Den här artikeln är avsedd för människor som snabbt kan skilja en transistor från en diod, vet vad en lödkolv är till för och vilken sida de ska hålla den på, och som slutligen kom till insikten att utan en laboratorieströmförsörjning är deras liv inte längre meningsfullt . ..

Detta schema skickades till oss av en person under smeknamnet: Loogin.

Alla bilder är förminskade i storlek, för att se i full storlek, klicka med vänster musknapp på bilden

Här kommer jag att försöka så mycket som möjligt i detalj - steg för steg för att berätta hur man gör det med minimal kostnad. Alla har säkert minst en strömförsörjningsenhet liggandes under fötterna efter uppgraderingar av hemmets hårdvara. Naturligtvis måste du köpa något, men dessa uppoffringar kommer att vara små och sannolikt motiverade av slutresultatet - det handlar vanligtvis om 22V och 14A tak. Personligen investerade jag i $10. Naturligtvis, om du samlar allt från "noll"-positionen, måste du vara redo att betala ut ytterligare $ 10-15 för att köpa själva PSU:n, kablar, potentiometrar, knoppar och andra lösa saker. Men, oftast - alla har sådant skräp i lösvikt. Det finns en annan nyans - du måste arbeta lite med händerna, så de borde vara "utan förskjutning" J och du kan få något liknande:

Först måste du på något sätt skaffa en onödig men funktionsduglig ATX PSU med en effekt på > 250W. Ett av de mest populära systemen är Power Master FA-5-2:

Jag kommer att beskriva den detaljerade sekvensen av åtgärder specifikt för detta schema, men de är alla giltiga för andra alternativ.
Så i det första skedet måste du förbereda en BP-givare:

1. Ta bort diod D29 (du kan bara lyfta ett ben)
2. Vi tar bort bygeln J13, vi hittar den i kretsen och på kortet (du kan använda trådskärare)
3. PS ON-bygeln till jord måste vara på plats.
4. Vi slår på PB bara under en kort tid, eftersom spänningen vid ingångarna kommer att vara maximal (ungefär 20-24V) Det är faktiskt vad vi vill se ...

Glöm inte utgångselektrolyterna, designade för 16V. Kanske blir de lite varma. Med tanke på att de med största sannolikhet är "svullna" måste de ändå skickas till träsket, det är inte synd. Ta bort ledningarna, de stör, och endast GND och + 12V kommer att användas, löd sedan tillbaka dem.

5. Ta bort 3,3-voltsdelen: R32, Q5, R35, R34, IC2, C22, C21:

6. Ta bort 5V: Schottky montering HS2, C17, C18, R28, du kan också "skriva choke" L5
7. Ta bort -12V -5V: D13-D16, D17, C20, R30, C19, R29

8. Vi ändrar de dåliga: ersätt C11, C12 (helst med en stor kapacitet C11 - 1000uF, C12 - 470uF)
9. Vi ändrar de olämpliga komponenterna: C16 (helst på 3300uF x 35V som min, ja, åtminstone 2200uF x 35V är ett måste!) och jag råder dig att byta ut R27-motståndet mot ett kraftigare, till exempel 2W och ta motståndet 360-560 Ohm.

Vi tittar på min tavla och upprepar:

10. Vi tar bort allt från benen TL494 1,2,3 för detta tar vi bort motstånden: R49-51 (vi släpper 1:a benet), R52-54 (... 2:a benet), C26, J11 (... 3:e benet) )
11. Jag vet inte varför, men min R38 klipptes av någon J Jag rekommenderar att du klipper den också. Den deltar i spänningsåterkoppling och är parallell med R37. Egentligen kan R37 också skäras.

12. vi separerar mikrokretsens 15:e och 16:e ben från "alla andra": för detta gör vi 3 snitt i de befintliga spåren, och till det 14:e benet återställer vi anslutningen med en svart bygel, som visas på mitt foto.

13. Nu löder vi kabeln för regulatorkortet till punkterna enligt diagrammet, jag använde hålen från de lödda motstånden, men den 14:e och 15:e var jag tvungen att riva av lacken och borra hål, på bilden ovan.
14. Kärnan i slingan nr 7 (styrenhetens strömförsörjning) kan tas från + 17V TL-försörjningen, i området för bygeln, mer exakt från den J10. Borra ett hål i spåret, rensa lacket och där! Det är bättre att borra från utskriftssidan.

Det var allt, som man säger: "minimal förfining" för att spara tid. Om tiden inte är kritisk kan du helt enkelt föra kretsen till följande tillstånd:

Jag skulle också råda dig att byta högspänningsledningarna vid ingången (C1, C2). De har liten kapacitet och är förmodligen redan ganska torra. Det kommer normalt att finnas 680uF x 200V. Dessutom är det trevligt att göra om L3-gruppens stabiliseringschoke lite, antingen använd 5-voltslindningar genom att seriekoppla dem, eller ta bort allt och linda ca 30 varv med en ny emaljtråd med ett totalt tvärsnitt på 3-4mm 2 .

För att driva fläkten måste du "förbereda" den med 12V. Jag kom ut på det här sättet: Där det tidigare fanns en fälteffekttransistor för att bilda 3,3V, kan du "lösa" en 12-volts KREN-ku (KREN8B eller 7812 importerad analog). Naturligtvis går det inte att göra utan att klippa spår och lägga till ledningar. Till slut visade det sig i allmänhet till och med "ingenting":

Bilden visar hur allt harmoniskt samexisterade i den nya kvaliteten, till och med fläktkontakten passade ganska bra och det återlindade gasreglaget visade sig vara ganska bra.

Nu regulatorn. För att förenkla uppgiften med olika shuntar där gör vi så här: vi köper färdig amperemeter och voltmeter i Kina, eller på den lokala marknaden (du kan säkert hitta dem där från återförsäljare). Du kan köpa kombinerat. Men, vi får inte glömma att de har ett nuvarande tak på 10A! Därför, i regulatorkretsen, kommer det att vara nödvändigt att begränsa strömgränsen vid detta märke. Här kommer jag att beskriva möjligheten för enskilda enheter utan strömreglering med en maxgräns på 10A. Regulatorkrets:

För att göra strömgränsjusteringen, istället för R7 och R8, måste du sätta ett 10kΩ variabelt motstånd, precis som R9. Då blir det möjligt att använda helmåttet. Också värt att uppmärksamma R5. I det här fallet är dess motstånd 5,6kΩ, eftersom vår amperemeter har en 50mΩ shunt. För andra alternativ R5=280/R shunt. Eftersom vi tog en av de billigaste voltmetrarna så behöver den modifieras något så att den kan mäta spänningar från 0V, och inte från 4,5V, som tillverkaren gjorde. Hela ändringen består i att separera matnings- och mätkretsarna genom att ta bort dioden D1. Vi löder tråden där - det här är + V-strömförsörjningen. Den uppmätta delen förblev oförändrad.

Regulatorkortet med elementens placering visas nedan. Bilden för tillverkningsmetoden för laserstrykning kommer i en separat Regulator.bmp-fil med en upplösning på 300 dpi. Även i arkivet finns filer för redigering i EAGLE. Sist av. version kan laddas ner här: www.cadsoftusa.com. Det finns mycket information om denna redaktör på Internet.

Sedan fäster vi den färdiga brädan i taket av fallet genom isolerande distanser, till exempel skurna från en använd klubba 5-6 mm hög. Tja, glöm inte att göra alla nödvändiga utskärningar för mätning och andra enheter.

Vi förmonterar och testar under belastning:

Vi tittar bara på korrespondensen av avläsningarna från olika kinesiska enheter. Och nedan redan med "normal" belastning. Detta är en glödlampa för bilstrålkastare. Som ni ser är det nästan 75W. Samtidigt, glöm inte att sätta in ett oscilloskop där och se krusningar på cirka 50mV. Om det finns mer, kommer vi ihåg de "stora" elektrolyterna på den höga sidan med en kapacitet på 220uF och glömmer omedelbart efter att ha ersatt dem med normala med en kapacitet på 680uF, till exempel.

I princip kan vi stanna vid detta, men för att ge enheten ett trevligare utseende, ja, så att den inte ser 100% hemgjord ut, gör vi följande: vi lämnar vår lya, går upp till våningen ovanför och ta bort en värdelös skylt från den första dörren som kommer över.

Som ni ser har någon redan varit här före oss.

I allmänhet gör vi tyst denna smutsiga affär och börjar arbeta med filer av olika stilar och samtidigt bemästra AutoCad.

Sedan skärper vi en bit av ett trekvartsrör på sandpapper och skär det ur ett ganska mjukt gummi av önskad tjocklek och skulpterar benen med superlim.

Som ett resultat får vi en ganska anständig enhet:

Några punkter bör noteras. Det viktigaste är att inte glömma att strömförsörjningens och utgångskretsens GND inte ska anslutas., så du måste utesluta kopplingen mellan höljet och GND för PSU. För enkelhetens skull är det önskvärt att ta ut säkringen, som på mitt foto. Tja, försök att återställa de saknade elementen i ingångsfiltret så mycket som möjligt, de finns troligen inte alls i källan.

Här är ytterligare ett par alternativ för sådana enheter:

Till vänster är ett 2-vånings ATX-fodral med en all-mätbox, och till höger är ett kraftigt förändrat gammalt AT-fodral från en dator.

Första applikation/erfarenhet: Framställning av brännbar gas genom elektrolys.
Du behöver 2 stycken folie vikta och ihoprullade med en pappershandduk eller servett. Allt detta sänks ner i ett glas saltvatten och ett skummedel. Vi applicerar spänning på foliebitarna från strömförsörjningen, och vi börjar omedelbart producera brännbar gas.
Förresten, detta experiment och efterföljande bör utföras med god ventilation, eftersom inte alla ångor och gaser som produceras är ofarliga.

Andra användningen/erfarenheten: Grafitglödlampa
Följande experiment tror jag har setts av många, om spänning läggs på en grafitstav från en penna, då värms den upp så mycket att den börjar avge ljus. Det är sant att en sådan lampa inte fungerar länge, men om du sätter den i ett vakuum så tror jag att det kommer att visa sig vara en helt fungerande glödlampa, många av de första glödlamporna hade säkert en kolglödtråd och kommer också jobba med grafit =)

Tredje applikation/erfarenhet: galvanisering
För nästa experiment behöver du kopparsulfat och citronsyra,
lös upp dem i destillerat vatten, lägg sedan en kopparbit ansluten till strömförsörjningens positiva terminal och en metalldel i den resulterande elektrolyten, anslut den till minuspolen, ställ in en liten ström och låt den stå i 5 minuter. en del har blivit täckt med ett tunt lager koppar, ju längre processen tar desto tjockare blir kopparlagret.

Fjärde ansökan/erfarenhet: Metallbearbetning
Låt oss ta ett stålföremål och täcka det med ett tunt lager av plasticine, sedan "skrapa" inskriptionen eller bilden och bilda ett bad från plasticine, häll saltlösning.
Vi ansluter plus från strömförsörjningen till arbetsstycket och minus till metallskruven. När den självgängande skruven sänks ner i saltlösningen stänger den elektriska kretsen och
en elektrokemisk reaktion börjar, som ett resultat av vilken den oskyddade metallen i anoden korroderas. Strömmen och spänningen i detta och tidigare experiment väljs individuellt, ju större dessa värden är, desto snabbare går reaktionerna. På så sätt kan man göra ett hål även i mycket starkt stål.

Femte användningen/upplevelsen: "Scorcher"
Ta bara en bit nikromtråd, böj den och lägg på spänning, tråden värms upp och du kan använda den som en vedbrännare eller plastskärare.

I förvar: Med en laboratorieströmförsörjning kan du göra många användbara och värdelösa saker, allt beror på din fantasi!

Att göra en strömförsörjning med dina egna händer är inte bara vettigt för en entusiastisk radioamatör. En hemmagjord strömförsörjningsenhet (PSU) kommer att skapa bekvämlighet och spara en avsevärd summa även i följande fall:

• Att driva ett lågspänningsverktyg för att spara resursen från ett dyrt batteri (batteri);
• För elektrifiering av lokaler som är särskilt farliga när det gäller graden av elektriska stötar: källare, garage, bodar etc. När den drivs med växelström kan dess stora värde i lågspänningsledningar störa hushållsapparater och elektronik;
• I design och kreativitet för exakt, säker och avfallsfri skärning av skumplast, skumgummi, lågsmältande plast med uppvärmd nikrom;
• I ljusdesign kommer användningen av speciella strömförsörjningar att förlänga livslängden på LED-remsan och få stabila ljuseffekter. Strömförsörjning av undervattensbelysningsapparater etc. från ett hushållsnät är i allmänhet oacceptabelt;
• För laddning av telefoner, smartphones, surfplattor, bärbara datorer borta från stabila strömkällor;
• För elektroakupunktur;
• Och många andra mål som inte är direkt relaterade till elektronik.

Tillåtna förenklingar

Professionella nätaggregat är designade för att driva belastningar av alla slag, inkl. reaktiv. Bland de möjliga konsumenterna - precisionsutrustning. Pro-PSU:n måste bibehålla den specificerade spänningen med högsta noggrannhet på obestämd tid, och dess design, skydd och automatisering måste tillåta drift av okvalificerad personal under till exempel svåra förhållanden. biologer att driva sina instrument i ett växthus eller på en expedition.

En strömförsörjning för amatörlaboratorier är fri från dessa restriktioner och kan därför förenklas avsevärt samtidigt som kvalitetsindikatorer bibehålls som är tillräckliga för dess eget bruk. Vidare är det, även genom enkla förbättringar, möjligt att erhålla en speciell strömförsörjningsenhet från den. Vad ska vi göra nu.

Förkortningar

1. Kortslutning - kortslutning.
2. XX - tomgång, dvs. plötslig frånkoppling av lasten (konsument) eller ett avbrott i dess krets.
3. KSN - spänningsstabiliseringskoefficient. Den är lika med förhållandet mellan förändringen i inspänningen (i % eller gånger) och samma utspänning vid konstant strömförbrukning. T.ex. nätspänningen sjönk "i sin helhet", från 245 till 185V. I förhållande till normen vid 220V blir detta 27%. Om PSU för PSU är 100 kommer utspänningen att ändras med 0,27%, vilket vid dess värde på 12V ger en drift på 0,033V. Mer än acceptabelt för amatörträning.
4. PPN är en källa till ostabiliserad primärspänning. Detta kan vara en transformator på järn med en likriktare eller en pulsad nätspänningsomvandlare (IIN).
5. IIN - arbetar med en ökad (8-100 kHz) frekvens, vilket tillåter användning av lätta kompakta transformatorer på ferrit med lindningar på flera till flera tiotals varv, men är inte utan nackdelar, se nedan.
6. RE - reglerelementet för spänningsstabilisatorn (SN). Bibehåller det angivna utgångsvärdet.
7. ION är en referensspänningskälla. Ställer in dess referensvärde, enligt vilket, tillsammans med återkopplingssignalerna från OS, styrenhetens styrenhet påverkar RE.
8. CNN - kontinuerlig spänningsstabilisator; helt enkelt "analog".
9. ISN - kopplingsspänningsstabilisator.
10. UPS - byte av strömförsörjning.

Notera: både CNN och ISN kan arbeta både från strömfrekvens PSU med en transformator på järn, och från IIN.

Om datorströmförsörjning

UPS:er är kompakta och ekonomiska. Och i skafferiet har många en strömförsörjning från en gammal dator liggande, föråldrad, men ganska funktionsduglig. Så är det möjligt att anpassa en switchande strömförsörjning från en dator för amatör-/arbetsändamål? Tyvärr är en dator UPS en ganska mycket specialiserad enhet och möjligheterna att använda det i vardagen / på jobbet är mycket begränsade:

Det är tillrådligt för en vanlig amatör att använda en UPS som konverterats från en dator, kanske bara för att driva ett elverktyg; se nedan för mer om detta. Det andra fallet är om en amatör är engagerad i att reparera en PC och/eller skapa logiska kretsar. Men då vet han redan hur man anpassar PSU från datorn för detta:

1. Ladda huvudkanalerna + 5V och + 12V (röda och gula ledningar) med nikromspiraler för 10-15% av den nominella belastningen;
2. Grön mjukstartkabel (med lågspänningsknapp på frontpanelen på systemenheten) pc på kort till gemensam, d.v.s. på någon av de svarta ledningarna;
3. På/av för att producera mekaniskt, en vippströmbrytare på baksidan av PSU;
4. Med ett mekaniskt (järn) I/O "tjänstrum", d.v.s. den oberoende +5V USB-strömförsörjningen kommer också att stängas av.

För affärer!

På grund av bristerna hos UPS, plus deras grundläggande och kretskomplexitet, kommer vi först i slutet att överväga ett par av dessa, men enkla och användbara, och prata om metoden för att reparera IIN. Huvuddelen av materialet ägnas åt SNN och PSN med industriella frekvenstransformatorer. De tillåter en person som just har plockat upp en lödkolv att bygga en PSU av mycket hög kvalitet. Och att ha det på gården blir det lättare att behärska den "tunnare" tekniken.

IPN

Låt oss först titta på PPI. Vi kommer att lämna impulserna mer detaljerat till avsnittet om reparation, men de har något gemensamt med "järn": en krafttransformator, en likriktare och ett rippeldämpningsfilter. Tillsammans kan de implementeras på olika sätt beroende på syftet med PSU.

Pos. 1 i fig. 1 - halvvågs (1P) likriktare. Spänningsfallet över dioden är minst, ca. 2B. Men rippeln av den likriktade spänningen är med en frekvens på 50 Hz och är "sliten", d.v.s. med gap mellan pulserna, så rippelfilterkondensatorn Cf måste vara 4-6 gånger större än i andra kretsar. Användningen av en krafttransformator Tr i termer av effekt är 50%, eftersom endast 1 halvvåg rätas ut. Av samma anledning uppstår en magnetisk flödesdistorsion i den magnetiska kretsen Tr och nätverket "ser" det inte som en aktiv belastning, utan som en induktans. Därför används 1P likriktare endast för låg effekt och där det är omöjligt att göra annat, till exempel. i IIN på blockerande generatorer och med spjälldiod, se nedan.

Notera: varför 2V, och inte 0,7V, där p-n-övergången öppnar i kisel? Orsaken är genom ström, som diskuteras nedan.

Pos. 2 - 2-halvvåg med en mittpunkt (2PS). Diodförlusterna är desamma som tidigare. fall. Rippeln är 100 Hz kontinuerlig, så SF är minsta möjliga. Använd Tr - 100% Nackdel - dubbla förbrukningen av koppar i sekundärlindningen. I en tid då likriktare tillverkades på kenotronlampor spelade detta ingen roll, men nu är det avgörande. Därför används 2PS i lågspänningslikriktare, främst med ökad frekvens med Schottky-dioder i UPS, men 2PS har inga grundläggande effektbegränsningar.

Pos. 3 - 2-halvvågsbrygga, 14.00. Förluster på dioder - fördubblats jämfört med pos. 1 och 2. Resten är detsamma som för 2PS, men nästan hälften så mycket koppar behövs för sekundären. Nästan - eftersom flera varv måste lindas för att kompensera för förlusterna på ett par "extra" dioder. Den vanligaste kretsen för spänning från 12V.

Pos. 3 - bipolär. "Bron" avbildas villkorligt, som är brukligt i kretsscheman (vän dig!), och roteras 90 grader moturs, men i själva verket är det ett par 2PS påslagna i olika polariteter, vilket tydligt kan ses vidare i fig. 6. Kopparförbrukning som i 2PS, diodförluster som i 2PM, resten som i båda. Den är byggd främst för att driva analoga enheter som kräver spänningssymmetri: Hi-Fi UMZCH, DAC / ADC, etc.

Pos. 4 - bipolär enligt schemat för parallell fördubbling. Ger, utan ytterligare åtgärder, ökad spänningssymmetri, tk. sekundärlindningens asymmetri är utesluten. Använder Tr 100%, rippel 100 Hz, men riven, så SF behöver dubbel kapacitet. Förlusterna på dioderna är cirka 2,7 V på grund av det ömsesidiga utbytet av genomströmmar, se nedan, och vid en effekt på mer än 15-20 W ökar de kraftigt. De är byggda huvudsakligen som lågeffektshjälpmedel för oberoende strömförsörjning av operationsförstärkare (op-amps) och andra lågeffektsnivåer, men krävande på kvaliteten på strömförsörjningen av analoga noder.

Hur väljer man en transformator?

I UPS:en är hela kretsen oftast tydligt bunden till storleken (mer exakt, till volymen och tvärsnittsarean Sc) på transformatorn/transformatorerna, eftersom användningen av fina processer i ferrit gör det möjligt att förenkla kretsen med större tillförlitlighet. Här handlar "på något sätt på ditt eget sätt" om att strikt följa utvecklarens rekommendationer.

Den järnbaserade transformatorn väljs med hänsyn till egenskaperna hos CNN, eller är förenlig med dem när den beräknas. Spänningsfallet över RE Ure bör inte tas mindre än 3V, annars kommer KSN att sjunka kraftigt. Med en ökning av Ure ökar KSN något, men den förbrukade RE-kraften växer mycket snabbare. Därför tar Ure 4-6 V. Till det lägger vi till 2 (4) V-förluster på dioderna och spänningsfallet på sekundärlindningen Tr U2; för ett effektområde på 30-100 W och spänningar på 12-60 V tar vi det 2,5V. U2 uppstår huvudsakligen inte på lindningens ohmska motstånd (det är i allmänhet försumbart för kraftfulla transformatorer), utan på grund av förluster på grund av ommagnetisering av kärnan och skapandet av ett ströfält. Helt enkelt, en del av nätverkets energi, "pumpad" av primärlindningen in i magnetkretsen, flyr ut i världsrymden, vilket tar hänsyn till värdet på U2.

Så vi räknade till exempel för en brolikriktare, 4 + 4 + 2,5 \u003d 10,5V i överskott. Vi lägger till den till den erforderliga utspänningen för PSU; låt det vara 12V och dividera med 1,414, vi får 22,5 / 1,414 \u003d 15,9 eller 16V, detta kommer att vara den minsta tillåtna spänningen för sekundärlindningen. Om Tr är fabriken tar vi 18V från standardsortimentet.

Nu kommer sekundärströmmen in i spelet, som naturligtvis är lika med den maximala belastningsströmmen. Låt oss behöva 3A; multiplicera med 18V blir det 54W. Vi fick den totala effekten Tr, Pg, och vi hittar passet P genom att dividera Pg med effektiviteten Tr η, beroende på Pg:

• upp till 10W, η = 0,6.
• 10-20 W, n = 0,7.
• 20-40 W, n = 0,75.
• 40-60 W, n = 0,8.
• 60-80 W, n = 0,85.
• 80-120 W, n = 0,9.
• från 120 W, n = 0,95.

I vårt fall kommer det att vara P \u003d 54 / 0,8 \u003d 67,5W, men det finns inget sådant typiskt värde, så vi måste ta 80W. För att få 12Vx3A = 36W vid utgången. Ånglok, och bara. Det är dags att lära sig att räkna och varva "trans" själv. Dessutom utvecklades metoder för beräkning av transformatorer på järn i Sovjetunionen, vilket gjorde det möjligt att pressa ut 600W ur kärnan utan förlust av tillförlitlighet, som, när den beräknas enligt amatörradioreferensböcker, bara kan producera 250W. "Iron Trance" är inte alls så dum som den verkar.

SNN

Den likriktade spänningen måste stabiliseras och oftast regleras. Om belastningen är kraftigare än 30-40 W är skydd mot kortslutning också nödvändigt, annars kan ett PSU-fel orsaka ett nätverksfel. Allt detta tillsammans gör SNN.

enkelt stöd

Det är bättre för en nybörjare att inte gå in i höga effekter direkt, utan att göra en enkel mycket stabil CNN för 12V för testning enligt kretsen i fig. 2. Den kan sedan användas som en referensspänningskälla (dess exakta värde är satt till R5), för kontroll av instrument eller som en högkvalitativ CNN ION. Den maximala belastningsströmmen för denna krets är bara 40mA, men KSN på den antediluvianska GT403 och samma antika K140UD1 är mer än 1000, och när man ersätter VT1 med medelkraftigt kisel och DA1 på någon av de moderna op-amperna, kommer det att överstiga 2000 och till och med 2500. Lastströmmen kommer också att öka till 150 -200 mA, vilket redan är bra för affärer.

0-30

Nästa steg är en spänningsreglerad strömförsörjning. Den tidigare gjordes enligt den sk. kompensatorisk jämförelsekrets, men det är svårt att omvandla detta till en stor ström. Vi kommer att göra ett nytt CNN baserat på en emitterföljare (EF), där RE och CU kombineras i bara en transistor. KSN kommer att släppas någonstans runt 80-150, men detta räcker för en amatör. Men CNN på EP:n låter dig få en utström på upp till 10A eller mer utan några speciella knep, hur mycket Tr kommer att ge och motstå RE.

Ett diagram över en enkel strömförsörjningsenhet för 0-30V visas i pos. 1 Fig. 3. PPN för det är en färdig transformator av typen TPP eller TS för 40-60 W med en sekundärlindning för 2x24V. Likriktare typ 2PS på dioder på 3-5A eller mer (KD202, KD213, D242, etc.). VT1 är installerad på en radiator med en yta på 50 kvm. centimeter; den gamla från PC-processorn passar väldigt bra. Under sådana förhållanden är denna CNN inte rädd för en kortslutning, bara VT1 och Tr kommer att värmas upp, så en 0,5A säkring i Tr primärlindningskretsen räcker för skydd.

Pos. 2 visar hur bekvämt det är för en amatör CNN på en elektrisk strömkälla: det finns en strömförsörjningskrets för 5A med justering från 12 till 36 V. Denna strömförsörjningsenhet kan leverera 10A till lasten om det finns Tr på 400W 36V. Dess första funktion - den integrerade CNN K142EN8 (helst med index B) fungerar i en ovanlig roll som UU: till sina egna 12V vid utgången läggs alla 24V till, delvis eller helt, spänningen från ION till R1, R2, VD5, VD6. Kapacitanserna C2 och C3 förhindrar excitation på RF DA1, som arbetar i ett ovanligt läge.

Nästa punkt är skyddsanordningen (UZ) mot kortslutning på R3, VT2, R4. Om spänningsfallet över R4 överstiger ungefär 0,7V kommer VT2 att öppnas, stänga baskretsen VT1 till en gemensam tråd, den kommer att stänga och koppla bort belastningen från spänningen. R3 behövs för att den extra strömmen inte ska inaktivera DA1 när ultraljudet utlöses. Det är inte nödvändigt att öka dess nominella värde, eftersom. när ultraljudet utlöses måste VT1 vara säkert låst.

Och den sista - den uppenbara överskottskapacitansen hos utgångsfilterkondensatorn C4. I det här fallet är det säkert, eftersom. den maximala kollektorströmmen VT1 på 25A säkerställer dess laddning när den slås på. Men å andra sidan kan denna CNN leverera ström upp till 30A till lasten inom 50-70 ms, så denna enkla strömförsörjning är lämplig för att driva lågspänningsverktyg: dess startström överstiger inte detta värde. Du behöver bara göra (åtminstone från plexiglas) en kontaktsko med en kabel, sätta på hälen på handtaget och låta "akumych" vila och spara resursen innan du lämnar.

Om kylning

Låt oss säga att i den här kretsen är utgången 12V med maximalt 5A. Det här är bara den genomsnittliga kraften hos en sticksåg, men till skillnad från en borr eller skruvmejsel tar den det hela tiden. Ca 45V hålls på C1, d.v.s. på RE VT1 förblir någonstans 33V vid en ström på 5A. Den förbrukade effekten är mer än 150W, till och med mer än 160W, givet att VD1-VD4 också behöver kylas. Av detta framgår att varje kraftfull reglerad PSU måste vara utrustad med ett mycket effektivt kylsystem.

En räfflad/nål radiator på naturlig konvektion löser inte problemet: beräkningen visar att en spridningsyta på 2000 kvm. se även tjockleken på kylarkroppen (plattan från vilken ribborna eller nålar sträcker sig) från 16 mm. Att få så mycket aluminium i en formad produkt som en egenskap för en amatör var och förblir en dröm i ett kristallslott. En blåst CPU-kylare är inte heller lämplig, den är designad för mindre ström.

Ett av alternativen för en hemmästare är en aluminiumplatta med en tjocklek på 6 mm eller mer och dimensioner på 150x250 mm med hål med ökande diameter borrade längs radierna från installationsplatsen för det kylda elementet i ett rutmönster. Den kommer också att fungera som den bakre väggen på PSU-höljet, som i fig. fyra.

Ett oumbärligt villkor för effektiviteten hos en sådan kylare är, om än ett svagt, men kontinuerligt flöde av luft genom perforeringen från utsidan till insidan. För att göra detta installeras en lågeffektsfläkt i höljet (helst i toppen). En dator med en diameter på 76 mm eller mer är lämplig till exempel. Lägg till. kylare hårddisk eller grafikkort. Den är ansluten till stift 2 och 8 på DA1, det finns alltid 12V.

Notera: i själva verket är ett radikalt sätt att övervinna detta problem den sekundära lindningen Tr med kranar för 18, 27 och 36V. Primärspänningen växlas beroende på vilket verktyg som är i drift.

Och ändå UPS

Den beskrivna PSU för verkstaden är bra och mycket pålitlig, men det är svårt att bära den med dig till utgången. Det är här en dator-PSU kommer väl till pass: elverktyget är okänsligt för de flesta av dess brister. En viss förfining handlar oftast om att installera en utgående (närmast belastningen) högkapacitets elektrolytisk kondensator för det ändamål som beskrivs ovan. Det finns många recept för att konvertera datorströmförsörjning till elverktyg (främst skruvmejslar, eftersom de inte är särskilt kraftfulla, men mycket användbara) i Runet, en av metoderna visas i videon nedan, för ett 12V-verktyg.

Video: PSU 12V från en dator

Med 18V-verktyg är det ännu enklare: med samma effekt förbrukar de mindre ström. Här kan en mycket mer prisvärd tändanordning (förkopplingsdon) från en ekonomilampa på 40 eller mer W komma väl till pass; den kan placeras helt i fodralet från det oanvändbara batteriet, och endast kabeln med nätkontakten kommer att vara utanför. Hur man gör en strömförsörjning för en 18V skruvmejsel från ballast från en bränd hushållerska, se följande video.

Video: PSU 18V för en skruvmejsel

hög klass

Men låt oss gå tillbaka till SNN på EP:n, deras möjligheter är långt ifrån uttömda. På fig. 5 - bipolär kraftfull strömförsörjning med 0-30 V reglering, lämplig för Hi-Fi-ljudutrustning och andra kräsna konsumenter. Inställning av utgångsspänningen görs med en ratt (R8), och kanalernas symmetri bibehålls automatiskt vid vilket värde och vilken belastningsström som helst. En pedant-formalist vid åsynen av detta schema kan bli grått framför hans ögon, men en sådan BP har fungerat ordentligt för författaren i cirka 30 år.

Den främsta stötestenen i dess skapelse var δr = δu/δi, där δu och δi är små momentana spännings- respektive strömsteg. För utveckling och justering av avancerad utrustning är det nödvändigt att δr inte överstiger 0,05-0,07 Ohm. Enkelt uttryckt bestämmer δr förmågan hos PSU:n att omedelbart reagera på ökningar i nuvarande förbrukning.

För SNN på EP:n är δr lika med det för ION, dvs. zenerdiod dividerat med strömöverföringskoefficienten βRE. Men för kraftfulla transistorer sjunker β kraftigt vid en stor kollektorström, och δr för en zenerdiod sträcker sig från några till tiotals ohm. Här, för att kompensera för spänningsfallet över RE och för att minska temperaturdriften för utspänningen, var jag tvungen att slå hela deras kedja på mitten med dioder: VD8-VD10. Därför tas referensspänningen från ION bort genom en ytterligare EP på VT1, dess β multipliceras med β RE.

Nästa funktion i denna design är kortslutningsskydd. Den enklaste som beskrivs ovan passar inte in i det bipolära schemat på något sätt, därför löses skyddsproblemet enligt principen "ingen mottagning mot skrot": det finns ingen skyddsmodul som sådan, men det finns en redundans i parametrarna för kraftfulla element - KT825 och KT827 för 25A och KD2997A för 30A. T2 kan inte ge en sådan ström, men medan den värms upp kommer FU1 och / eller FU2 att hinna brinna ut.

Notera: det är inte nödvändigt att göra en sprängd säkringsindikation på miniatyrglödlampor. Det är bara det att då var lysdioderna fortfarande ganska knappa, och det fanns flera handfulla SMok i förrådet.

Det återstår att skydda RE från de extra strömmarna från urladdningen av rippelfiltret C3, C4 under kortslutning. För att göra detta är de anslutna genom begränsande motstånd med lågt motstånd. I detta fall kan pulsationer med en period lika med tidskonstanten R(3,4)C(3,4) förekomma i kretsen. De förhindras av C5, C6 med mindre kapacitet. Deras extra strömmar är inte längre farliga för RE: laddningen kommer att rinna av snabbare än kristallerna i kraftfulla KT825/827 kommer att värmas upp.

Utgångssymmetri ger operationsförstärkare DA1. RE för den negativa kanalen VT2 öppnar med en ström genom R6. Så snart minus på utgången överstiger pluset i modulo, kommer det att öppna VT3 något, och det kommer att stänga VT2 och de absoluta värdena för utspänningarna kommer att vara lika. Operationell kontroll av utgångssymmetrin utförs av en pekanordning med noll i mitten av skalan P1 (i insättningen - dess utseende), och justering, om nödvändigt, - R11.

Den sista höjdpunkten är utgångsfiltret C9-C12, L1, L2. En sådan konstruktion av den är nödvändig för att absorbera eventuell HF-störning från belastningen, för att inte skaka dina hjärnor: prototypen är buggig eller strömförsörjningsenheten "zakolbasilo". Med vissa elektrolytiska kondensatorer shuntade med keramik, finns det ingen fullständig säkerhet här, den stora inre induktansen hos "elektrolyterna" stör. Och choken L1, L2 delar "återgången" av lasten över spektrumet, och - till var och en sin egen.

Denna PSU, till skillnad från de tidigare, kräver viss justering:

1. Anslut belastningen till 1-2 A vid 30V;
2. R8 är inställd på maximalt, till det högsta läget enligt schemat;
3. Med hjälp av en referensvoltmeter (vilken digital multimeter som helst fungerar nu) och R11, ställs kanalspänningarna lika i absolut värde. Kanske, om op-ampen är utan möjlighet att balansera, måste du välja R10 eller R12;
4. Trimmer R14 nollställd P1 exakt.

Om PSU reparation

PSU:er misslyckas oftare än andra elektroniska enheter: de tar den första träffen av nätverksöverspänningar, de får en massa saker från belastningen. Även om du inte tänker göra din egen PSU så finns det en UPS, förutom en dator, i en mikrovågsugn, tvättmaskin och andra hushållsapparater. Förmågan att diagnostisera en strömförsörjningsenhet och kunskap om grunderna för elsäkerhet gör det möjligt, om inte att fixa felet själv, så med kunskap om saken att pruta om ett pris med reparatörer. Låt oss därför se hur PSU diagnostiseras och repareras, speciellt med IIN, eftersom över 80 % av misslyckandena står för dem.

Mättnad och drag

Först av allt, om några effekter, utan att förstå vilka det är omöjligt att arbeta med UPS. Den första av dessa är mättnaden av ferromagneter. De kan inte acceptera energier av mer än ett visst värde, beroende på materialets egenskaper. På järn möter amatörer sällan mättnad, den kan magnetiseras upp till flera T (Tesla, en måttenhet för magnetisk induktion). Vid beräkning av järntransformatorer tas induktion 0,7-1,7 T. Ferriter tål endast 0,15-0,35 T, deras hysteresloop är "rektangulär" och fungerar vid högre frekvenser, så sannolikheten att "hoppa in i mättnad" är storleksordningar högre.

Om den magnetiska kretsen är mättad, växer induktionen i den inte längre och sekundärlindningarnas EMF försvinner, även om den primära redan har smält (minns du skolfysik?). Stäng nu av primärströmmen. Magnetfältet i mjuka magnetiska material (hårda magnetiska material är permanenta magneter) kan inte existera stationärt, som en elektrisk laddning eller vatten i en tank. Den kommer att börja försvinna, induktionen kommer att falla och en EMF av motsatt relativt den ursprungliga polariteten kommer att induceras i alla lindningar. Denna effekt används ofta i IIN.

Till skillnad från mättnad är genomströmmen i halvledarenheter (helt enkelt - ett utkast) definitivt ett skadligt fenomen. Det uppstår på grund av bildandet/absorptionen av rymdladdningar i p- och n-områdena; för bipolära transistorer - främst i basen. Fälteffekttransistorer och Schottky-dioder är praktiskt taget fria från drag.

Till exempel, när du applicerar / tar bort spänning till dioden, tills laddningarna har samlats / lösts, leder den ström i båda riktningarna. Det är därför spänningsförlusten på dioderna i likriktarna är större än 0,7V: i växlingsögonblicket har en del av laddningen av filterkondensatorn tid att rinna genom lindningen. I en parallell dubbleringslikriktare rinner draget genom båda dioderna samtidigt.

Ett drag av transistorer orsakar en spänningsstöt på kollektorn, vilket kan skada enheten eller, om en last är ansluten, skada den med en genomgående extra ström. Men även utan det ökar ett transistordrag de dynamiska energiförlusterna, som en diod, och minskar enhetens effektivitet. Kraftfulla fälteffekttransistorer är nästan inte föremål för det, eftersom. ackumulera inte laddning i basen i dess frånvaro, och byt därför mycket snabbt och smidigt. "Nästan", eftersom deras source-gate-kretsar är skyddade från omvänd spänning av Schottky-dioder, som är lite, men ser igenom.

Typer av TIN

UPS:er härstammar från en blockerande generator, pos. 1 i fig. 6. När Uin är påslagen står VT1 på glänt av ström genom Rb, ström flyter genom lindningen Wk. Det kan inte omedelbart växa till gränsen (återigen, vi minns skolfysik), en EMF induceras i basen Wb och lastlindningen Wn. Med Wb tvingar den upp upplåsningen av VT1 till och med Sat. Enligt Wn flyter strömmen inte ännu, låter inte VD1.

När magnetkretsen är mättad stannar strömmarna i Wb och Wn. Sedan, på grund av förlusten (resorptionen) av energi, sjunker induktionen, en EMF med motsatt polaritet induceras i lindningarna, och den omvända spänningen Wb låser (blockerar) omedelbart VT1, vilket sparar den från överhettning och termisk nedbrytning. Därför kallas ett sådant schema en blockeringsgenerator, eller helt enkelt blockering. Rk och Sk skär bort högfrekventa störningar, vilket blockering ger mer än tillräckligt. Nu kan du ta bort lite användbar kraft från Wn, men bara genom 1P-likriktaren. Denna fas fortsätter tills Sb är helt laddad eller tills den lagrade magnetiska energin tar slut.

Denna effekt är dock liten, upp till 10W. Om du försöker ta mer kommer VT1 att brinna ut från det starkaste utkastet innan du blockerar. Eftersom Tr är mättad är blockeringseffektiviteten inte bra: mer än hälften av energin som lagras i magnetkretsen flyger iväg för att värma andra världar. Det är sant att på grund av samma mättnad stabiliserar blockering i viss mån varaktigheten och amplituden för dess impulser, och dess schema är mycket enkelt. Därför används ofta blockeringsbaserad TIN i billiga telefonladdare.

Notera: värdet av Sat till stor del, men inte helt, som de säger i amatöruppslagsböcker, bestämmer pulsupprepningsperioden. Värdet på dess kapacitans bör kopplas till egenskaperna och dimensionerna hos den magnetiska kretsen och transistorns hastighet.

Blockering gav vid ett tillfälle upphov till en linjeavsökning av tv-apparater med katodstrålerör (CRT), och hon är en TIN med spjälldiod, pos. 2. Här tvångsöppnar/stänger CU:n VT1, baserat på signaler från Wb och DSP-återkopplingskretsen, innan Tr är mättad. När VT1 är låst stänger backströmmen Wk genom samma spjälldiod VD1. Detta är arbetsfasen: redan mer än vid blockering avlägsnas en del av energin i lasten. Stor för vid full mättnad flyger all överskottsenergi iväg, men här räcker inte detta. På så sätt är det möjligt att ta bort ström upp till flera tiotals watt. Men eftersom CU inte kan fungera förrän Tp närmar sig mättnad, drar transistorn fortfarande tungt, de dynamiska förlusterna är höga och kretsens effektivitet lämnar mycket övrigt att önska.

IIN med en dämpare är fortfarande levande i TV-apparater och CRT-skärmar, eftersom IIN och linjeavsökningsutgång kombineras i dem: en kraftfull transistor och Tr är vanliga. Detta minskar produktionskostnaderna avsevärt. Men ärligt talat är IIN med en dämpare i grunden försvagad: transistorn och transformatorn tvingas arbeta hela tiden på gränsen till en olycka. Ingenjörer som har lyckats få denna krets till acceptabel tillförlitlighet förtjänar den djupaste respekten, men det rekommenderas starkt inte att sticka en lödkolv där förutom för hantverkare som är professionellt utbildade och har relevant erfarenhet.

Push-pull INN med en separat återkopplingstransformator används mest, eftersom. har den bästa kvaliteten och tillförlitligheten. Men när det gäller högfrekvent störning syndar det fruktansvärt jämfört med de "analoga" strömförsörjningarna (med transformatorer på järn och CNN). För närvarande finns detta schema i många modifikationer; kraftfulla bipolära transistorer i den är nästan helt ersatta av fältstyrda speciella. IC, men funktionsprincipen förblir oförändrad. Det illustreras av det ursprungliga schemat, pos. 3.

Begränsningsanordningen (UO) begränsar laddningsströmmen för ingångsfiltrets kapacitanser Cfin1(2). Deras stora värde är ett oumbärligt villkor för driften av enheten, eftersom. i en arbetscykel tas en liten del av den lagrade energin från dem. Grovt sett spelar de rollen som en vattentank eller en luftmottagare. Vid laddning "kort" laddning kan extra ström överstiga 100A i upp till 100 ms. Rc1 och Rc2 med en resistans i storleksordningen MΩ behövs för att balansera filterspänningen, eftersom den minsta obalans i hans axlar är oacceptabelt.

När Sfvh1 (2) laddas genererar ultraljudsutskjutaren en triggningspuls som öppnar en av armarna (vilken en inte spelar någon roll) på inverteraren VT1 VT2. En ström flyter genom lindningen Wk på en stor krafttransformator Tr2 och den magnetiska energin från dess kärna genom lindningen Wn går nästan helt till likriktning och till belastningen.

En liten del av energin Tr2, bestämd av värdet på Rlimit, tas från lindningen Wos1 och matas till lindningen Wos2 på en liten grundläggande återkopplingstransformator Tr1. Den mättas snabbt, den öppna axeln stängs och på grund av förlust i Tr2 öppnas den tidigare stängda axeln, som beskrivits för blockering, och cykeln upprepas.

I huvudsak är ett tvåtakts IIN 2 blockeringar som "skjuter" varandra. Eftersom den kraftfulla Tr2 inte är mättad är draget VT1 VT2 litet, "sjunker" helt i den magnetiska Tr2-kretsen och går så småningom in i lasten. Därför kan en tvåtakts IMS byggas för en effekt på upp till flera kW.

Värre, om han är i XX-läge. Sedan, under halvcykeln, kommer Tr2 att hinna mättas och det starkaste draget kommer att bränna både VT1 och VT2 på en gång. Men nu finns det kraftferriter för induktion upp till 0,6 T till försäljning, men de är dyra och försämras från oavsiktlig ommagnetisering. Ferriter utvecklas för mer än 1 T, men för att IIN ska nå "järn"-tillförlitlighet krävs minst 2,5 T.

Diagnosteknik

Vid felsökning i en "analog" PSU, om den är "dumt tyst", kontrollerar de först säkringarna, sedan skyddet, RE och ION, om den har transistorer. De ringer normalt - vi går vidare element för element, som beskrivs nedan.

I IIN, om det "startar" och omedelbart "stoppar", kontrollerar de först UO. Strömmen i den begränsas av ett kraftfullt lågresistansmotstånd, sedan shuntad av en optotyristor. Om "reziken" uppenbarligen är utbränd, ändras också optokopplaren. Andra delar av UO misslyckas extremt sällan.

Om IIN är "tyst, som en fisk på is" startas diagnostiken också med UO (kanske har "reziken" helt utbränt). Sedan - UZ. I billiga modeller använder de transistorer i lavinbrytningsläget, vilket är långt ifrån mycket tillförlitligt.

Nästa steg i vilken PSU som helst är elektrolyter. Förstörelsen av höljet och läckaget av elektrolyten är inte så vanligt som de säger i Runet, men kapacitetsförlusten händer mycket oftare än fel på aktiva element. Kontrollera elektrolytiska kondensatorer med en multimeter med möjlighet att mäta kapacitans. Under det nominella värdet med 20 % eller mer - vi sänker den "döda mannen" i slammet och lägger en ny, bra.

Sedan finns det aktiva element. Du vet förmodligen hur man ringer dioder och transistorer. Men det finns 2 knep här. Den första är att om en Schottky-diod eller en zenerdiod anropas av en testare med ett 12V-batteri, kan enheten visa ett haveri, även om dioden är ganska bra. Det är bättre att kalla dessa komponenter med en mätare med ett 1,5-3 V batteri.

Den andra är kraftfulla fältarbetare. Ovan (märkte du?) Det sägs att deras I-Z är skyddade av dioder. Därför verkar kraftfulla fälteffekttransistorer ringa som användbara bipolära, till och med oanvändbara om kanalen inte är helt "utbränd" (nedbruten).

Här är det enda sättet som finns hemma att ersätta dem med kända bra, och båda på en gång. Om en bränd en finns kvar i kretsen kommer den omedelbart att dra en ny funktionsduglig med sig. Elektronikingenjörer skämtar om att mäktiga fältarbetare inte kan leva utan varandra. En annan prof. skämt - "ersätta ett homosexuellt par." Detta beror på det faktum att transistorerna på IIN-axlarna måste vara strikt av samma typ.

Slutligen film- och keramiska kondensatorer. De kännetecknas av interna avbrott (lokaliserade av samma testare med kontroll av "luftkonditioneringarna") och läckage eller haveri under spänning. För att "fånga" dem måste du montera en enkel shemka enligt fig. 7. Steg-för-steg-kontroll av elektriska kondensatorer för haveri och läckage utförs enligt följande:

• Vi sätter på testaren, utan att ansluta den någonstans, den minsta gränsen för mätning av likspänning (oftast - 0,2V eller 200mV), upptäck och registrera instrumentets eget fel;
• Vi slår på mätgränsen på 20V;
• Vi ansluter en misstänkt kondensator till punkterna 3-4, testaren till 5-6, och till 1-2 applicerar vi en konstant spänning på 24-48 V;
• Vi ändrar multimeterns spänningsgränser till den minsta;
• Om den på någon testare visade åtminstone något annat än 0000.00 (som det minsta - något annat än sitt eget fel), är kondensatorn som testas inte bra.

Det är här den metodiska delen av diagnostiken slutar och den kreativa delen börjar, där alla instruktioner är din egen kunskap, erfarenhet och omtanke.

Ett par impulser

UPS-artikeln är speciell på grund av deras komplexitet och kretsmångfald. Här ska vi först titta på ett par prover på pulsbreddsmodulering (PWM), vilket gör att du kan få den bästa kvaliteten på UPS:en. Det finns många scheman för PWM i RuNet, men PWM är inte så hemskt som det är målat ...

För ljusdesign

Du kan helt enkelt tända LED-remsan från vilken PSU som helst som beskrivs ovan, förutom den i fig. 1 genom att ställa in önskad spänning. Väl lämpad SNN med pos. 1 Fig. 3, dessa är lätta att göra 3, för kanalerna R, G och B. Men hållbarheten och stabiliteten hos lysdiodernas glöd beror inte på spänningen som appliceras på dem, utan på strömmen som flyter genom dem. Därför bör en bra strömförsörjning för en LED-remsa innehålla en belastningsströmstabilisator; tekniskt sett - en stabil strömkälla (IST).

Ett av scheman för att stabilisera strömmen av ett lätt band, tillgängligt för upprepning av amatörer, visas i fig. 8. Den monterades på en inbyggd timer 555 (inhemsk analog - K1006VI1). Ger en stabil bandström från en strömförsörjningsenhet med en spänning på 9-15 V. Värdet på en stabil ström bestäms av formeln I = 1 / (2R6); i detta fall - 0,7A. En kraftfull transistor VT3 är nödvändigtvis en fälteffekt, den kommer helt enkelt inte att bildas från ett drag på grund av laddningen av basen av den bipolära PWM. Induktorn L1 är lindad på en ferritring 2000NM K20x4x6 med en 5xPE 0,2 mm bunt. Antal varv - 50. Dioder VD1, VD2 - valfri kisel RF (KD104, KD106); VT1 och VT2 - KT3107 eller analoger. Med KT361 osv. inspännings- och dimningsområden kommer att minska.

Kretsen fungerar så här: först laddas tidsinställningskapacitansen C1 genom R1VD1-kretsen och laddas ur genom VD2R3VT2, öppen, d.v.s. i mättnadsläge, genom R1R5. Timern genererar en sekvens av pulser med en maximal frekvens; mer exakt - med en minimal arbetscykel. Den tröghetsfria nyckeln VT3 genererar kraftfulla pulser och dess VD3C4C3L1-band jämnar ut dem till DC.

Notera: arbetscykeln för en serie pulser är förhållandet mellan deras repetitionsperiod och pulslängden. Om till exempel pulslängden är 10 µs, och gapet mellan dem är 100 µs, kommer arbetscykeln att vara 11.

Strömmen i lasten ökar, och spänningsfallet över R6 öppnar VT1 något, d.v.s. växlar den från avstängningsläge (låsande) till aktivt (förstärkande) läge. Detta skapar en basströmläckkrets VT2 R2VT1 + Upit och VT2 går också i aktivt läge. Urladdningsströmmen C1 minskar, urladdningstiden ökar, seriens arbetscykel ökar och medelströmvärdet sjunker till normen specificerad av R6. Detta är kärnan i PWM. Vid nuvarande minimum, dvs. vid maximal arbetscykel urladdas C1 genom VD2-R4-kretsen - den interna timernyckeln.

I den ursprungliga designen tillhandahålls inte möjligheten att snabbt justera strömmen och följaktligen ljusstyrkan på glöden; Det finns inga 0,68 ohm potentiometrar. Det enklaste sättet att justera ljusstyrkan är att slå på gapet mellan R3 och emitter VT2 potentiometer R * 3,3-10 kOhm efter justering, markerad i brunt. Genom att flytta dess reglage ner i kretsen kommer vi att öka urladdningstiden för C4, arbetscykeln och minska strömmen. Ett annat sätt är att shunta basövergången VT2 genom att slå på potentiometern med cirka 1 MΩ vid punkterna a och b (markerade i rött), mindre föredraget, eftersom. justeringen blir djupare, men grov och skarp.

Tyvärr behövs ett oscilloskop för att fastställa detta användbara inte bara för ICT-ljusband:

1. Minsta + Upit tillämpas på kretsen.
2. Genom att välja R1 (puls) och R3 (paus) uppnås en arbetscykel på 2, d.v.s. varaktigheten av pulsen måste vara lika med varaktigheten av pausen. Det är omöjligt att ge en arbetscykel mindre än 2!
3. Servera max + Upit.
4. Genom att välja R4 uppnås det nominella värdet på den stabila strömmen.

För laddning

På fig. 9 - ett diagram över den enklaste PWM IS, lämplig för att ladda en telefon, smartphone, surfplatta (en bärbar dator kommer tyvärr inte att dra) från ett hemmagjort solbatteri, en vindgenerator, en motorcykel eller bilbatteri, en magneto av en "bugg" ficklampa och andra lågeffekts instabila slumpmässiga källor strömförsörjning. Se inspänningsområdet på diagrammet, det är inte ett fel. Denna ISN är verkligen kapabel att mata ut en spänning som är större än ingången. Liksom i den föregående finns det en effekt av att polariteten hos utgången ändras i förhållande till ingången, detta är i allmänhet en patentskyddad egenskap hos PWM-kretsar. Låt oss hoppas att du, efter att ha läst den föregående noggrant, kommer att förstå arbetet med denna lilla lilla själv.

Längs vägen om laddning och laddning

Att ladda batterier är en mycket komplex och känslig fysisk och kemisk process, vars överträdelse minskar deras livslängd flera gånger och tiotals gånger, d.v.s. antal laddnings-urladdningscykler. Laddaren ska, genom mycket små förändringar i batterispänningen, beräkna hur mycket energi som tas emot och reglera laddningsströmmen därefter enligt en viss lag. Därför är laddaren inte på något sätt och på inget sätt en PSU, och endast batterier i enheter med en inbyggd laddningskontroll kan laddas från vanliga PSU:er: telefoner, smartphones, surfplattor och vissa modeller av digitalkameror. Och laddning, som är en laddare, är föremål för en separat diskussion.

Question-remont.ru sa:

Det kommer gnistor från likriktaren, men det är nog inget att oroa sig för. Poängen är den sk. differentiell utgångsimpedans för strömförsörjningen. För alkaliska batterier är det i storleksordningen mOhm (milliohm), för sura batterier är det ännu mindre. En trance med en bro utan utjämning har tiondels och hundradels ohm, dvs ca. 100 - 10 gånger mer. Och startströmmen för en DC-kollektormotor kan vara 6-7 eller till och med 20 gånger mer än den fungerande. Din, troligen, är närmare den senare - snabbaccelererande motorer är mer kompakta och ekonomiska, och den enorma överbelastningskapaciteten på batterierna låter dig ge motorn ström, hur mycket den kommer att äta för acceleration. En trans med likriktare kommer inte att ge lika mycket momentan ström, och motorn accelererar långsammare än den är konstruerad för, och med en stor ankarslirning. Från detta, från en stor glidning, uppstår en gnista, och sedan hålls den i drift på grund av självinduktion i lindningarna.

Vad kan rekommenderas här? Först: ta en närmare titt - hur gnistrar det? Du behöver se på jobbet, under belastning, d.v.s. under sågning.

Om gnistor dansar på olika ställen under borstarna är det okej. Jag har en kraftfull Konakovo borr som gnistor så mycket från födseln, och åtminstone henna. I 24 år bytte jag borstar en gång, tvättade med sprit och polerade uppsamlaren - bara något. Om du har anslutit ett 18V-verktyg till 24V-utgången så är lite gnistor normalt. Rulla av lindningen eller släck överspänningen med något som en svetsreostat (motstånd ca. 0,2 Ohm för en förlusteffekt på 200 W) så att motorn har märkspänningen i drift och, med största sannolikhet, gnistan försvinner. Om de däremot kopplade till 12 V, i hopp om att det efter likriktning skulle vara 18, så förgäves - den likriktade spänningen under belastning sjunker mycket. Och kollektorelmotorn bryr sig för övrigt inte om den drivs av likström eller växelström.

Närmare bestämt: ta 3-5 m ståltråd med en diameter på 2,5-3 mm. Rulla till en spiral med en diameter på 100-200 mm så att varven inte rör vid varandra. Lägg på en icke brännbar dielektrisk dyna. Skala ändarna av tråden till en glans och rulla ihop "öronen". Det är bäst att omedelbart smörja med grafitfett så att de inte oxiderar. Denna reostat ingår i brottet på en av trådarna som leder till verktyget. Det säger sig självt att kontakterna måste skruvas, dras åt hårt, med brickor. Anslut hela kretsen till 24V-utgången utan likriktning. Gnistan är borta, men kraften på axeln har också sjunkit - reostaten måste minskas, en av kontakterna måste kopplas 1-2 varv närmare den andra. Det gnistor fortfarande, men mindre - reostaten är för liten, du måste lägga till varv. Det är bättre att omedelbart göra reostaten uppenbart stor för att inte skruva ytterligare sektioner. Ännu värre, om elden är längs hela kontaktlinjen mellan borstarna och uppsamlaren, eller gnistsvansar följer efter dem. Då behöver likriktaren ett utjämningsfilter någonstans, enligt dina uppgifter, från 100 000 mikrofarad. Billigt nöje. "Filtret" i detta fall kommer att vara en energilagringsenhet för motoracceleration. Men det kanske inte hjälper - om transformatorns totala kraft inte räcker. Verkningsgrad för DC-kollektormotorer ca. 0,55-0,65, dvs. trance behövs från 800-900 watt. Det vill säga, om filtret är installerat, men fortfarande gnistor med eld under hela borsten (under båda, förstås), så håller inte transformatorn ut. Ja, om man sätter ett filter så måste även bryggdioderna ha trippel driftström, annars kan de flyga ut från laddningsströmstöten när de är anslutna till nätet. Och sedan kan verktyget startas efter 5-10 sekunder efter att ha anslutits till nätverket, så att "bankerna" hinner "pumpa upp".

Och det värsta av allt, om gnistorna från borstarna når eller nästan når den motsatta borsten. Detta kallas en rund eld. Det bränner mycket snabbt ut uppsamlaren för att fullständigt förfalla. Det kan finnas flera orsaker till den runda branden. I ditt fall är det mest troliga att motorn slogs på med 12 V med likriktning. Sedan, vid en ström på 30 A, är den elektriska effekten i kretsen 360 watt. Ankarslipning är mer än 30 grader per varv, och detta är nödvändigtvis en kontinuerlig allroundbrand. Det är också möjligt att motorankaret är lindat med en enkel (inte dubbel) våg. Sådana elmotorer övervinner bättre momentana överbelastningar, men deras startström är mamma, oroa dig inte. Jag kan inte säga mer exakt i frånvaro, och jag behöver ingenting - det är knappast möjligt att fixa något med mina egna händer. Då blir det förmodligen billigare och lättare att hitta och köpa nya batterier. Men först, ändå, försök att slå på motorn med en något ökad spänning genom en reostat (se ovan). Nästan alltid, på detta sätt, är det möjligt att få ner en kontinuerlig allroundbrand till priset av en liten (upp till 10-15%) minskning av kraften på axeln.

Eugene sa:

Behöver fler nedskärningar. All text ska förkortas. Fan att ingen förstår, men man kan inte skriva samma ord, som upprepas TRE gånger i texten.

Genom att klicka på knappen "Lägg till kommentar" godkänner jag sidan.

Ungefär en gång om året vaknar en obönhörlig önskan i mig att göra en laboratorieströmförsörjning (till exempel beskrev jag min sista laboratoriearbetare). Och då erbjöd de sig också att recensera något - ja, jag kunde inte motstå, för jag ville testa den här modulen väldigt länge. Tyvärr blir det ingen styckning, eftersom designen är extremt svår att demontera, och jag var rädd för att inte montera den normalt i omvänd rumpa. :)

Det fanns redan en liknande modul, men den här lockade mig med en indikation. Ändå är stora antal mycket bekvämare än små.

Jag börjar dock inte med huvudpersonen i recensionen, utan med den andra, inte mindre viktiga - (även tillhandahållen för granskning), utan vilken denna modul är värdelös.

Strömförsörjningen skiljer sig något från originalversionen, och tyvärr inte till det bättre. Externa skillnader finns i inskriptionen ac-dc 24v istället för 2412DC på originalversionen, och närvaron av en webbadress på undersidan av tavlan. De "inre" skillnaderna är mycket mer intressanta. Men först utseendet.

Huvudproblemet i denna instans (eller snarare hela partiet) är en utgångskontakt av dålig kvalitet. den är helt äckligt lödd, ja, och naturligtvis dåligt lödd. Du måste löda den direkt, för den håller knappt. Men som jag skrev är detta ett problem med en instans eller en batch, och i allmänhet är sannolikheten för att detta problem upprepas av andra köpare efter en tid inte så stor.

I allmänhet lyser inte lödning med noggrannhet, och det är tillrådligt att inspektera brädet och löda misstänkta platser

Den berömda kondensatorn är förseglad som tidigare, den vanligaste, och det är också önskvärt att byta ut den, som han skrev i den respekterade Kirich. Han rekommenderar också att hänga keramik längs med utloppet och parallellt med utloppets elektrolyter.

Snubberdioden är dock korrekt lödd:

Skivan är väl tvättad, och i allmänhet är allt bra med det, om inte för ett litet MEN. Det verkar som att tillverkaren av PWM-styrenheten som denna PSU är monterad på bestämde sig för att förbättra det "gröna" läget, och istället för att minska frekvensen vid låg belastning, matar den ut pulsskurar vid standarden 62-64 kHz till grinden på krafttransistorn. Det ser ut som en kort skur av kontrollpulser och en lång paus - cirka 30ms (vid drift utan belastning), och med ökande belastning minskar dessa pauser. Och allt skulle vara bra, om inte det minsta MEN - som ett resultat har vi en rättvis "såg" vid utgången:

På bilden - arbete utan belastning och med en ampere belastning verkar vara. AC 0,2V/div och 5mS/div.

Det verkar som att mina överväganden ovan är korrekta, och detta är en så intressant "funktion" i de nya versionerna av PSU. De gamla, som de sa, reducerade ganska mycket frekvensen - upp till 14-15 kHz, men dessa börjar arbeta "impulsivt" och ger ut sågen till utgången. Hur man hanterar detta är inte helt klart för mig - jag försökte sätta kondensatorer med större kapacitet - det ger ingenting.

Naturligtvis är tips för förbättringar välkomna i kommentarerna, för nu verkar det som att alla PSU:er har gått med en sådan "funktion", i alla fall, i kommentarerna till Kirichs recension, mötte jag liknande svängningar.

Men konstigt nog - i slutändan fungerar allt ganska bra.

Nåväl, låt oss gå vidare till huvudpersonen, eller hur?

Levereras i en genomskinlig plastlåda insvept i instruktioner. Instruktionen är stor, på bra papper, på kinesiska och ganska sansad engelska.

Som du kan se deklareras noggrannheten på 0,5%, och jag måste säga att den ger den fullt ut, även om den ligger vid mycket låga strömmar, vilket dock är naturligt - men det är lägre.

Modulen i sig är kompakt (måtten på fönstret i lådan för installation är 39x71,5, plus prover upp till 75,5, djup 35,5), displayen är 28x27, höjden på siffrorna är 5 mm (på en "vanlig" ampervoltmeter 7,5 mm). Själva skärmen är ljusstark, kontrastrik, med bra betraktningsvinklar. Det enda jag inte riktigt gillar är en ganska långsam uppdatering (avläsningarna uppdateras förmodligen två gånger i sekunden). Men jag tror att detta inte är ett problem i displayen, utan i firmware, och det stör inte alls.

ytterligare information

På 8-bens mikruha står det XL7005A - PWM controller 150kHz 0,4A

Tyvärr är det inte en trivial uppgift att demontera det, eftersom tre kort är lödda med en "smörgås", tre kontakter med 8 stift vardera, som är ganska täta, och du kan lätt röra och förstöra något. så ledsen. Ovanför kodaren är inskriptionerna rx gnd tx synliga - tydligen stöder modulen dataöverföring, ja, kontakten för blinkning är klart högre. Generellt sett lämnade byggkvaliteten ett behagligt intryck, flussmedlet tvättas inte bort vid övergångskontakternas lödpunkter, vilket är naturligt och förståeligt, och flussmedlet är tydligt sådant att det inte kräver sköljning.

Det är tydligt att en sådan modul inte köps för demontering, utan för montering, och det är inte klart vad, men strömförsörjningen. För den som inte vet vad en laboratorie-PSU är och vad den är till för så ska jag kort skriva att detta är en justerbar strömförsörjning, med utgångsströmbegränsning och utgångsspänningsreglering. Det behövs för att driva enheter "på bordet", till exempel under reparation eller utveckling. Det gör att du inte bränner något av misstag;) De kan även till exempel ladda batterier.

Vi fortsätter till monteringen av strömförsörjningen. Jag kanske gömmer det under spoilern, annars blir det många bilder.

strömförsörjningsenhet

vi kommer att montera i Kradex Z-3 fodral. alla komponenter passar så bra in i den att det verkar som att de helt enkelt är gjorda för varandra. ;)

Kradex-fodralen är anmärkningsvärda för den idiotiska designen av anslutningsstolparna - de är för långt från sidoväggarna och för nära fram- och baksidan. därför biter vi hänsynslöst ut och överför dem till mitten av fallet, där de inte kommer att störa någon. fixerad med dikloretan. på samma sätt - vi gör ställ för att fästa strömförsörjningsenheten.

Nästa - vi fräser de främre och bakre panelerna, såväl som hålen för fläkten. i princip - det behövs egentligen inte, men jag bestämde mig för att lägga det direkt för att inte gå upp två gånger. Tyvärr fanns det bara tillräckligt med utrymme för en 50 mm fläkt.

Eftersom det kommer att finnas en USB-kontakt på "nosen" löder vi textolit "öron" på den och limmar plastbitar med en förskuren m3-tråd på kroppen. de kortaste skruvarna "från datorn" är bra för att fästa kontakten på frontpanelen.

Det faktum att fräsen är fastklämd i chucken är låg, jag vet, och det finns en svampchuck, och spännhylsorna är bra, men jag är en slarv, och materialet här är mjukt, så jag är för lat för att sätta en chuck till och fräsa såna små saker.

För att driva USB-en och fläkten använde jag omvandlare från min senaste recension, limmade dem till en radiator från en 8x15 w-formad profil. förbättrar kylningen avsevärt. fläkten drivs från 6,5V - vid 5V blåser det väldigt svagt. Jag ville lägga till mer hastighetskontroll, men jag var för lat och jag bestämde mig för att en separat omvandlare skulle räcka för att manuellt ställa in vilken hastighet du ville.

Jag bestämde mig för att modifiera den "primära" strömförsörjningen - öka spänningen något för att få minst 24V vid utgången av hela enheten. med hänsyn till begränsningen av den maximala inspänningen för de applicerade omvandlarna till 28V, bestämde jag mig för att "överklocka" PSU till 26V. För att göra detta, parallellt med motståndet R19, löder vi ett 22 kOhm motstånd.

Tja, resultatet:

Låt oss nu gå vidare till testning.

För det första, hur fungerar det egentligen. den övre lilla linjen - de inställda värdena för ström och spänning. stora siffror är de uppmätta värdena vid utgången, och botten är ingångsspänningen (minsta skillnaden mellan ingång och utgång är ungefär en volt). Ikonerna till höger visar aktuellt läge: lås, läge (ok/ej ok), utgångsläge (cc/cv) och utgångsstatus - på/av. När den är aktiverad är utgången inaktiverad. Slå på och av utgången görs med knappen under kodaren. Ikon av - röd, på - grön. Blockering - genom att trycka länge på encodern.

När du trycker på inställningsknappen har vi möjlighet att ändra strömvärdena för ström och spänning. den variabla biten är markerad i rött i den översta raden och växlas genom att trycka på encodern. encoderrotation - värdeändringar. när man flyttar från 9 till 0 ökar den mest signifikanta biten.

När du klickar på set igen kommer du till menyn "avancerade" inställningar. Och i den översta raden, respektive, börjar de aktuella utgångsparametrarna - ström och spänning - att visas.

Här har vi utspänningen, utströmmen, spänningen/strömmen/effekten för skyddsoperationen, bakgrundsbelysningens ljusstyrka och den aktuella minnesplatsen. dessa 10 celler M0 är ett "manuellt" läge, det vill säga vad vi leker med nu. dessa värden sparas och återställs vid nästa uppstart.

Parameterval - med upp/ner-knapparna, tryck sedan på encodern och ändra parametern, avsluta med inställningsknappen. för att spara värdena i någon minnescell måste du först välja den i det nedre menyalternativet, sedan ändra allt du behöver, och sedan gå till cellnumret i det nedre menyalternativet och hålla in inställningsknappen för två sekunder. Numret på cellen där den är sparad visas till vänster mellan ikonerna.

På|av i det nedre menyalternativet till höger är utgångsläget när minnesplatsen är vald. av - av, på - "som det var."

Management, naturligtvis, lite konstigt. För att vara ärlig förstår jag fortfarande inte hur dessa "skydd" fungerar, jag använder det bara i strömbegränsnings- och spänningsstabiliseringsläget.

Ytterligare. nästa tryck på inställningsknappen tar oss till "huvudskärmen". Valet av en minnescell görs antingen genom att hålla upp-knappen för att välja M1, eller ned-knappen för att välja M2, eller inställningsknappen - och sedan välja cellnumret med kodaren. Det är irriterande att när man byter minnesceller så visas inte strömmen och spänningen som är inlagd där. Det vore logiskt och bekvämt – men nej.

Nu - mått. Jag lägger den på en tallrik, och ärligt talat, jag tänker inte ens riktigt räkna och kommentera, eftersom grytan inte kokar något redan;) Set är vad vi exponerar, ism är vad den mäter vid sin produktion, testaren - respektive vad den visar testare. Vid låga strömmar ligger det ganska rejält, men IMHO är detta förlåtligt. Från 100mA och uppåt - det ligger stabilt med 3mA (underskattar), vid lägre strömmar - inte så mycket, men det ligger också. Som enligt min mening - det passar in i felet vid adekvata strömmar (0,5% +2 siffror). Låt metrologer korrigera om något;) Vid låga strömmar förstås genom.

Ah, jag glömde nästan. störningar och rippelmätningar.

Vid låga strömmar:

Vid höga (2,5A verkar det som) strömmar:

AC 0,2V 500µS.

När den slås på ökar spänningen gradvis, påslagning sker i CC-läge, sedan växlar den till CV-läge:

Om du kopplar in lysdioden, och sedan slår på utgången, så lyser den ca. Om du först slår på utgången och sedan ansluter lysdioden, har du inte ens tid att göra ett ljud, det brinner ut direkt, vilket är förutsägbart.

För att sammanfatta det: jag gillar det verkligen. IMHO för dessa pengar (upp till 50 spänn) finns det helt enkelt inga alternativ. På jobbet kommer han inte att vara IMHO sämre än någon annan kinesisk laboratorietekniker. Inte den mest genomtänkta kontrollen, men den är inte så läskig heller - jag tror att det kommer att gå att vänja sig tillräckligt snabbt, och det som är speciellt att styra här... ställ upp det en gång, och glädjas, och sedan vända spänningarna är en fråga om en knapp och en kodare. Genom utformningen av PSU - jag är inte längre säker på att uttagen behövde göras till vänster, det kan ha varit värt att flytta dem åt höger - vilket dock kan göras genom att helt enkelt vända på frontpanelen. Utan tvekan slängs länkar till billigare alternativ i kommentarerna, men även för detta belopp är allt ganska bra.

Produkten tillhandahålls för att skriva en recension av butiken. Granskningen publiceras i enlighet med paragraf 18 i webbplatsens regler.