التشغيل لتحقيق الاستقرار في جهد الخرج لمزود طاقة التبديل. إذا تجاوزت القيمة الاسمية ، فإن التيار من خلال الصمام الثنائي VD17 zener والصمام الثنائي المنبعث من optocoupler سيزداد بشكل حاد. نتيجة لذلك ، يتم فتح الترانزستور الضوئي للمزود البصري. يزداد الجهد عند مدخلات مقارنة التغذية الراجعة للجهد (ساق واحدة من الدائرة المصغرة). يتم تقليل مدة النبضات عند خرج المولد. هذا يؤدي إلى انخفاض في جهد الخرج إلى المستوى الاسمي.

يجب أن يكون مبدأ تشغيل دائرة تبديل التيار الكهربائي واضحًا. الآن دعنا ننتقل إلى نصائح لتصميم تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور وتركيب مكونات الراديو.

في الختام ، يجدر إعطاء بضع كلمات لظاهرة سيئة مثل تأثير الجلد. نتيجة لذلك ، يتم توزيع التيار المتردد عالي التردد ، عند التدفق عبر الموصل ، ليس بالتساوي على المقطع العرضي ، ولكن بشكل أساسي في الطبقة السطحية. يمكن أن يكون لهذا عواقب مؤسفة لمحول النبض لدينا في قوى عالية. لذلك ، يوصى بلف لفات طاقة المحولات ليس بسلك مقطع كبير واحد ، لأن. لن يكون هناك فائدة منه ، إلا "ضفيرة" منسوجة من عدة أسلاك ذات قطر أصغر. اتضح نوعا ما سلك ليتز. وبالتالي ، سنقوم بتحسين عامل جودة اللفات ، وزيادة كفاءة وجودة محول النبض. انتبه إلى كيفية جرح الملف الأساسي:

يوجد في الصورة 8 أسلاك توصيل مع 15 سلكًا في كل منها. تبدو صلبة ، أليس كذلك؟

الخاتمة

في هذا ، كما اتضح ، ليس باختصار ، المقال ، اهم اللحظاتتصميم وحدات الإمداد بالطاقة النبضية ، والتي سيواجهها بالتأكيد كل هواة راديو يقرر إنشاء SMPS. حاولنا وصف خوارزمية الإجراءات بالكامل بأكبر قدر ممكن من الوضوح. تم النظر بمزيد من التفصيل في النقاط التي تستحق التركيز عليها. يرجى نشر أي نصائح وحيل إضافية في التعليقات.