Arvutitoiteallikate muutmine PWM-kontrolleritega, nagu dr-b2002, dr-b2003, sg6105, laboritoiteallikateks. Dioodisõlmede asendamine võimsamatega

Kiip ULN2003 (ULN2003a) on sisuliselt võimsate komposiitvõtmete komplekt kasutamiseks induktiivkoormuse ahelates. Saab kasutada suurte koormuste, sealhulgas elektromagnetiliste releede, mootorite juhtimiseks alalisvool, solenoidventiilid, erinevates juhtimisahelates ja muud.

Kiip ULN2003 - kirjeldus

ULN2003a lühikirjeldus. Mikroskeem ULN2003a on suure võimsusega väljundlülititega Darlingtoni transistorikoostu, mille väljundites on kaitsvad dioodid, mis on mõeldud juhtimise kaitsmiseks elektriahelad induktiivkoormuse tagasipöördpinge tõusust.

ULN2003 iga kanal (Darlingtoni paar) on määratud 500 mA koormusele ja talub maksimaalset voolu 600 mA. Sisendid ja väljundid asuvad mikroskeemi korpuses üksteise vastas, mis hõlbustab oluliselt juhtmete ühendamist trükkplaat.

ULN2003 kuulub mikrolülituste perekonda ULN200X. Selle IC erinevad versioonid on loodud konkreetse loogika jaoks. Eelkõige on ULN2003 mikroskeem loodud töötama TTL -loogika (5V) ja CMOS -loogikaseadmetega. ULN2003 kasutatakse laialdaselt mitmesuguste koormuste juhtimisahelates, nagu releedraiverid, kuvaridraiverid, liinidraiverid jne. ULN2003 kasutatakse ka samm -mootoriga draiverites.

ULN2003 plokkskeem

Skemaatiline diagramm

Tehnilised andmed

Ühe võtme nimiväärtus - 0,5A;
Maksimaalne väljundpinge kuni 50 V;
Kaitsedioodid väljundites;
Sisend on kohandatud igasuguse loogikaga;
Võimalus kasutada relee juhtimiseks.

Analoog ULN2003

Allpool on loetelu sellest, mis võib asendada ULN2003 (ULN2003a):

ULN2003 välisanaloog - L203, MC1413, SG2003, TD62003.
ULN2003a kodumaine analoog on mikroskeem.

Mikrolülitus ULN2003 - ühendusskeem

ULN2003 kasutatakse sageli samm -mootori juhtimiseks. Allpool on ULN2003a ja samm -mootori ühendusskeem.

Sissejuhatus

Suur eelis arvutiüksus toiteallikas seisneb selles, et see töötab stabiilselt, kui võrgupinge muutub 180 -lt 250 V -le, ja mõned koopiad töötavad isegi suurema pinge kõikumise korral. 200 W seadmest on võimalik saada kasulik koormusvool 15–17 A ja impulss (lühiajaline suurenenud koormuse režiim)-kuni 22 A. ja alla selle, kõige sagedamini valmistatud mikroskeemidel 2003, AT2005Z , SG6105, KA3511, LPG-899, DR-B2002, IW1688. Sellised seadmed sisaldavad plaadil vähem diskreetseid elemente ja on odavamad kui need, mis on ehitatud populaarsete PWM -TL494 mikroskeemide alusel. Käesolevas artiklis vaatleme mitut lähenemisviisi eespool nimetatud toiteallikate parandamiseks ja anname praktilisi nõuandeid.

Plokid ja diagrammid

Arvuti toiteallikat saab kasutada mitte ainult ettenähtud otstarbel, vaid ka mitmesuguste kodu jaoks mõeldud elektrooniliste struktuuride allikana, mis nõuab nende tööd püsiv pinge 5 ja 12 V. Allpool kirjeldatud väikeste muudatustega pole seda üldse raske teha. Ja saate toiteallika arvutit osta eraldi nii poest kui ka suvalisel raadioturul (kui pole piisavalt oma "prügikaste") sümboolse hinna eest.

Sel viisil võrreldakse arvuti toiteallikat soodsalt väljavaatega kasutada raadiosidet kodulaboris kõigist muudest tööstusvõimalustest. Näitena võtame mudelite LC-B250ATX ja LC-B350ATX JNC ühikud, samuti InWin IP-P300AQ2, IP-P350AQ2, IP-P400AQ2, IP-P350GJ20, mis kasutavad oma kujunduses 2003. aasta IFF LFS 0237E kiipi . Mõnel teisel on BAZ7822041H või 2003 BAY05370332H. Kõik need mikrolülitused on tihvtide ja "täitematerjalide" otstarbel struktuurilt üksteisest erinevad, kuid nende tööpõhimõte on sama. Nii et 2003. aasta IFF LFS 0237E mikroskeem (edaspidi nimetame seda 2003) on PWM (signaali impulsi laiuse modulaator) DIP-16 paketis. Kuni viimase ajani põhines enamik Hiina ettevõtete toodetud eelarvelisi arvutitoiteallikaid Texas Instruments TL494 PWM kontrolleri kiibil (http://www.ti.com) või selle tootjatel, nagu Motorola, Fairchild, Samsung jt. Samal mikroskeemil on kodumaine analoog KR1114EU4 ja KR1114EU3 (kodumaise versiooni järeldused on erinevad). Alustame probleemide diagnoosimise ja testimise meetoditega.

Kuidas muuta sisendpinget

Signaal, mille tase on võrdeline muunduri koormusvõimsusega, võetakse eraldustrafo T3 primaarmähise keskpunktist, seejärel suunatakse see dioodi D11 ja takisti R35 kaudu korrektsiooniahelasse R42R43R65C33, pärast seda suunatakse see mikrolülituse PR -tihvti. Seetõttu on selles skeemis raske kindlaks määrata ühe pinge kaitse prioriteeti. Siin tuleks skeemi drastiliselt muuta, mis on ajaliselt kahjumlik.

Teistes arvuti toiteahelates, näiteks LPK-2-4 (300 W), läheb S30D40C tüüpi kahekordse Schottky dioodi katoodi, väljundpinge alaldi +5 V, pinge UVac sisendisse U2 mikroskeemi ja seda kasutatakse sisendtoite juhtimiseks vahelduvpinge Vererõhk. Reguleeritav väljundpinge võib olla kasulik kodulaboriks. Näiteks toiteallikaks auto elektrooniliste seadmete arvuti toiteplokist, kus pinge on rongisisene võrk(töötava mootoriga) 12,5-14 V. Mida kõrgem on pingetase, seda suurem on elektroonilise seadme kasulik võimsus. See on eriti oluline raadiojaamade jaoks. Näiteks kaaluge populaarse raadiojaama (transiiveri) kohandamist meie LC-B250ATX toiteplokiga-suurendades 12 V bussi pinget 13,5-13,8 V.

Jootame trimmertakisti, näiteks SP5-28V (eelistatavalt tähisega "B"-tunnusjoone lineaarsuse märk), mille takistus on 18-22 kΩ U2 mikrolülituse tihvti 6 ja + vahel 12 V siin. +12 V väljundi korral paigaldame samaväärse koormusena auto lambipirni 5- 12 W (saate ühendada ka 5-10 oomi püsitakistuse hajutatud võimsusega 5 W ja rohkem). Pärast toiteploki väiksemat ülevaatamist ei saa ventilaatorit ühendada ja plaati ise korpusesse sisestada. Käivitame toiteploki, ühendame voltmeeter +12 V siiniga ja kontrollime pinget. Mootori pöörlemine muutuv takisti seadke väljundpingeks 13,8 V.

Lülitage toide välja ja mõõtke saadud trimmeri takistus oommeetriga. Nüüd jootame +12 V bussi ja U2 mikroskeemi tihvti 6 vahele vastava takistusega konstantse takisti. Samamoodi saate reguleerida pinget väljundis +5 V. Piiravatakist ise on ühendatud 2003. aasta IFF LFS 0237E mikroskeemi 4. tihvtiga.

Ringkonnakohtu põhimõte 2003

U2 mikroskeemi toitepinge Vcc (tihvt 1) pärineb ooterežiimi pingeallikast + 5V_SB. Mikroskeemi IN -vea võimendi negatiivne sisend (tihvt 4) võtab vastu toiteallika väljundpinge +3,3 V, +5 V ja +12 V. Summeerija on valmistatud vastavalt takistitel R57, R60 , R62. U2 mikroskeemi juhitavat zeneri dioodi kasutatakse optroni tagasisideahelas ooterežiimi pingeallikas + 5V_SB, teist zeneri dioodi kasutatakse + 3,3 V väljundpinge stabiliseerimisahelas. Toiteploki väljund-poolsilla muunduri juhtimisahel on valmistatud vastavalt tõuke-tõmbe skeem transistoridel Q1, Q2 (tähis trükkplaadil) tüüp E13009 ja trafo T3 tüüp EL33-ASH vastavalt arvutiseadmetes kasutatavale standardsele skeemile.

Vahetatavaid transistore - MJE13005, MJE13007, Motorola MJE13009 toodavad paljud välismaised tootjad, seetõttu võivad MJE lühendi asemel olla transistori märgistuses sümbolid ST, PHE, KSE, HA, MJF jt. Vooluahela toiteks kasutatakse ooterežiimi trafo T2 eraldi mähist, tüüp EE-19N. Mida suurem on T3 trafo võimsus (mida paksemat traati mähistes kasutatakse), seda suurem on toiteallika enda väljundvool. Mõnes trükiplaadis, mida ma pidin parandama, nimetati "kiige" transistorid 2SC945 ja Н945Р, 2SC3447, 2SC3451, 2SC3457, 2SC3460 (61), 2SC3866, 2SC4706, 2SC4744, BUT11A, BUT12A, BUT18A, BU13005, MJ loetletud kui Q5 ja Q6. Ja samal ajal oli plaadil ainult 3 transistorit! Sama mikroskeem 2003 IFF LFS 0237E määrati U2 -ks ja samal ajal ei ole tahvlil ühtegi nimetust U1 ega U3. Jätame aga selle veidruse trükiplaatide elementide tähistamisel Hiina tootja südametunnistusele. Nimetused ise ei ole põhilised. Peamine erinevus LC-B250ATX tüüpi kaalutavate toiteallikate vahel on ühe IFC LFS 0237E tüüpi mikroskeemi olemasolu plaadil ja välimus lauad.

Mikroskeem kasutab sarnaselt TL431 -ga kontrollitud zeneri dioodi (tihvtid 10, 11). Seda kasutatakse 3,3 V toiteahela stabiliseerimiseks. Pange tähele, et minu toiteallikate parandamise praktikas on ülaltoodud ahel arvuti toiteallika nõrgim koht. Enne 2003. aasta mikroskeemi vahetamist soovitan siiski kõigepealt kontrollida ahelat ennast.

ATX toiteallikate diagnostika 2003. aasta kiibil

Kui toide ei käivitu, peate esmalt eemaldama korpuse kaane ja kontrollima oksiidkondensaatoreid ja muid trükkplaadi elemente välise kontrolli abil. Oksiid (elektrolüütilised) kondensaatorid tuleb kindlasti välja vahetada, kui nende keha on paistes ja kui nende takistus on alla 100 kΩ. See määratakse oommeetri, näiteks M830 mudeli "valimisega" sobivas mõõtmisrežiimis. 2003. aasta mikroskeemil põhineva toiteploki üks levinumaid rikkeid on stabiilse käivitamise puudumine. Käivitamine toimub süsteemiseadme esipaneelil asuva toitenupu abil, samal ajal kui nupukontaktid on suletud ja U2 mikroskeemi (2003 jms) tihvt 9 on ühendatud „juhtumiga” ühise juhtmega.

"Punutises" on need tavaliselt rohelised ja mustad juhtmed. Seadme töövõime kiireks taastamiseks piisab, kui ühendada U2 kiibi tihvt 9 trükkplaadist lahti. Nüüd peaks toiteplokk stabiilselt sisse lülituma, vajutades süsteemiüksuse tagapaneeli klahvi. See meetod on hea selle poolest, et see võimaldab täiendavalt, ilma remondita, mis ei ole alati rahaliselt kasulik, kasutada vananenud arvuti toiteplokki või kui seadet kasutatakse muul otstarbel, näiteks koduraadio elektrooniliste struktuuride toiteks amatöörlabor.

Kui hoiate enne toite sisselülitamist all nullimisnuppu ja vabastate selle mõne sekundi pärast, simuleerib süsteem Power Good signaali viivituse suurenemist. Nii saate kontrollida CMOS -is andmete kadumise ebaõnnestumise põhjuseid (lõppude lõpuks pole aku alati süüdi). Kui andmed, näiteks aeg, vahetevahel kaotsi lähevad, tuleb seiskamise viivitust kontrollida. Selleks vajutatakse enne toite väljalülitamist nuppu "reset" ja hoitakse seda veel paar sekundit all, simuleerides Power Good signaali eemaldamise kiirendust. Kui sellise seiskamise ajal andmed salvestatakse, on seiskamise ajal pikk viivitus.

Võimsuse suurenemine

Trükkplaat sisaldab kahte kõrgepingega elektrolüütkondensaatorit võimsusega 220 μF. Filtreerimise parandamiseks, impulssmüra summutamiseks ja selle tulemusena arvuti toiteallika stabiilsuse tagamiseks maksimaalsete koormuste korral asendatakse need kondensaatorid suurema võimsusega analoogidega, näiteks 680 μF 350 V tööpinge korral. võimsuskaotus või oksiidkondensaatori rike PS -ahelas vähendab või tühistab toitepinge filtreerimise. Oksiidkondensaatori plaatide pinge toiteallikates on umbes 200 V ja mahtuvus on vahemikus 200-400 μF. Hiina tootjad (VITO, Feron jt) paigaldavad reeglina kõige odavamad kilekondensaatorid, muretsemata palju temperatuuri režiimi või seadme töökindluse pärast. Sellisel juhul kasutatakse oksiidkondensaatorit toiteallikas kõrgepinge toitefiltrina, seetõttu peab see olema kõrge temperatuuriga. Vaatamata sellisele kondensaatorile märgitud tööpingele 250-400 V (varuga, nagu see peaks olema), "annab see selle halva kvaliteedi tõttu ikkagi üle".

Asendamiseks soovitan KX, CapXon oksiidkondensaatoreid, nimelt HCY CD11GH ja ASH-ELB043-need on kõrgepingeoksiidkondensaatorid, mis on spetsiaalselt ette nähtud kasutamiseks elektroonilised seadmed toitumine. Isegi kui väliskontroll ei võimaldanud meil vigaseid kondensaatoreid leida, on järgmine samm ikkagi kondensaatorite jootmine +12 V siinile ja nende asemele paigaldame suurema võimsusega analoogid: 4700 μF tööpinge 25 V korral Vahetatav on näidatud joonisel 4. Eemaldame ventilaatori ettevaatlikult ja paigaldame vastupidi - nii et see puhuks sissepoole, mitte väljapoole. Selline moderniseerimine parandab raadioelementide jahutamist ja suurendab seega seadme töökindlust pikaajalise töö ajal. Tilk masinat või majapidamisõli ventilaatori mehaanilistes osades (tiiviku ja elektrimootori võlli vahel) ei tee haiget. Minu kogemuse põhjal võib öelda, et puhuri müra töötamise ajal on oluliselt vähenenud.

Dioodisõlmede asendamine võimsamatega

Toiteallika trükkplaadil on dioodid paigaldatud radiaatoritele. Keskel on komplekt UF1002G (12 V toiteallika jaoks), selle radiaatori paremal on dioodikomplekt D92-02, mis annab voolu kuni –5 V. Kui kodulaboris pole sellist pinget vaja Seda tüüpi seadmeid saab pöördumatult aurustada. Üldiselt on D92-02 mõeldud voolule kuni 20 A ja pingele 200 V (impulss-lühiajalises režiimis mitu korda kõrgemale), seetõttu on see üsna sobiv paigaldamiseks UF1002G asemel (praegune kuni 10 A).

Fuji D92-02 dioodide komplekti saab asendada näiteks mudelitega S16C40C, S15D40C või S30D40C. Kõik need sobivad sel juhul asendamiseks. Schottky tõkkedioodidel on väiksem pingelangus ja vastavalt ka küte.

Asendamise eripära on see, et väljundis (12 V siin) UF1002G oleval "standardsel" dioodikomplektil on täiesti plastikust komposiitkarp, seetõttu kinnitatakse see termopasta abil tavalise radiaatori või voolu juhtiva plaadi külge. Ja Fuji D92-02 dioodisõlmel (ja sarnastel) on korpuses metallplaat, mis nõuab radiaatorile paigaldamisel erilist hoolt, see tähendab kohustusliku isolatsioonitihendi ja kruvi dielektrilise seibi kaudu. UF1002G dioodisõlmede rikke põhjus on dioodide pingepinged, mille amplituud suureneb, kui toiteallikas töötab koormuse all. Lubatud pöördpinge vähimagi ületamise korral saavad Schottky dioodid pöördumatu rikke, seetõttu on võimsate koormusallikate tulevase kasutamise korral soovitatav asendada võimsamad dioodisõlmed. Lõpuks on üks näpunäide, mis võimaldab teil testida kaitsemehhanismi funktsionaalsust. Lühistame õhukese juhtme, näiteks MGTF-0,8, +12 V siini kere külge (ühine juhe). Seega peaks pinge täielikult kaduma. Selle taastamiseks lülitage toiteplokk paariks minutiks kõrgepinge kondensaatorite tühjendamiseks välja, eemaldage šunt (hüppaja), eemaldage samaväärne koormus ja lülitage toiteplokk uuesti sisse; see töötab normaalselt. Sel viisil teisendatuna töötavad arvuti toiteallikad aastaid 24-tunnises režiimis täiskoormusel.

Võimsus

Oletame, et peate toiteallikat kasutama koduseks otstarbeks ja peate plokist eemaldama kaks klemmi. Ma tegin seda, kasutades kahte (võrdse pikkusega) tükki arvuti toiteallika mittevajalikku toitejuhet ja ühendasin klemmiplokiga kõik kolm juhtme eeljoodetud südamikku. Toiteallikast koormusse minevate juhtide voolukadude vähendamiseks sobib ka teine vaskkaabliga (väiksema kaduga) mitmejuhtmeline kaabel - näiteks PVSN 2x2.5, kus 2,5 on ühe ristlõige dirigent. Samuti ei saa juhtmeid juhtida klemmliistule, vaid ühendage arvuti toiteümbrise 12 V väljund arvutimonitori võrgukaabli kasutamata pistikuga.
Mikroskeemi tihvtide määramine 2003
PSon 2 - PS_ON signaali sisend, mis juhib toiteploki tööd: PSon = 0, toiteplokk on sisse lülitatud, kõik väljundpinged on olemas; PSon = 1, toiteplokk on välja lülitatud, ainult ooterežiimis on pinge + 5V_SB
V33-3 - pinge sisend +3,3 V
V5-4 - pinge sisend +5 V
V12-6 - pinge sisend +12 V
OP1 / OP2-8 / 7-Juhtimisväljundid tõukejõuga poolsilla toite muunduri jaoks
PG -9 - testimine. Väljund avatud kollektorisignaaliga PG (Power Good): PG = 0, üks või mitu väljundpinget on ebanormaalsed; PG = 1, toiteallika väljundpinged on määratud piirides
Vref1-11 - juhitav zeneri dioodi juhtimiselektrood
Fb1-10 - juhitava zeneri dioodi katood
GND -12 - ühine traat
COMP -13 - Vigavõimendi väljund ja PWM -võrdleja negatiivne sisend
IN -14 - vea võimendi negatiivne sisend
SS -15 - vea võimendi positiivne sisend, mis on ühendatud sisemise allikaga Uref = 2,5 V. Väljundit kasutatakse muunduri "pehme käivitamise" korraldamiseks
Ri -16 - sisend välise 75 kOhm takisti ühendamiseks
Vcc -1 - toitepinge, ühendatud ooteallikaga + 5V_SB
PR -5 - sisend toiteallika kaitse korraldamiseks

Laadija arvuti toiteallikast oma kätega

Erinevad olukorrad nõuavad erineva pinge ja võimsusega toiteallikaid. Seetõttu ostavad või teevad paljud inimesed seda, millest piisab kõikidel puhkudel.

Ja lihtsaim viis on võtta arvuti aluseks. See labor toiteplokk, mille omadused on 0-22 V 20 Aümber kujundatud väikese näpistamisega arvutist ATX PWM 2003. Uuesti töötlemiseks kasutasin JNC mod. LC-B250ATX. Idee pole uus ja Internetis on palju sarnaseid lahendusi, mõnda uuriti, kuid finaal osutus omaks. Olen tulemusega väga rahul. Nüüd ootan Hiinast paketti koos pinge ja voolu indikaatoritega ning vastavalt sellele vahetan selle välja. Siis on minu arengut võimalik nimetada LBP -ks - auto akude laadija.

Skeem reguleeritud üksus toiteallikas:

Esiteks eemaldasin kõik juhtmed väljundpingega +12, -12, +5, -5 ja 3,3 V. Eemaldasin kõik peale +12 V dioodide, kondensaatorite, koormustakistuste.

Asendatud kõrgepinge elektrolüüdid 220 x 200 470 x 200. Kui on, siis on parem panna suurem võimsus. Mõnikord säästab tootja toiteallika sisendfiltrit - vastavalt soovitan jootmist, kui see pole saadaval.

Väljundklapp + 12V tagasikerimine. Uus - 50 pööret 1 mm läbimõõduga traadiga, eemaldades vanad mähised. Kondensaator asendati 4700 mikrofaraadiga x 35 V.

Kuna seadmel on ooterežiimis toiteallikas pingega 5 ja 17 volti, kasutasin neid 2003. aasta toiteks ja pinge testimisseadme kaudu.

Ma rakendasin "tööruumist" tihvtile 4 pinget +5 volti (st ühendasin selle tihvtiga 1). Kasutades ooterežiimi 5 volti pingest jagurit 1,5 ja 3 kΩ, tegin 3,2 ja rakendasin selle sisendile 3 ja takisti R56 paremale klemmile, mis seejärel läheb mikroskeemi tihvti 11 juurde.

Pärast 7812 mikroskeemi paigaldamist tööruumi 17 -voldisele väljundile (kondensaator C15) sain 12 volti ja ühendasin selle 1 Kom takistiga (ilma diagrammil oleva numbrita), mis on ühendatud vasaku otsaga tihvtiga 6 mikroskeemist. Samuti toitsin 33 -oomise takisti kaudu jahutusventilaatorit, mille ma lihtsalt keerasin ümber, et see sisse puhuks. Takisti on vajalik ventilaatori kiiruse ja müra vähendamiseks.

Kogu negatiivse pingega takistite ja dioodide ahel (R63, 64, 35, 411, 42, 43, C20, D11, 24, 27) kukutati plaadilt maha, mikrolülituse tihvt 5 oli lühis maapinnaga.

Lisatud reguleerimine pinge ja väljundpinge näitaja Hiina veebipoest. Viimast on vaja toita ainult tööruumist +5 V, mitte mõõdetud pingest (see hakkab tööle alates +3 V). Toiteallika testid

Katsed viidi läbi mitme autolambi (55 + 60 + 60) samaaegne ühendamine.

See on umbes 15 amprit 14 V juures. Ma töötasin 15 minutit ilma probleemideta. Mõned allikad soovitavad tavalise 12 V väljundjuhtme korpusest eraldada, kuid siis ilmub vile. Autoraadiot toiteallikana kasutades ei märganud ma raadios ega muudes režiimides häireid ning 4 * 40 W tõmbab suurepäraselt. Parimate soovidega, Andrei Petrovski.

Ütle sisse:

Artiklis esitatakse lihtne PWM-regulaatori konstruktsioon, mille abil saate hõlpsasti muundada arvuti toiteallika, mis on kokku pandud muule kui populaarse tl494 kontrollerile, eriti dr-b2002, dr-b2003, sg6105 jt. reguleeritava väljundpingega ja piirates koormuse voolu. Samuti jagan siin arvuti toiteallikate ümbertöötamise kogemust ja kirjeldan tõestatud viise nende maksimaalse väljundpinge suurendamiseks.

Kuid kõik head asjad lõpevad millalgi ja viimasel ajal hakkasid üha enam kokku puutuma arvuti toiteallikad, millesse olid paigaldatud teised PWM-kontrollerid, eriti dr-b2002, dr-b2003, sg6105. Tekkis küsimus: kuidas saab neid toiteplokke kasutada laborite IP -de tootmiseks? Ahelate otsimine ja side raadioamatööridega ei võimaldanud selles suunas edasi liikuda, kuigi artiklist "PWM-kontrollerid sg6105 ja dr-b2002 arvuti toiteallikatest oli võimalik leida lühikirjeldus ja lülitus selliste PWM-kontrollerite sisselülitamiseks "" Kirjeldusest selgus, et need kontrollerid tl494 on palju keerulisemad ja vaevalt on võimalik proovida neid väljastpoolt juhtida, et väljundpinget reguleerida. Seetõttu otsustati sellest ideest loobuda. Kuid "uute" toiteplokkide vooluahelaid uurides märgiti, et tõuketõmbega poolsillamuunduri juhtimisahela ehitamine viidi läbi sarnaselt "vana" toiteallikaga-kahel transistoril ja eraldustrafo.

Tl494 prooviti paigaldada mikroskeemi dr-b2002 asemel selle standardse rihmaga, ühendades tl494 väljundtransistoride kollektorid toiteallika muunduri juhtimisahela transistorialustega. Väljundpinge reguleerimise tagamiseks rihmana tl494 testiti korduvalt eelmainitud M. Shumilovi ahelat. See PWM -kontrolleri lisamine võimaldab teil keelata kõik toiteallikas saadaval olevad blokeeringud ja kaitseskeemid, pealegi on see skeem väga lihtne.

Katse PWM -kontrollerit vahetada õnnestus - toiteplokk hakkas tööle, töötasid ka väljundpinge reguleerimine ja voolu piiramine, nagu ümberehitatud “vanades” toiteplokkides.

Seadme skeemi kirjeldus

Ehitus ja detailid

PWM regulaatoriplokk on monteeritud trükkplaadile ühepoolsest fooliumkattega klaaskiust suurusega 40x45 mm. Trükkplaadi joonis ja elementide paigutus on näidatud joonisel. Joonis on näidatud komponentide paigaldamise poolelt.

Plaat on mõeldud väljundkomponentide paigaldamiseks. Neile ei ole erinõudeid. Vt1 transistori saab asendada mis tahes muu sarnase parameetriga otsejuhtiva bipolaarse transistoriga. Plaat näeb ette erineva standardsuurusega trimmitakiste r5 paigaldamist.

Paigaldamine ja kasutuselevõtt

Plaat kinnitatakse mugavasse kohta ühe kruviga PWM -kontrolleri paigalduskohale lähemale. Autor leidis, et on mugav plaat ühe toiteallika jahutusradiaatori külge kinnitada. Väljundid pwm1, pwm2 on joodetud otse eelnevalt paigaldatud PWM -kontrolleri vastavatesse aukudesse - mille juhtmed lähevad muunduri juhtimistransistoride alustele (dr -b2002 mikroskeemi tihvtid 7 ja 8). Vcc väljund on ühendatud punktiga, kus on ooterežiimi toiteahela väljundpinge, mille väärtus võib olla vahemikus 13 ... 24V.

Toiteallika väljundpinget reguleerib potentsiomeeter r5, minimaalne väljundpinge sõltub takisti r7 väärtusest. Takisti r8 saab kasutada maksimaalse väljundpinge piiramiseks. Maksimaalse väljundvoolu väärtust reguleerib takisti r3 väärtuse valimine - mida väiksem on selle takistus, seda suurem on toiteploki maksimaalne väljundvool.

Protseduur arvuti toiteploki muutmiseks labori IP -ks

Toiteploki muutmise töö on seotud vooluahelatega kõrgepinge seetõttu on tungivalt soovitatav ühendada toiteplokk võrku vähemalt 100W võimsusega eraldustrafo kaudu. Lisaks, et vältida võtmetransistoride rikkeid IP seadistamise protsessis, tuleks see võrguga ühendada 220 V võimsusega 100 W võimsusega hõõglambi "ohutus" kaudu. Seda saab toitekaitsme asemel PSU külge joota.

Enne arvuti toiteallika muutmise jätkamist on soovitatav veenduda, et see töötab korralikult. Enne sisselülitamist tuleks 12 V autopirnid võimsusega kuni 25 W ühendada + 5V ja + 12V väljundahelatega. Seejärel ühendage toiteplokk võrku ja ühendage ps-on pin (tavaliselt roheline) ühise juhtmega. Kui toiteplokk töötab korralikult, vilgub "turva" lamp korraks, toiteplokk hakkab tööle ja + 5V, + 12V koormusega lambid süttivad. Kui pärast sisselülitamist süttib "turva" lamp täie kuumusega, on võimalik toite transistoride, alaldi silladioodide jne rike.

Järgmisena peaksite toiteplokilt leidma punkti, kus on ooterežiimi toiteahela väljundpinge. Selle väärtus võib olla vahemikus 13 ... 24V. Sellest hetkest alates võtame PWM -regulaatori ja jahutusventilaatori voolu.

Seejärel peaksite tavalise PWM -kontrolleri lahti keerama ja ühendama PWM -regulaatori toiteplaadiga vastavalt skeemile (joonis 1). Sisend p_in on ühendatud 12-voldise toiteallika väljundiga. Nüüd peate kontrollima regulaatori tööd. Selleks ühendage p_out väljundisse koorem autolambi kujul, viige takisti r5 täielikult vasakule (minimaalse takistuse asendisse) ja ühendage toiteplokk võrguga (uuesti läbi "turvalamp"). Kui laadimislamp süttib, veenduge, et reguleerimisahel töötab korralikult. Selleks peate takisti r5 liugurit ettevaatlikult paremale keerama, samal ajal kui väljundpinget on soovitatav juhtida voltmeetriga, et koormuslampi mitte põletada. Kui väljundpinge on reguleeritud, siis PWM regulaator töötab ja saate jätkata toiteploki uuendamist.

Jootame kõik toiteploki koormustraadid, jättes ühe juhtme +12 V ahelatesse ja ühise PWM -regulaatori ühendamiseks. Jootame: dioodid (dioodisõlmed) ahelates +3,3 V, +5 V; alaldi dioodid -5 V, -12 V; kõik filtrikondensaatorid. Elektrolüütkondensaatorid+12 V vooluahela filter tuleks asendada sama võimsusega kondensaatoritega, kuid lubatud pingega 25 V või rohkem, sõltuvalt toodetud labori toiteallika eeldatavast maksimaalsest väljundpingest. Seejärel paigaldage joonisel fig. 1 nagu r2, mis on vajalik MT stabiilse töö tagamiseks ilma välise koormuseta. Laadimisvõimsus peaks olema umbes 1W. Takisti r2 takistust saab arvutada toiteallika maksimaalse väljundpinge põhjal. Lihtsamal juhul sobib 2-vatine 200-300 oomi takisti.

Järgmisena saate toiteploki kasutamata väljundahelatelt eemaldada vana PWM -kontrolleri torustiku elemendid ja muud raadiokomponendid. Selleks, et mitte kogemata midagi "kasulikku" välja kukkuda, on soovitatav osad lahti keerata mitte täielikult, vaid ükshaaval ja alles pärast seda, kui olete veendunud, et MT töötab, eemaldage osa täielikult. Seoses filtri õhuklapiga l1 ei tee autor sellega tavaliselt midagi ja kasutab standardset +12 V vooluahela mähist. See on tingitud asjaolust, et ohutuse huvides on laboritoite maksimaalne väljundvool tavaliselt piiratud tase, mis ei ületa +12 V toiteahela nimiväärtust. ...

Pärast paigaldise puhastamist on soovitatav suurendada ooterežiimi toiteallika filtrikondensaatori C1 mahtuvust, asendades selle kondensaatoriga nimiväärtusega 50 V / 100 μF. Lisaks, kui vooluahelasse paigaldatud diood vd1 on väikese võimsusega (klaasist ümbrises), on soovitatav see asendada võimsamaga, joodetud vooluahela -5 V või -12 V alaldist. jahutusventilaatori M1 mugavaks tööks tuleks valida ka takisti r1 takistus.

Arvutitoiteallikate ümbertöötamise kogemus näitas, et kasutades PWM -kontrolleri erinevaid juhtimisskeeme, jääb toiteallika maksimaalne väljundpinge vahemikku 21 ... 22 V. See on enam kui piisav laadijate tootmiseks autoakusid, kuid laboratooriumi toiteallika jaoks sellest siiski ei piisa. Suurenenud väljundpinge saamiseks soovitavad paljud raadioamatöörid kasutada väljundpinge jaoks silla alaldusskeemi, kuid see on tingitud täiendavate dioodide paigaldamisest, mille maksumus on üsna kõrge. Pean seda meetodit irratsionaalseks ja kasutan toiteploki väljundpinge suurendamiseks teist võimalust - moderniseerimist toitetrafo.

Jõutrafo IP uuendamiseks on kaks peamist viisi. Esimene meetod on mugav selle poolest, et selle rakendamine ei nõua trafo lahtivõtmist. See põhineb asjaolul, et tavaliselt on sekundaarmähis keritud mitmesse juhtmesse ja seda on võimalik "kihistada". Jõutrafo sekundaarmähised on skemaatiliselt näidatud joonisel fig. a). See on kõige levinum muster. Tavaliselt on 5 -voldisel mähisel 3 pööret, mähitud 3-4 juhtmesse (mähised "3,4" - "tavaline" ja "tavaline" - "5,6") ja 12 -voldine mähis - lisaks 4 pööret ühes juhtmes ( mähised "1" - "3,4" ja "5,6" - "2").

Selleks keeratakse trafo lahti, 5-voldise mähise kraanid on hoolikalt lahti joodetud ja ühise juhtme "pats" lahti keeratud. Ülesanne on lahti ühendada paralleelselt ühendatud 5-voldised mähised ja lülitada kõik või osa neist järjestikku sisse, nagu on näidatud joonisel fig. b).

Mähiseid pole raske isoleerida, kuid neid on õige faasida üsna raske. Selleks kasutab autor madalsageduslikku siinussignaaligeneraatorit ja ostsilloskoopi või vahelduvvoolu millivoltmeetrit. Ühendades 30 ... 35 kHz sagedusele häälestatud generaatori väljundi trafo primaarmähisega, jälgitakse ostsilloskoobi või millivoltmeetri abil sekundaarmähiste pinget. Kombineerides 5-voldiste mähiste ühendamist, saavutavad nad väljundpinge vajaliku hulga tõusu võrreldes originaaliga. Sel viisil saate toiteallika väljundpinget suurendada kuni 30 ... 40 V.

Teine võimalus jõutrafot uuendada on selle tagasikerimine. See on ainus võimalus saada väljundpinge üle 40 V. Siin on kõige keerulisem ülesanne ferriitsüdamiku lahtiühendamine. Autor on võtnud kasutusele meetodi trafo keetmiseks vees 30–40 minutit. Kuid enne trafo seedimist peaksite hoolikalt mõtlema südamiku eraldamise meetodile, arvestades asjaolu, et pärast seedimist on see väga kuum ja pealegi muutub kuum ferriit väga habras. Selleks tehakse ettepanek vormist välja lõigata kaks kiilukujulist riba, mille saab seejärel sisestada südamiku ja raami vahele ning nende abil eraldada südamiku pooled. Ferriitsüdamiku osade purunemise või tükeldamise korral ei tohiks te eriti ärrituda, kuna seda saab edukalt liimida tsüakrülaaniga (nn superliim).

Pärast trafo mähise vabastamist on vaja sekundaarmähis üles kerida. On impulsi trafod on üks ebameeldiv omadus - esmane mähis on keritud kahes kihis. Esiteks keritakse raamile primaarmähise esimene osa, seejärel sõel, seejärel kõik sekundaarmähised, jälle ekraan ja primaarmähise teine osa. Seetõttu peate primaarmähise teise osa hoolikalt kerima, pidades samal ajal meeles selle ühendust ja mähise suunda. Seejärel eemaldage ekraan, mis on valmistatud vaskfooliumi kihina ja joodetud traadiga, mis viib trafo klemmini, mis tuleb esmalt jootmata. Lõpuks kerige sekundaarmähised järgmisele ekraanile. Nüüd kuivatage mähis kindlasti hästi kuuma õhuvooluga, et aurustuda mädanemisse seedimise ajal tunginud vesi.

Sekundaarmähise pöörete arv sõltub MT nõutavast maksimaalsest väljundpingest kiirusega ligikaudu 0,33 pööret / V (st 1 pööre - 3 V). Näiteks keris autor 2x18 pööret PEV-0,8 traati ja sai toiteploki maksimaalse väljundpinge umbes 53 V. Juhtme ristlõige sõltub toiteallika maksimaalse väljundvoolu nõudest. üksus, samuti trafo raami mõõtmed.

Sekundaarmähis on keritud 2 juhtmega. Ühe traadi ots suletakse kohe raami esimese klemmi külge ja teisele jäetakse 5 cm varu, et moodustada nullklemmi "pats". Pärast mähise lõpetamist suletakse teise traadi ots raami teise klemmi külge ja moodustatakse "pats" nii, et mõlema poolmähise keerdude arv on tingimata sama.

Nüüd on vaja taastada ekraan, kerida trafo primaarmähise eelnevalt mähitud teine osa, jälgides esialgset ühendust ja mähise suunda ning monteerida trafo magnetiline südamik. Kui sekundaarmähise juhtmestik on õigesti joodetud (12-voldise mähise klemmidele), saate trafo toiteplokki jootma ja kontrollida selle töövõimet.

ARHIIV: Lae alla

Jaotis: [Toiteallikad (impulss)]
Salvestage artikkel siia:

Selle artikli materjalid avaldati ajakirjas Radioamator - 2013, nr 11

Artiklis esitatakse PWM-regulaatori lihtne disain, mille abil saate hõlpsasti muuta arvuti toiteallika, mis on kokku pandud muule kui populaarsele TL494 kontrollerile, eriti DR-B2002, DR-B2003, SG6105 ja muudele, laboratoorseks. reguleeritav väljundpinge ja koormuse voolu piiramine. Samuti jagan siin arvuti toiteallikate ümbertöötamise kogemust ja kirjeldan tõestatud viise nende maksimaalse väljundpinge suurendamiseks.

Amatöörraadio kirjanduses on palju skeeme vananenud arvuti toiteallikate (PSU) muutmiseks laadijateks ja laboratoorseteks toiteallikateks (IP). Kuid need kõik on seotud nende toiteallikatega, milles juhtseade on ehitatud TL494 PWM kontrolleri mikroskeemi või selle analoogide DBL494, KIA494, KA7500, KR114EU4 alusel. Oleme neid toiteallikaid üle tosina ümber töötanud. Laadijad, mis on valmistatud vastavalt skeemile, mida M. Shumilov kirjeldas artiklis "Arvuti toiteallikas - laadija", (Raadio - 2009, nr 1), millele on lisatud osuti mõõteriist väljundpinge mõõtmiseks ja laadimisvool... Sama skeemi alusel toodeti esimesi laboratoorseid toiteallikaid seni, kuni tuli nähtavale „Laboratoorsete toiteallikate juhtimise universaalne tahvel” (Raadio aastaraamat - 2011, nr 5, lk 53). Seda skeemi kasutades saaks teha palju funktsionaalsemaid toiteallikaid. Selle regulaatoriahela jaoks töötati välja digitaalne ampermeeter, mida on kirjeldatud artiklis "Lihtne sisseehitatud ampermeeter seadmel PIC16F676".

Kuid kõik head asjad saavad kunagi otsa ja hiljuti hakkasid üha enam kokku puutuma arvuti toiteallikad, millesse olid paigaldatud teised PWM-kontrollerid, eriti DR-B2002, DR-B2003, SG6105. Tekkis küsimus: kuidas saab neid toiteplokke kasutada laborite IP -de tootmiseks? Ahelate otsimine ja side raadioamatööridega ei võimaldanud selles suunas edasi liikuda, kuigi artiklist "PWM-kontrollerid SG6105 ja DR-B2002 arvuti toiteallikates" oli võimalik leida selliste PWM-kontrollerite lühikirjeldus ja ühendusskeem. Kirjeldusest selgus, et need kontrollerid on palju keerukamad kui TL494 ja vaevalt on võimalik proovida neid väljastpoolt juhtida, et väljundpinget reguleerida. Seetõttu otsustati sellest ideest loobuda. Kuid "uute" toiteplokkide vooluahelaid uurides märgiti, et tõuketõmbega poolsillamuunduri juhtimisahela ehitamine viidi läbi sarnaselt "vana" toiteallikaga-kahel transistoril ja eraldustrafo.

Standardse rihmaga DR-B2002 mikroskeemi asemel prooviti paigaldada TL494, ühendades TL494 väljundtransistoride kollektorid toiteallika muunduri juhtimisahela transistori alustega. Ülalmainitud M. Shumilovi ahel valiti korduvalt TL494 rihmaks, et tagada väljundpinge reguleerimine. See PWM -kontrolleri lisamine võimaldab teil keelata kõik toiteallikas saadaval olevad blokeeringud ja kaitseskeemid, pealegi on see skeem väga lihtne.

Katse PWM -kontrollerit vahetada õnnestus - toiteplokk hakkas tööle, töötasid ka väljundpinge reguleerimine ja voolu piiramine, nagu ümberehitatud “vanades” toiteplokkides.

Seadme skeemi kirjeldus

Ehitus ja detailid

Plaat on mõeldud väljundkomponentide paigaldamiseks. Neile ei ole erinõudeid. Transistori VT1 saab asendada mis tahes muu sarnaste parameetritega bipolaarse otsejuhtivusega transistoriga. Plaat näeb ette erinevate standardsuurustega trimmertakistite R5 paigaldamist.

Paigaldamine ja kasutuselevõtt

Plaat kinnitatakse mugavas kohas ühe kruviga PWM -kontrolleri paigalduskohale lähemal. Autor leidis, et on mugav plaat ühe toiteallika jahutusradiaatori külge kinnitada. Väljundid PWM1, PWM2 on joodetud otse eelnevalt paigaldatud PWM -kontrolleri vastavatesse aukudesse - mille juhtmed lähevad muunduri juhtimistransistoride alustele (DR -B2002 mikroskeemi tihvtid 7 ja 8). Vcc väljund on ühendatud punktiga, kus on ooterežiimi toiteahela väljundpinge, mille väärtus võib olla vahemikus 13 ... 24V.

Toiteallika väljundpinget reguleerib potentsiomeeter R5, minimaalne väljundpinge sõltub takisti R7 väärtusest. Takisti R8 saab kasutada maksimaalse väljundpinge piiramiseks. Maksimaalse väljundvoolu väärtust reguleerib takisti R3 väärtuse valimine - mida väiksem on selle takistus, seda suurem on toiteploki maksimaalne väljundvool.

Protseduur arvuti toiteploki muutmiseks labori IP -ks

Toiteploki muutmistööd on seotud tööga kõrgepingeahelates, seetõttu on tungivalt soovitatav ühendada toiteplokk võrguga vähemalt 100W võimsusega eraldustrafo kaudu. Lisaks, et vältida võtmetransistoride rikkeid IP seadistamise protsessis, tuleks see võrguga ühendada 220 V võimsusega 100 W võimsusega hõõglambi "ohutus" kaudu. Seda saab toitekaitsme asemel PSU külge joota.

Enne arvuti toiteallika muutmise jätkamist on soovitatav veenduda, et see töötab korralikult. Enne sisselülitamist tuleks 12 V autopirnid võimsusega kuni 25 W ühendada + 5V ja + 12V väljundahelatega. Seejärel ühendage toiteplokk võrku ja ühendage PS-ON tihvt (tavaliselt roheline) ühise juhtmega. Kui toiteplokk töötab korralikult, vilgub "turva" lamp korraks, toiteplokk hakkab tööle ja + 5V, + 12V koormusega lambid süttivad. Kui pärast sisselülitamist süttib "ohutus" lamp täies kuumuses, on võimalik jõutransistoride, alaldi silladioodide jne rike.

Seejärel peaksite tavalise PWM -kontrolleri lahti keerama ja ühendama PWM -regulaatori toiteplaadiga vastavalt skeemile (joonis 1). Sisend P_IN on ühendatud 12-voldise toiteallikaga. Nüüd peate kontrollima regulaatori tööd. Selleks ühendage P_OUT väljundisse auto lambipirniga koormus, viige takisti R5 mootor vasakule (minimaalse takistuse asendisse) ja ühendage toiteplokk võrguga (uuesti läbi "Turvalamp"). Kui laadimislamp süttib, veenduge, et reguleerimisahel töötab korralikult. Selleks peate takisti R5 liugurit ettevaatlikult paremale keerama, samal ajal kui väljundpinget on soovitatav voltmeetriga juhtida, et koormuslamp mitte põletada. Kui väljundpinge on reguleeritud, siis PWM regulaator töötab ja saate jätkata toiteploki uuendamist.

Jootame kõik toiteploki koormusjuhtmed, jättes ühe juhtme +12 V ahelasse ja ühise PWM -regulaatori ühendamiseks. Jootame: dioodid (dioodisõlmed) ahelates +3,3 V, +5 V; alaldi dioodid -5 V, -12 V; kõik filtrikondensaatorid. +12 V vooluahela filtri elektrolüütilised kondensaatorid tuleks asendada sama võimsusega, kuid lubatud pingega 25 V või rohkem, sõltuvalt toodetud labori toiteallika eeldatavast maksimaalsest väljundpingest. Seejärel paigaldage joonisel fig. 1 kui R2, mis on vajalik toiteallika stabiilse töö tagamiseks ilma välise koormuseta. Laadimisvõimsus peaks olema umbes 1W. Takisti R2 takistust saab arvutada toiteallika maksimaalse väljundpinge põhjal. Lihtsamal juhul sobib 2-vatine 200-300 oomi takisti.

Järgmisena saate toiteploki kasutamata väljundahelatelt eemaldada vana PWM -kontrolleri torustiku elemendid ja muud raadiokomponendid. Selleks, et mitte kogemata midagi "kasulikku" välja kukkuda, on soovitatav osad lahti keerata mitte täielikult, vaid ükshaaval ja alles pärast seda, kui olete veendunud, et MT töötab, eemaldage osa täielikult. Seoses L1 filtri õhuklapiga ei tee autor sellega tavaliselt midagi ja kasutab standardset + 12 V vooluahela mähist. See on tingitud asjaolust, et ohutuse huvides on labori toiteallika maksimaalne väljundvool tavaliselt piiratud tase, mis ei ületa +12 V toiteahela nimiväärtust. ...

Pärast paigaldise puhastamist on soovitatav suurendada ooterežiimi toiteallika filtrikondensaatori C1 mahtuvust, asendades selle kondensaatoriga nimiväärtusega 50 V / 100 μF. Lisaks, kui vooluahelasse paigaldatud diood VD1 on väikese võimsusega (klaasist ümbrises), on soovitatav see asendada võimsamaga, joodetud vooluahela -5 V või -12 V alaga. jahutusventilaatori M1 mugavaks tööks valige takisti R1 takistus.

Arvutitoiteallikate ümbertöötamise kogemus näitas, et kasutades PWM -kontrolleri erinevaid juhtimisskeeme, jääb toiteallika maksimaalne väljundpinge vahemikku 21 ... 22 V. See on enam kui piisav laadijate tootmiseks autoakusid, kuid laboratooriumi toiteallika jaoks sellest siiski ei piisa. Suurenenud väljundpinge saamiseks soovitavad paljud raadioamatöörid kasutada väljundpinge jaoks silla alaldusskeemi, kuid see on tingitud täiendavate dioodide paigaldamisest, mille maksumus on üsna kõrge. Arvan, et see meetod on irratsionaalne ja kasutan toiteallika väljundpinge suurendamiseks teist võimalust - jõutrafo moderniseerimist.

Pärast trafo mähise vabastamist on vaja sekundaarmähis üles kerida. Impulsstrafodel on üks ebameeldiv omadus - esmane mähis on keritud kahes kihis. Esiteks keritakse raamile primaarmähise esimene osa, seejärel sõel, seejärel kõik sekundaarmähised, jälle ekraan ja primaarmähise teine osa. Seetõttu peate primaarmähise teise osa hoolikalt kerima, pidades samal ajal meeles selle ühendust ja mähise suunda. Seejärel eemaldage ekraan, mis on valmistatud vaskfooliumi kihina ja joodetud traadiga, mis viib trafo klemmini, mis tuleb esmalt jootmata. Lõpuks kerige sekundaarmähised järgmisele ekraanile. Nüüd kuivatage mähis kindlasti kuuma õhu vooluga, et aurustuda seedimise ajal mähises tunginud vesi.