6) Ninapanga kutekeleza kibadilishaji cha nguvu kwenye msingi wa Epcos wa aina ya ETD44/22/15 iliyotengenezwa kwa nyenzo za N95. Labda chaguo langu litabadilika zaidi ninapohesabu data ya vilima na nguvu ya jumla.

7) Nilisita kwa muda mrefu kati ya kuchagua aina ya kurekebisha kwenye vilima vya pili kati ya diode mbili ya Schottky na kirekebishaji cha synchronous. Unaweza kufunga diode mbili ya Schottky, lakini hii ni P = 0.6V * 40A = 24 W katika joto, na nguvu ya SMPS ya takriban 650 W, hasara ya 4% inapatikana! Unapotumia IRF3205 ya kawaida katika kirekebishaji cha kisawazisha, upinzani wa chaneli ya joto utatolewa. P = 0.008 Ohm * 40A * 40A = 12.8 W. Inageuka tunashinda mara 2 au ufanisi wa 2%! Kila kitu kilikuwa sawa hadi nilipokusanya suluhisho kulingana na IR11688S kwenye ubao wa mkate. Hasara za kubadili kwa nguvu ziliongezwa kwa hasara za tuli kwenye chaneli, na mwishowe ndivyo ilivyotokea. Uwezo wa wafanyakazi wa shamba kwa mikondo ya juu bado ni kubwa. Hii inaweza kutibiwa na viendeshi kama HCPL3120, lakini hii huongeza bei ya bidhaa na kutatiza sana muundo wa mzunguko. Kweli, kwa sababu hizi, iliamuliwa kufunga Schottky mara mbili na kulala kwa amani.

8) Mzunguko wa LC kwenye pato, kwanza, itapunguza ripple ya sasa, na pili, itawawezesha "kukata" harmonics zote. Tatizo la mwisho ni muhimu sana wakati wa kuwasha vifaa vinavyofanya kazi katika masafa ya masafa ya redio na kujumuisha saketi za analogi za masafa ya juu. Na sisi tunazungumzia kutoka kwa transceiver ya HF, kwa hivyo kichungi ni muhimu hapa, vinginevyo usumbufu "utatambaa" angani. Kwa kweli, unaweza pia kuweka kiimarishaji cha mstari kwenye pato na kupata ripples ndogo za vitengo vya mV, lakini kwa ukweli, kasi ya OS itakuruhusu kupata ripples za voltage ndani ya 20-30 mV hata bila "boiler"; ndani. transceiver, nodi muhimu zinawezeshwa kupitia LDOs zao, kwa hivyo upungufu wake ni dhahiri.

Kweli, tulipitia utendaji na huu ni mwanzo tu)) Lakini ni sawa, basi itaenda kwa nguvu zaidi kwa sababu sehemu ya kuvutia zaidi huanza - mahesabu ya kila kitu!

Uhesabuji wa kibadilishaji cha nguvu kwa kibadilishaji cha voltage ya daraja la nusu

Sasa inafaa kufikiria kidogo juu ya muundo na topolojia. Ninapanga kutumia transistors zenye athari ya shamba badala ya IGBT, ili niweze kuchagua masafa ya juu zaidi ya kufanya kazi, huku nikifikiria kuhusu 100 au 125 kHz; kwa njia, masafa sawa yatakuwa kwenye PFC. Kuongezeka kwa mzunguko itafanya iwezekanavyo kupunguza kidogo vipimo vya transformer. Kwa upande mwingine, sitaki kuongeza mzunguko sana, kwa sababu ... Ninatumia TL494 kama kidhibiti, baada ya 150 kHz haifanyi vizuri tena, na hasara za nguvu zitaongezeka.

Kulingana na pembejeo hizi, hebu tuhesabu transformer yetu. Nina seti kadhaa za ETD44/22/15 kwenye hisa na kwa hivyo kwa sasa ninaangazia, Orodha ya data ya chanzo ni kama ifuatavyo:

1) N95 nyenzo;
2) Aina ya msingi ETD44/22/15;
3) Mzunguko wa uendeshaji - 100 kHz;
4) Voltage ya pato - 15V;
5) Pato la sasa - 40A.

Ili kuhesabu transfoma hadi 5 kW, ninatumia programu ya "Old Man", ni rahisi na huhesabu kwa usahihi kabisa. Baada ya 5 kW uchawi huanza, masafa huongezeka ili kupunguza saizi, na uwanja na msongamano wa sasa hufikia maadili ambayo hata athari ya ngozi inaweza kubadilisha vigezo karibu mara 2, kwa hivyo kwa nguvu kubwa mimi hutumia. mbinu ya kizamani"na fomula na hitimisho kwenye penseli kwenye karatasi." Kwa kuingiza data yako ya ingizo kwenye programu, matokeo yafuatayo yalipatikana:

Kielelezo 2 - Matokeo ya hesabu ya transformer kwa daraja la nusu

Takwimu upande wa kushoto inaonyesha data ya pembejeo, ambayo nilielezea hapo juu. Iliyowekwa katikati zambarau matokeo ambayo yanatuvutia zaidi yanaangaziwa, Nitawashughulikia kwa ufupi:

1) Voltage ya pembejeo ni 380V DC, imetulia, kwa sababu Nusu-daraja inaendeshwa na PFC. Nguvu hiyo hurahisisha muundo wa vipengele vingi, kwa sababu Ripple ya sasa ni ndogo na transfoma haifai kuteka voltage wakati voltage ya mains ya pembejeo ni 140V.

2) Nguvu inayotumiwa (iliyosukumwa kupitia msingi) iligeuka kuwa 600 W, ambayo ni mara 2 chini ya nguvu ya jumla (ambayo msingi unaweza kusukuma bila kuingia kwenye kueneza), ambayo ina maana kila kitu ni nzuri. Sikupata nyenzo za N95 kwenye programu, lakini kwenye wavuti ya Epcos kwenye hifadhidata niligundua kuwa N87 na N95 zitatoa matokeo sawa, nikiangalia kwenye karatasi niligundua kuwa tofauti ya 50 W kwa nguvu ya jumla. sio kosa kubwa.

3) Data juu ya vilima vya msingi: sisi upepo 21 hugeuka kuwa waya 2 na kipenyo cha 0.8 mm, nadhani kila kitu ni wazi hapa? Uzito wa sasa ni kuhusu 8A/mm2, ambayo ina maana kwamba windings haitapita joto - kila kitu ni sawa.

4) Data juu ya upepo wa sekondari: sisi upepo 2 windings ya 2 zamu kila mmoja na sawa 0.8 mm waya, lakini tayari saa 14 - bado sasa ni 40A! Ifuatayo, tunaunganisha mwanzo wa vilima moja na mwisho wa nyingine, nitaelezea jinsi ya kufanya hivyo baadaye, kwa sababu fulani watu mara nyingi huanguka kwenye usingizi wakati wa kusanyiko kwa wakati huu. Inaonekana hakuna uchawi hapa pia.

5) Inductance ya choke ya pato ni 4.9 μH, sasa ni 40A, kwa mtiririko huo. Tunahitaji ili hakuna ripples kubwa za sasa kwenye pato la block yetu. Wakati wa mchakato wa kurekebisha, nitaonyesha kwenye oscilloscope jinsi ya kufanya kazi na bila hiyo, kila kitu kitakuwa wazi.

Hesabu ilichukua dakika 5, ikiwa kuna mtu ana maswali, uliza kwenye maoni au PM - nitakuambia. Ili kuepuka kutafuta programu yenyewe, napendekeza kupakua kutoka kwa wingu kwa kutumia kiungo. Na shukrani zangu za dhati kwa Mzee kwa kazi yake!

Hatua inayofuata ya kimantiki itakuwa kuhesabu matokeo ya pato kwa nusu-daraja, hii ndiyo hasa katika 4.9 μH.

Uhesabuji wa vigezo vya vilima kwa pato hulisonga

Tulipokea data ya pembejeo katika aya iliyopita wakati wa kuhesabu kibadilishaji, Hii:

1) Inductance - 4.9 µH;
2) Iliyopimwa sasa - 40A;
3) Amplitude kabla ya koo - 18V;
4) Voltage baada ya inductor - 15V.

Pia tunatumia programu kutoka kwa Mzee (zote ziko kwenye kiungo hapo juu) na kupata data ifuatayo:

Kielelezo 3 - Data iliyokokotwa kwa ajili ya kukomesha towe

Sasa hebu tuangalie matokeo:

1) Kulingana na data ya pembejeo, kuna nuances 2: frequency iliyochaguliwa ni ile ile ambayo kibadilishaji hufanya kazi, nadhani hii ni mantiki. Hoja ya pili inahusiana na wiani wa sasa, nitagundua mara moja - koo inapaswa joto! Hiyo ndiyo jinsi tunavyoamua kwa nguvu, nilichagua wiani wa sasa wa 8A / mm 2 ili kupata joto la digrii 35, hii inaweza kuonekana katika data ya pato (iliyowekwa alama ya kijani). Baada ya yote, kama tunakumbuka, kulingana na mahitaji katika pato, "SMPS baridi" inahitajika. Ningependa pia kutambua jambo ambalo labda sio wazi kabisa kwa Kompyuta - inductor itawaka kidogo ikiwa mkondo mkubwa unapita ndani yake, ambayo ni, na mzigo uliokadiriwa wa 40A, inductor itakuwa na joto kidogo. Wakati sasa ni chini ya sasa iliyopimwa, basi kwa sehemu ya nishati huanza kufanya kazi kama mzigo wa kazi (kingamizi) na kubadilisha nishati yote ya ziada kuwa joto;

2) Upeo wa uingizaji, hii ni thamani ambayo haiwezi kuzidi, vinginevyo shamba la magnetic litajaa msingi na kila kitu kitakuwa mbaya sana. Parameter hii inategemea nyenzo na vipimo vyake vya jumla. Kwa cores za kisasa za chuma cha atomi, thamani ya kawaida ni 0.5-0.55 T;

3) Data ya vilima: zamu 9 zinajeruhiwa na oblique ya nyuzi 10 za waya na kipenyo cha 0.8 mm. Mpango huo hata takriban unaonyesha ni tabaka ngapi zitahitajika kwa hili. Nitapepea na cores 9, kwa sababu ... basi itakuwa rahisi kugawanya braid kubwa katika "braids" 3 za waya 3 kila mmoja na kuziuza kwenye ubao bila shida yoyote;

4) Kweli, pete yenyewe ambayo nitaipepea ina vipimo vya 40/24/14.5 mm, inatosha na ukingo. Nyenzo nambari 52, nadhani wengi wameona ndani Vitalu vya ATX Pete hizo zina rangi ya manjano-bluu; mara nyingi hutumiwa katika vikundi vya kutuliza koo (GS).

Uhesabuji wa kibadilishaji cha umeme cha kusubiri

Washa mchoro wa kazi Inaweza kuonekana kuwa ninataka kutumia njia ya kurudi nyuma ya "classic" kwenye TOP227 kama usambazaji wa umeme wa kusubiri; vidhibiti vyote vya PWM, vionyesho na feni za mfumo wa kupoeza vitawashwa kutoka humo. Niligundua kuwa mashabiki wangewezeshwa kutoka kwa chumba cha kudhibiti baada ya muda fulani, kwa hivyo wakati huu Haijaonyeshwa kwenye mchoro, lakini ni sawa, ni maendeleo ya wakati halisi))

Hebu turekebishe data yetu ya ingizo kidogo ili kuona tunachohitaji:

1) Vilima vya pato kwa PWM: 15V 1A + 15V 1A;
2) Upepo wa pato la kujitegemea: 15V 0.1A;
3) Ufungaji wa pato kwa kupoeza: 15V 1A.

Tunapata hitaji la usambazaji wa umeme na nguvu kamili - 2*15W + 1.5W + 15W = 46.5 W. Hii ni nguvu ya kawaida kwa TOP227, ninaitumia katika SMPS ndogo hadi 75 W kwa kila aina ya malipo ya betri, screwdrivers na takataka nyingine, kwa miaka mingi ni ajabu kwamba hakuna hata moja iliyowaka bado.

Wacha tuende kwenye programu nyingine ya Mzee na tuhesabu kibadilishaji kwa kurudi nyuma:

Kielelezo 4 - Data ya hesabu ya kibadilishaji nguvu cha kusubiri

1) Chaguo la msingi ni haki kwa urahisi - ninayo kwa kiasi cha sanduku na huchota sawa 75 W)) Data juu ya msingi. Imetengenezwa kwa nyenzo N87 na ina pengo la 0.2 mm kwa kila nusu au 0.4 mm kinachojulikana pengo kamili. Msingi huu umekusudiwa moja kwa moja kwa chokes, na kwa waongofu wa kuruka nyuma inductance hii ni choki, lakini sitaingia kwenye magugu bado. Ikiwa hakukuwa na pengo katika kibadilishaji cha daraja la nusu, basi inahitajika kwa kibadilishaji cha kurudi nyuma, vinginevyo, kama inductor yoyote, itaingia tu kwenye kueneza bila pengo.

2) Data kuhusu swichi ya chanzo-chanzo cha 700V na upinzani wa chaneli 2.7 Ohm huchukuliwa kutoka kwa hifadhidata kwenye TOP227; kidhibiti hiki kina swichi ya nguvu iliyojengwa ndani ya mzunguko mdogo yenyewe.

3) Nilichukua voltage ya chini ya pembejeo kidogo na ukingo - 160V, hii ilifanyika ili ikiwa usambazaji wa umeme yenyewe umezimwa, jukumu na dalili zitabaki kufanya kazi, wataripoti voltage ya chini ya kawaida.

4) Upepo wetu wa msingi una zamu 45 za waya 0.335 mm katika msingi mmoja. Vilima vya nguvu vya sekondari vina zamu 4 na cores 4 na waya wa 0.335 mm (kipenyo), upepo wa kujitegemea una vigezo sawa, hivyo kila kitu ni sawa, msingi 1 tu, kwa sababu sasa ni amri ya ukubwa wa chini.

Uhesabuji wa msongamano wa nguvu wa kirekebisha nguvu kinachotumika

Nadhani sehemu ya kuvutia zaidi wa mradi huu yaani kirekebisha nguvu cha sababu, kwa sababu Kuna habari kidogo juu yao kwenye mtandao, na kuna mipango machache zaidi ya kufanya kazi na iliyoelezewa.

Tunachagua programu ya kuhesabu - PFC_ring (PFC ni KKM kwa Basurmanian), tunatumia pembejeo zifuatazo:

1) voltage ya usambazaji wa pembejeo - 140 - 265V;
2) Nguvu iliyopimwa - 600 W;
3) Voltage ya pato - 380V DC;
4) Mzunguko wa uendeshaji - 100 kHz, kutokana na uchaguzi wa mtawala wa PWM.

Kielelezo 5 - Hesabu ya msongamano wa nguvu wa PFC inayofanya kazi

1) Kwa upande wa kushoto, kama kawaida, tunaingiza data ya awali, kuweka 140V kama kizingiti cha chini, tunapata kizuizi ambacho kinaweza kufanya kazi kwa voltage ya mtandao wa 140V, kwa hiyo tunapata "kiimarishaji cha voltage kilichojengwa";

Mzunguko wa sehemu ya nishati na udhibiti ni wa kawaida kabisa; ikiwa una maswali yoyote, jisikie huru kuuliza katika maoni au katika ujumbe wa faragha. Nitajaribu kujibu na kuelezea kwa kila mtu ikiwezekana.

Kubadilisha muundo wa usambazaji wa nguvu wa PCB

Kwa hivyo nilifika kwenye hatua ambayo inabaki kuwa kitu kitakatifu kwa wengi - muundo / ukuzaji / utaftaji wa bodi ya mzunguko iliyochapishwa. Kwa nini ninapendelea neno "kubuni"? Iko karibu na kiini cha operesheni hii; kwangu, "kuweka waya" bodi kila wakati ni mchakato wa ubunifu, kama msanii anayechora picha, na itakuwa rahisi kwa watu kutoka nchi zingine kuelewa unachofanya.

Mchakato wa muundo wa bodi yenyewe hauna mitego yoyote; zimo kwenye kifaa ambacho kimekusudiwa. Katika mazoezi umeme wa umeme haiweki mbele idadi yoyote ya sheria na mahitaji dhidi ya usuli wa analogi sawa ya microwave au mabasi ya data ya dijiti ya mwendo kasi.

Nitaorodhesha mahitaji ya kimsingi na sheria zinazohusiana haswa na mzunguko wa umeme, hii itaruhusu 99% ya miundo ya amateur kutekelezwa. Sitakuambia juu ya nuances na "mbinu" - kila mtu lazima apate chops zake, apate uzoefu na kisha afanye kazi nayo. Na kwa hivyo tulienda:

Kidogo kuhusu wiani wa sasa katika waendeshaji zilizochapishwa

Mara nyingi watu hawafikiri juu ya parameter hii, na nimekutana na hali ambapo sehemu ya nguvu inafanywa na waendeshaji 0.6 mm, na 80% ya eneo la bodi tupu tu. Kwa nini hii ni siri kwangu binafsi.

Kwa hivyo ni wiani gani wa sasa unaweza kuzingatiwa? Kwa waya wa kawaida, takwimu ya kawaida ni 10A/mm 2, upungufu huu umefungwa kwa baridi ya waya. Unaweza kupitisha zaidi ya sasa, lakini kwanza kuiweka katika nitrojeni ya kioevu. Kondakta za gorofa, kama zile zilizo kwenye bodi ya mzunguko iliyochapishwa, kwa mfano, zina eneo kubwa la uso, ambayo huwafanya iwe rahisi kupoa, ambayo inamaanisha unaweza kumudu msongamano wa juu wa sasa. Kwa hali ya kawaida na passiv au hewa kilichopozwa ni desturi ya kuzingatia 35-50 A/mm 2, ambapo 35 ni kwa ajili ya baridi passiv, 50 ni mbele ya mzunguko wa hewa bandia (kesi yangu). Kuna takwimu nyingine - 125 A/mm 2, hii ni takwimu kubwa sana, sio superconductors wote wanaweza kumudu, lakini inaweza kupatikana tu na baridi ya maji ya chini ya maji.

Nilikutana na hii ya mwisho wakati nikifanya kazi na kampuni inayohusika katika mawasiliano ya uhandisi na muundo wa seva; niliwajibika kwa muundo wa ubao mama, ambayo ni sehemu yenye usambazaji wa nguvu wa awamu nyingi na swichi. Nilishangaa sana nilipoona msongamano wa sasa wa 125 A/mm 2, lakini walinielezea uwezekano huu na kunionyesha uwezekano huu kwenye stendi - basi nilielewa kwa nini racks nzima ya seva huingizwa kwenye mabwawa makubwa ya mafuta)) )

Katika kipande changu cha vifaa kila kitu ni rahisi, 50 A / mm 2 ni takwimu ya kutosha kabisa, na unene wa shaba wa microns 35, polygons itatoa sehemu ya msalaba inayohitajika bila matatizo yoyote. Mengine yalikuwa ni kwa ajili ya maendeleo ya jumla na uelewa wa suala hilo.

2) Urefu wa makondakta - kwa wakati huu hakuna haja ya kusawazisha mistari kwa usahihi wa 0.1 mm, kama inavyofanyika, kwa mfano, wakati wa "kuweka" basi ya data ya DDR3. Ingawa bado inahitajika sana kufanya urefu wa mistari ya ishara kuwa sawa na urefu. + -30% ya urefu itakuwa ya kutosha, jambo kuu sio kufanya HIN mara 10 zaidi kuliko LIN. Hii ni muhimu ili mipaka ya ishara isibadilishe jamaa kwa kila mmoja, kwa sababu hata kwa mzunguko wa kilohertz mia tu, tofauti ya mara 5-10 inaweza kusababisha kupitia sasa katika swichi. Hii ni kweli hasa wakati thamani ya "wakati wa kufa" ni ya chini, hata kwa 3% kwa TL494 hii ni kweli;

3) Pengo kati ya waendeshaji - ni muhimu kupunguza mikondo ya kuvuja, hasa kwa waendeshaji ambapo ishara ya RF (PWM) inapita, kwa sababu shamba katika waendeshaji hutokea kwa nguvu na ishara ya RF, kutokana na athari ya ngozi, huelekea kutoroka. wote kwenye uso wa kondakta na zaidi ya mipaka yake. Kawaida pengo la mm 2-3 ni la kutosha;

4) Pengo la kutengwa la galvanic ni pengo kati ya sehemu za bodi zilizotengwa kwa mabati, kwa kawaida mahitaji ya kuvunjika ni kuhusu 5 kV. Ili kuvunja 1 mm ya hewa unahitaji kuhusu 1-1.2 kV, lakini kwa upande wetu kuvunjika inawezekana si tu kwa njia ya hewa, lakini pia kupitia PCB na mask. Katika kiwanda, vifaa vinavyotumiwa kupima umeme vinatumiwa na unaweza kulala kwa amani. Kwa hiyo, tatizo kuu ni hewa na kutoka kwa hali iliyoelezwa hapo juu tunaweza kuhitimisha kuwa karibu 5-6 mm ya kibali itakuwa ya kutosha. Kimsingi, mgawanyo wa polygons chini ya transformer, kwa sababu ni njia kuu ya kutengwa kwa galvanic.

Sasa hebu tuende moja kwa moja kwenye muundo wa bodi, sitaingia kwa undani zaidi katika makala hii, na kwa ujumla sina hamu kubwa ya kuandika kitabu kizima cha maandishi. Ikiwa kuna kundi kubwa la watu wanaovutiwa (nitafanya uchunguzi mwishoni), basi nitafanya tu video kwenye "wiring" ya kifaa hiki, itakuwa haraka na yenye taarifa zaidi.

Hatua za kuunda bodi ya mzunguko iliyochapishwa:

1) Kwanza kabisa, unahitaji kuamua juu ya vipimo vya takriban vya kifaa. Ikiwa una kesi iliyopangwa tayari, basi unapaswa kupima kiti ndani yake na msingi wa vipimo vya bodi juu ya hili. Ninapanga kutengeneza kesi iliyotengenezwa kwa aluminium au shaba, kwa hivyo nitajaribu kufanya kifaa cha kompakt zaidi iwezekanavyo bila kupoteza sifa za ubora na utendaji.

Kielelezo 9 - Kuunda tupu kwa ubao wa baadaye

Kumbuka - vipimo vya bodi lazima iwe nyingi ya 1 mm! Au angalau 0.5 mm, vinginevyo bado utakumbuka agano langu kutoka kwa Lenin wakati unakusanya kila kitu kwenye jopo na kufanya nafasi zilizo wazi kwa ajili ya uzalishaji, na wabunifu ambao wataunda kesi kwa bodi yako watakuogesha na laana. Hakuna haja ya kuunda bodi yenye vipimo ala "208.625 mm" isipokuwa lazima kabisa!
P.S. asante comrade Lunkov kwa ukweli kwamba bado aliniletea wazo hili safi))

Hapa nilifanya operesheni 4:

A) Nilifanya bodi yenyewe na vipimo vya jumla vya 250x150 mm. Ingawa hii ni saizi ya takriban, basi nadhani itapungua sana;
b) Imezungusha pembe, kwa sababu wakati wa mchakato wa utoaji na mkusanyiko, wale mkali watauawa na wrinkled + bodi inaonekana nzuri zaidi;
c) Mashimo yaliyowekwa, sio metali, na kipenyo cha shimo cha mm 3 kwa vifungo vya kawaida na racks;
d) Iliunda darasa la "NPTH", ambalo nilifafanua mashimo yote yasiyo ya sahani na kuunda sheria kwa ajili yake, na kuunda pengo la 0.4 mm kati ya vipengele vingine vyote na vipengele vya darasa. Hili ni hitaji la kiteknolojia la Rezonit kwa darasa la usahihi wa kawaida (4th).

Kielelezo 10 - Kujenga sheria kwa mashimo yasiyo ya sahani

2) Hatua inayofuata ni kupanga vipengele kwa kuzingatia mahitaji yote; inapaswa kuwa karibu sana na toleo la mwisho, kwa sababu Mara nyingi, vipimo vya mwisho vya bodi na fomu yake sasa itaamuliwa.

Kielelezo 11 - Uwekaji wa msingi wa vipengele umekamilika

Niliweka vifaa kuu; uwezekano mkubwa hawatasonga, na kwa hivyo vipimo Bodi hatimaye kuamua - 220 x 150 mm. Mahali pa bure Iliachwa kwenye ubao kwa sababu; moduli za udhibiti na vifaa vingine vidogo vya SMD vitawekwa hapo. Ili kupunguza gharama ya bodi na urahisi wa ufungaji, vipengele vyote vitakuwa kwenye safu ya juu tu, na ipasavyo kutakuwa na safu moja tu ya uchapishaji ya skrini ya hariri.

Kielelezo 13 - mtazamo wa 3D wa ubao baada ya kupanga vipengele

3) Sasa, baada ya kuamua eneo na muundo wa jumla, tunapanga vipengele vilivyobaki na "kutenganisha" bodi. Ubunifu wa bodi unaweza kufanywa kwa njia mbili: kwa mikono na kwa kutumia autorouter, baada ya hapo awali kuelezea vitendo vyake na sheria kadhaa. Njia zote mbili ni nzuri, lakini ada hii Nitafanya yote kwa mkono, kwa sababu ... kuna vipengele vichache na mahitaji maalum Kwa upande wa upatanishi wa mstari na uadilifu wa ishara, hakuna na haipaswi kuwa. Hii itakuwa dhahiri kuwa kasi, autorouting ni nzuri wakati kuna mengi ya vipengele (kutoka 500 na kuendelea) na sehemu kuu ya mzunguko ni digital. Ingawa kuna mtu yeyote anayevutiwa, ninaweza kukuonyesha jinsi ya "kutenganisha" bodi kiotomatiki katika dakika 2. Kweli, kabla ya hapo itabidi uandike sheria siku nzima, heh.

Baada ya masaa 3-4 ya "uchawi" (nusu ya wakati nilichota mifano iliyopotea) na joto na kikombe cha chai, hatimaye nilifunga ubao. Sikufikiria hata juu ya kuokoa nafasi; wengi watasema kwamba vipimo vingeweza kupunguzwa kwa 20-30% na wangekuwa sawa. Nina nakala ya kipande kimoja na kupoteza muda wangu, ambayo ni wazi kuwa ni ghali zaidi kuliko 1 dm2 kwa bodi ya safu mbili, ilikuwa ni huruma tu. Akizungumzia bei ya bodi - wakati wa kuagiza kutoka kwa Rezonit, 1 dm 2 ya darasa la kawaida la bodi ya safu mbili ina gharama kuhusu rubles 180-200, hivyo huwezi kuokoa mengi hapa isipokuwa una kundi la vipande 500+. kozi. Kulingana na hili, naweza kushauri - usipotoshwe na kupunguza eneo ikiwa ni darasa la 4 na hakuna mahitaji ya vipimo. Na hii ndio matokeo:

Kielelezo 14 - Ubunifu wa bodi kwa usambazaji wa umeme unaobadilisha

Katika siku zijazo, nitatengeneza kesi ya kifaa hiki na ninahitaji kujua vipimo vyake kamili, na pia kuwa na uwezo wa "kujaribu" ndani ya kesi hiyo ili katika hatua ya mwisho isiwe wazi, kwa mfano; kwamba bodi kuu inaingilia viunganishi kwenye kesi au onyesho. Ili kufanya hivyo, mimi hujaribu kila wakati kuchora vipengele vyote katika fomu ya 3D, matokeo ni matokeo haya na faili katika .step format kwa yangu. Mvumbuzi wa Autodesk:

Kielelezo 15 - Mtazamo wa tatu-dimensional wa kifaa kilichosababisha

Kielelezo 16 - mtazamo wa pande tatu wa kifaa (mwonekano wa juu)

Nyaraka sasa ziko tayari. Sasa ninahitaji kuunda mfuko muhimu wa faili ili vipengele vya kuagiza, nina mipangilio yote tayari imesajiliwa katika Altium, hivyo kila kitu kinapakiwa na kifungo kimoja. Tunahitaji faili za Gerber na faili ya NC Drill, ya kwanza huhifadhi habari kuhusu tabaka, na ya pili huhifadhi kuratibu za kuchimba visima. Unaweza kutazama faili ya kupakua nyaraka mwishoni mwa kifungu kwenye mradi; yote inaonekana kama hii:

Kielelezo 17 - Uundaji wa mfuko wa nyaraka kwa kuagiza bodi za mzunguko zilizochapishwa

Mara faili ziko tayari, unaweza kuagiza bodi. Sitapendekeza watengenezaji maalum; labda kuna bora na bei nafuu kwa prototypes. Ninaagiza bodi zote za tabaka za darasa la 2,4,6 kutoka kwa Rezonit, ambapo ninaagiza bodi 2 na 4 za darasa la 5. Bodi za darasa la 5, ambapo kuna tabaka 6-24 nchini China (kwa mfano, pcbway), lakini HDI na bodi za darasa la 5 zilizo na tabaka 24 au zaidi tayari ziko Taiwan tu, baada ya yote, ubora nchini China bado ni kiwete, na wapi. bei sio lelemama sio nzuri sana. Yote ni kuhusu prototypes!

Kufuatia imani yangu, ninaenda kwa Rezonit, oh, ni mishipa ngapi walipoteza na ni damu ngapi walikunywa ... Hivi majuzi Wanaonekana wamejirekebisha na kuanza kufanya kazi ipasavyo, japo kwa mateke. Ninaagiza kupitia akaunti yangu ya kibinafsi, ninaweka maelezo ya malipo, ninapakia faili na kutuma. Eneo la Kibinafsi Ninapenda wao, kwa njia, mara moja huhesabu bei na kwa kubadilisha vigezo unaweza kufikia bei nzuri bila kupoteza ubora.

Kwa mfano, sasa nilitaka bodi kwenye 2 mm PCB yenye shaba ya micron 35, lakini ikawa kwamba chaguo hili ni mara 2.5 zaidi ya gharama kubwa kuliko chaguo na 1.5 mm PCB na micron 35 - hivyo nilichagua mwisho. Ili kuongeza rigidity ya bodi, niliongeza mashimo ya ziada kwa anasimama - tatizo lilitatuliwa, bei iliboreshwa. Kwa njia, ikiwa bodi iliingia kwenye mfululizo, basi mahali fulani karibu na vipande 100 tofauti hii ya mara 2.5 ilipotea na bei ikawa sawa, kwa sababu basi walinunua karatasi isiyo ya kawaida kwa ajili yetu na kuitumia bila mabaki yoyote.

Kielelezo 18 - Mtazamo wa mwisho wa hesabu ya gharama ya bodi

Gharama ya mwisho imedhamiriwa: 3618 rubles. Kati ya hizi, 2100 ni maandalizi, hulipwa mara moja tu kwa kila mradi, marudio yote ya baadae ya utaratibu huendelea bila hiyo na utalipa tu kwa eneo hilo. KATIKA kwa kesi hii Rubles 759 kwa bodi iliyo na eneo la 3.3 dm2, safu kubwa zaidi, gharama itakuwa ya chini, ingawa sasa ni rubles 230/dm2, ambayo inakubalika kabisa. Kwa kweli, iliwezekana kufanya uzalishaji wa haraka, lakini mimi huamuru mara nyingi, ninafanya kazi na meneja mmoja, na msichana kila wakati anajaribu kusukuma agizo haraka ikiwa uzalishaji haufanyi kazi - mwisho, hata na "mfululizo mdogo." ” chaguo, muda wa kugeuza ni siku 5-6, inatosha tu kuwasiliana kwa heshima na usiwe na ujinga kwa watu. Na sina haraka, kwa hivyo niliamua kuokoa karibu 40%, ambayo ni nzuri angalau.

Epilogue

Kweli, nimefika kwenye hitimisho la kimantiki la kifungu - kupata muundo wa mzunguko, muundo wa bodi na bodi za kuagiza katika uzalishaji. Kutakuwa na sehemu 2 kwa jumla, ya kwanza iko mbele yako, na kwa pili nitakuambia jinsi nilivyoweka, kukusanya na kurekebisha kifaa.

Kama ilivyoahidiwa, ninashiriki msimbo wa chanzo wa mradi na bidhaa zingine:

1) Chanzo cha mradi katika Mbuni wa Altium 16 - ;
2) Faili za kuagiza bodi za mzunguko zilizochapishwa -. Nini ikiwa unataka kurudia na kuagiza, kwa mfano, kutoka China, kumbukumbu hii ni zaidi ya kutosha;
3) Mchoro wa kifaa katika pdf - . Kwa wale ambao hawataki kutumia muda wa kufunga Altium kutoka kwa simu au kwa ukaguzi (ubora wa juu);
4) Tena, kwa wale ambao hawataki kusanikisha programu nzito, lakini wana nia ya kuzungusha vifaa, ninatuma mfano wa 3D katika pdf - . Ili kuiona, lazima upakue faili; unapoifungua, bofya "amini hati mara moja tu" kwenye kona ya juu ya kulia, kisha ubofye katikati ya faili na skrini nyeupe inageuka kuwa mfano.

Ningependa pia kuuliza maoni ya wasomaji ... Sasa bodi zimeagizwa, pamoja na vipengele - kwa kweli, kuna wiki 2, ni lazima kuandika makala kuhusu nini? Kwa kuongezea "mutants" kama hizi, wakati mwingine unataka kuchonga kitu kidogo lakini muhimu, niliwasilisha chaguzi kadhaa kwenye kura, au labda kupendekeza chaguo lako katika ujumbe wa kibinafsi, ili usichanganye maoni.

Watumiaji waliojiandikisha pekee ndio wanaweza kushiriki katika utafiti. Ingia tafadhali.

Nakala hiyo inahusu kubadili vifaa vya umeme (hapa inajulikana kama UPS), ambayo leo hutumiwa sana katika vifaa vyote vya kisasa vya redio-elektroniki na bidhaa za nyumbani.
Kanuni ya msingi ya msingi Uendeshaji wa UPS linajumuisha kubadilisha voltage ya mtandao (50 Hertz) kwenye voltage ya mstatili ya mzunguko wa juu, ambayo inabadilishwa kwa maadili yanayotakiwa, kurekebishwa na kuchujwa.
Uongofu unafanywa kwa kutumia transistors yenye nguvu, inayofanya kazi katika hali ya kubadili na ya kunde, pamoja na kutengeneza mzunguko wa kibadilishaji cha RF. Kuhusu muundo wa mzunguko, kuna chaguzi mbili zinazowezekana za kibadilishaji: ya kwanza inafanywa kulingana na mzunguko wa pulsed self-oscillator na ya pili iko na udhibiti wa nje(hutumika katika vifaa vingi vya kisasa vya redio-elektroniki).
Kwa kuwa mzunguko wa kibadilishaji kawaida huchaguliwa kwa wastani kutoka kilohertz 20 hadi 50, vipimo vya kibadilishaji cha pulse, na, kwa hiyo, ugavi wote wa umeme, hupunguzwa kwa kutosha, ambayo ni jambo muhimu sana kwa vifaa vya kisasa.
Tazama hapa chini kwa mchoro uliorahisishwa wa kibadilishaji cha mapigo na udhibiti wa nje:

Kibadilishaji kinafanywa kwenye transistor VT1 na transformer T1. Nguvu ya umeme kuvuka kichujio cha mtandao(SF) hutolewa kwa rectifier ya mtandao (SV), ambako inarekebishwa, kuchujwa na capacitor ya chujio Sf na kwa njia ya W1 ya vilima ya transformer T1 hutolewa kwa mtozaji wa transistor VT1. Wakati pigo la mstatili linatumiwa kwenye mzunguko wa msingi wa transistor, transistor inafungua na Ik ya sasa inayoongezeka inapita ndani yake. Sawa ya sasa itapita kupitia W1 ya vilima ya transformer T1, ambayo itasababisha ongezeko la magnetic flux katika msingi wa transformer, wakati emf binafsi induction ni induced katika vilima sekondari W2 ya transformer. Hatimaye, voltage chanya itaonekana kwenye pato la diode VD. Zaidi ya hayo, ikiwa tunaongeza muda wa pigo lililowekwa kwenye msingi wa transistor VT1, voltage katika mzunguko wa sekondari itaongezeka, kwa sababu nishati zaidi itatolewa, na ikiwa tunapunguza muda, voltage itapungua ipasavyo. Kwa hivyo, kwa kubadilisha muda wa mapigo katika mzunguko wa msingi wa transistor, tunaweza kubadilisha voltages za pato za vilima vya sekondari T1, na kwa hiyo kuleta utulivu wa voltages za pato la usambazaji wa umeme.
Kitu pekee kinachohitajika kwa hili ni mzunguko ambao utazalisha mapigo ya kuchochea na kudhibiti muda wao (latitudo). Kidhibiti cha PWM kinatumika kama mzunguko kama huo. PWM ni urekebishaji wa upana wa mapigo. Kidhibiti cha PWM kinajumuisha jenereta kuu ya kunde (ambayo huamua mzunguko wa uendeshaji wa kibadilishaji), ulinzi, udhibiti na mzunguko wa mantiki, ambayo hudhibiti muda wa mapigo.
Ili kuimarisha voltages za pato za UPS, mzunguko wa mtawala wa PWM "lazima ujue" ukubwa wa voltages za pato. Kwa madhumuni haya, mlolongo wa kufuatilia (au mnyororo) hutumiwa maoni), iliyotengenezwa kwenye optocoupler U1 na resistor R2. Kuongezeka kwa voltage katika mzunguko wa sekondari wa transformer T1 itasababisha kuongezeka kwa ukubwa wa mionzi ya LED, na kwa hiyo kupungua kwa upinzani wa makutano ya phototransistor (sehemu ya optocoupler U1). Ambayo kwa upande itasababisha kuongezeka kwa kushuka kwa voltage kwenye resistor R2, ambayo imeunganishwa katika mfululizo na phototransistor na kupungua kwa voltage kwenye pini 1 ya mtawala wa PWM. Kupungua kwa voltage husababisha mzunguko wa mantiki uliojumuishwa kwenye kidhibiti cha PWM kuongeza muda wa mapigo hadi voltage kwenye mechi ya pini ya 1. vigezo vilivyotolewa. Wakati voltage inapungua, mchakato unarudiwa.
UPS hutumia kanuni 2 za kutekeleza mizunguko ya ufuatiliaji - "moja kwa moja" na "isiyo ya moja kwa moja". Njia iliyoelezwa hapo juu inaitwa "moja kwa moja", kwani voltage ya maoni huondolewa moja kwa moja kutoka kwa rectifier ya sekondari. Kwa ufuatiliaji "usio wa moja kwa moja", voltage ya maoni huondolewa kutoka kwa upepo wa ziada wa kibadilishaji cha mapigo:

Kupungua au kuongezeka kwa voltage kwenye vilima W2 itasababisha mabadiliko ya voltage kwenye vilima W3, ambayo pia hutumiwa kwa njia ya kupinga R2 kwa pini 1 ya mtawala wa PWM.
Nadhani tumepanga mzunguko wa ufuatiliaji, sasa hebu tuzingatie hali kama vile mzunguko mfupi (mzunguko mfupi) kwenye mzigo wa UPS. Katika kesi hii, nishati zote zinazotolewa kwa mzunguko wa sekondari wa UPS zitapotea na voltage ya pato itakuwa karibu sifuri. Ipasavyo, mzunguko wa mtawala wa PWM utajaribu kuongeza muda wa mapigo ili kuinua kiwango cha voltage hii kwa thamani inayofaa. Matokeo yake, transistor VT1 itabaki wazi kwa muda mrefu na kwa muda mrefu, na sasa inapita ndani yake itaongezeka. Hatimaye, hii itasababisha kushindwa kwa transistor hii. UPS hutoa ulinzi kwa transistor ya kubadilisha fedha dhidi ya upakiaji wa sasa katika hali kama hizo za dharura. Inategemea upinzani wa Rprotect, unaounganishwa katika mfululizo kwa mzunguko ambao mtozaji wa sasa wa Ik hupita. Kuongezeka kwa Ik ya sasa inapita kupitia transistor VT1 itasababisha kuongezeka kwa kushuka kwa voltage kwenye upinzani huu, na, kwa hiyo, voltage iliyotolewa kwa pin 2 ya mtawala wa PWM pia itapungua. Wakati voltage hii inashuka hadi kiwango fulani, ambacho kinalingana na kiwango cha juu kinachoruhusiwa cha transistor, mzunguko wa mantiki wa mtawala wa PWM utaacha kutoa mapigo kwenye pini 3 na usambazaji wa umeme utaingia kwenye hali ya ulinzi au, kwa maneno mengine, kugeuka. imezimwa.
Kwa kumalizia mada, ningependa kuelezea kwa undani zaidi faida za UPS. Kama ilivyoelezwa tayari, mzunguko wa kibadilishaji cha mapigo ni ya juu sana, na kwa hivyo, vipimo vya jumla vya kibadilishaji cha mapigo hupunguzwa, ambayo inamaanisha, kama kitendawili kama inaweza kusikika, gharama ya UPS ni chini ya usambazaji wa umeme wa jadi, kwa kuwa kuna matumizi kidogo ya chuma kwa msingi wa sumaku na shaba kwa vilima, hata licha ya ukweli kwamba idadi ya sehemu katika UPS inaongezeka. Faida nyingine ya UPS ni uwezo mdogo wa capacitor ya chujio cha rectifier ya sekondari ikilinganishwa na usambazaji wa umeme wa kawaida. Kupunguza capacitance iliwezekana kwa kuongeza mzunguko. Na hatimaye, ufanisi wa usambazaji wa umeme wa kubadili hufikia 85%. Hii ni kutokana na ukweli kwamba UPS hutumia nguvu kutoka kwa mtandao wa umeme tu wakati transistor ya kubadilisha fedha imefunguliwa; wakati imefungwa, nishati huhamishiwa kwenye mzigo kutokana na kutokwa kwa capacitor ya chujio cha mzunguko wa sekondari.
Hasara ni pamoja na ugumu wa mzunguko wa UPS na ongezeko la kelele ya mapigo iliyotolewa na UPS yenyewe. Kuongezeka kwa kuingiliwa ni kutokana na ukweli kwamba transistor ya kubadilisha fedha inafanya kazi katika hali ya kubadili. Katika hali hii, transistor ni chanzo cha kelele ya pigo ambayo hutokea wakati wa michakato ya muda mfupi ya transistor. Hii ni hasara ya transistor yoyote inayofanya kazi katika hali ya kubadili. Lakini ikiwa transistor inafanya kazi na voltages za chini (kwa mfano, mantiki ya transistor na voltage ya volts 5), hii sio tatizo; kwa upande wetu, voltage inayotumiwa kwa mtozaji wa transistor ni takriban 315 volts. Ili kukabiliana na uingiliaji huu, UPS hutumia nyaya ngumu zaidi za chujio za mtandao kuliko ugavi wa kawaida wa umeme.

HUDUMA ZA NGUVU ZA MPIGO

Tofauti na vifaa vya jadi vya umeme, ambavyo vinahusisha kuzima voltage isiyo na utulivu ya ziada kwenye kipengele cha kupitisha, vifaa vya nguvu vya kunde hutumia njia nyingine na matukio ya kimwili ili kuzalisha voltage iliyoimarishwa, yaani: athari za mkusanyiko wa nishati katika inductors, pamoja na uwezekano. ya mabadiliko ya masafa ya juu na ubadilishaji wa nishati iliyokusanywa kuwa shinikizo la mara kwa mara. Kuna mizunguko mitatu ya kawaida ya kujenga vifaa vya umeme vinavyopigika (ona Mtini. 3.4-1): hatua ya juu (voltage ya pato ni kubwa kuliko voltage ya pembejeo), kushuka chini (voltage ya pato iko chini kuliko voltage ya pembejeo) na inverting (voltage ya pato ina polarity kinyume kuhusiana na pembejeo). Kama inavyoonekana kutoka kwa takwimu, hutofautiana tu kwa njia ya kuunganisha inductance; vinginevyo, kanuni ya operesheni bado haijabadilika, yaani.

Kipengele muhimu (kawaida transistors za bipolar au MOS hutumiwa), zinazofanya kazi na mzunguko wa utaratibu wa 20-100 kHz, hutumiwa mara kwa mara kwa muda mfupi (si zaidi ya 50% ya muda)

inatoa pembejeo kamili ya voltage isiyo na utulivu kwa indukta. Pulse ya sasa. inapita kupitia coil inahakikisha mkusanyiko wa hifadhi ya nishati katika uwanja wake wa magnetic wa 1/2LI ^ 2 kwa kila pigo. Nishati iliyohifadhiwa kwa njia hii kutoka kwa coil huhamishiwa kwenye mzigo (ama moja kwa moja, kwa kutumia diode ya kurekebisha, au kwa njia ya upepo wa sekondari na urekebishaji unaofuata), capacitor ya chujio ya pato inahakikisha voltage ya pato la mara kwa mara na la sasa. Uimarishaji wa voltage ya pato huhakikishwa marekebisho ya moja kwa moja upana au mzunguko wa mapigo kwenye kipengele muhimu (mzunguko wa maoni umeundwa ili kufuatilia voltage ya pato).

Mpango huu, ingawa ni ngumu sana, unaweza kuongeza ufanisi wa kifaa nzima. Ukweli ni kwamba, katika kesi hii, pamoja na mzigo yenyewe, hakuna vipengele vya nguvu katika mzunguko ambao hupoteza nguvu kubwa. Transistors muhimu hufanya kazi katika hali ya kubadili iliyojaa (yaani, kushuka kwa voltage juu yao ni ndogo) na kuondokana na nguvu tu kwa muda mfupi wa muda mfupi (wakati wa mapigo). Kwa kuongeza, kwa kuongeza mzunguko wa uongofu, inawezekana kuongeza kwa kiasi kikubwa nguvu na kuboresha sifa za uzito na ukubwa.

Faida muhimu ya kiteknolojia ya vifaa vya nguvu vya kunde ni uwezo wa kujenga kwa misingi yao vifaa vya nguvu vya mtandao wa ukubwa mdogo na kutengwa kwa galvanic kutoka kwa mtandao ili kuimarisha vifaa mbalimbali. IP kama hizo hujengwa bila matumizi ya masafa ya chini ya bulky kibadilishaji cha nguvu kulingana na mzunguko wa kibadilishaji cha masafa ya juu. Kwa kweli, hii ni mzunguko wa kawaida wa usambazaji wa umeme na upunguzaji wa voltage, ambapo voltage ya mains iliyorekebishwa hutumiwa kama voltage ya pembejeo, na kibadilishaji cha masafa ya juu (kidogo na kilicho na ufanisi wa juu), kutoka kwa upepo wa sekondari ambayo pato imetulia voltage imeondolewa (transformer hii pia hutoa kutengwa kwa galvanic kutoka kwenye mtandao).

Hasara za vifaa vya nguvu vya pulsed ni pamoja na: uwepo ngazi ya juu kelele ya msukumo kwenye pato, ugumu wa hali ya juu na kuegemea chini (haswa katika utengenezaji wa kazi za mikono), hitaji la kutumia vifaa vya gharama kubwa vya juu-voltage, masafa ya juu, ambayo, katika tukio la kutofanya kazi kidogo, hushindwa kwa urahisi "en masse" (in. kesi hii, kama sheria, athari za pyrotechnic za kuvutia zinaweza kuzingatiwa). Wale ambao wanapenda kuzama ndani ya vifaa vilivyo na bisibisi na chuma cha kutengenezea watalazimika kuwa waangalifu sana wakati wa kubuni vifaa vya umeme vya kubadili mtandao, kwani vitu vingi vya mizunguko kama hiyo viko chini ya voltage ya juu.

Mchele. 3.4-1 Michoro ya kawaida ya vitalu vya kubadili vifaa vya nguvu

Picha:

2. Ufanisi wa utulivu wa chini wa pulse stabilizer.

Kiimarishaji cha ubadilishaji cha ugumu wa chini cha ufanisi

Juu ya msingi wa kipengele sawa na ile iliyotumiwa katika utulivu wa mstari ulioelezwa hapo juu (Mchoro 3.3-3), inawezekana kujenga utulivu wa voltage ya pulse. Kwa sifa sawa, itakuwa na vipimo vidogo zaidi na hali bora ya joto. Mchoro wa mchoro wa utulivu kama huo unaonyeshwa kwenye Mtini. 3.4-2. Kiimarishaji kinakusanyika kulingana na mpango wa kawaida kwa kupungua kwa voltage (Mchoro 3.4-1a).

Wakati wa kwanza kugeuka, wakati capacitor C4 inapotolewa na mzigo wa kutosha wenye nguvu umeunganishwa na pato, sasa inapita kupitia kidhibiti cha mstari IC DA1. Kushuka kwa voltage kwenye R1 inayosababishwa na mkondo huu hufungua transistor muhimu VT1, ambayo huingia mara moja katika hali ya kueneza, kwani mwitikio wa kufata neno L1 ni kubwa na sasa kubwa inapita kupitia transistor. Kushuka kwa voltage kwenye R5 hufungua kipengele kikuu muhimu - transistor VT2. Sasa. kuongezeka kwa L1, huchaji C4, wakati kupitia maoni kwenye R8 kurekodi hufanyika

Uharibifu wa utulivu na transistor muhimu. Nishati iliyohifadhiwa kwenye koili huwezesha mzigo. Wakati voltage kwenye C4 inashuka chini ya voltage ya utulivu, DA1 na transistor muhimu hufungua. Mzunguko unarudiwa na mzunguko wa 20-30 kHz.

Mzunguko R3. R4, C2 itaweka kiwango cha voltage ya pato. Inaweza kurekebishwa vizuri ndani ya mipaka midogo, kutoka Uct DA1 hadi Uin. Walakini, ikiwa Uout itainuliwa karibu na Uin, ukosefu wa utulivu huonekana kwa kiwango cha juu zaidi na kiwango cha kuongezeka kwa ripple. Ili kukandamiza ripples za juu-frequency, chujio L2, C5 imejumuishwa kwenye pato la utulivu.

Mpango huo ni rahisi sana na ufanisi zaidi kwa kiwango hiki matatizo. Vipengele vyote vya nguvu VT1, VT2, VD1, DA1 vina vifaa vya radiators ndogo. Voltage ya pembejeo haipaswi kuzidi 30 V, ambayo ni ya juu kwa vidhibiti vya KR142EN8. Tumia diodi za kurekebisha kwa mkondo wa angalau 3 A.

Mchele. 3.4-2 Mpango wa kiimarishaji cha mapigo madhubuti kulingana na msingi wa kipengele rahisi

Picha:

3. Kifaa usambazaji wa umeme usioweza kukatika kulingana na kibadilishaji cha mapigo ya mzunguko wa juu.

Kifaa cha umeme kisichoweza kukatika kulingana na kiimarishaji cha kubadili

Katika Mtini. 3.4-3 tunapendekeza kuzingatiwa kifaa cha usambazaji wa umeme usiokatizwa wa usalama na mifumo ya ufuatiliaji wa video kulingana na kidhibiti cha kunde pamoja na chaja. Kiimarishaji kinajumuisha mifumo ya ulinzi dhidi ya upakiaji kupita kiasi, joto kupita kiasi, kuongezeka kwa voltage ya pato, na mzunguko mfupi.

Kiimarishaji kina vigezo vifuatavyo:

Voltage ya kuingiza, Uvx - 20-30 V:

Voltage iliyoimarishwa ya pato, Uvyx-12V:

Jina mzigo wa sasa, Iload nom -5A;

Safari ya sasa ya mfumo wa ulinzi wa overload, Iprotect - 7A;.

Uendeshaji wa voltage ya mfumo wa ulinzi wa overvoltage, ulinzi wa Uout - 13 V;

Upeo wa sasa wa malipo ya betri, Icharge betri max - 0.7 A;

Kiwango cha ripple. Kiwango cha juu - 100 mV,

Joto la uendeshaji wa mfumo wa ulinzi wa joto, Tzasch - 120 C;

Kubadilisha kasi kwa nguvu ya betri, tswitch - 10ms (relay RES-b RFO.452.112).

Kanuni ya uendeshaji wa utulivu wa pulse katika kifaa kilichoelezwa ni sawa na ile ya utulivu iliyotolewa hapo juu.

Kifaa kinaongezewa na chaja iliyofanywa kwenye vipengele DA2, R7, R8, R9, R10, VD2, C7. Kidhibiti cha umeme cha IC DA2 chenye kigawanyaji cha sasa kwenye R7. R8 inapunguza kiwango cha juu cha malipo ya awali, mgawanyiko wa R9, R10 huweka voltage ya malipo ya pato, diode VD2 inalinda betri kutokana na kutokwa kwa kibinafsi kwa kukosekana kwa voltage ya usambazaji.

Kinga ya joto jingi hutumia kidhibiti joto R16 kama kihisi joto. Wakati ulinzi unaposababishwa, hugeuka kengele ya sauti, imekusanyika kwenye IC DD 1 na, wakati huo huo, mzigo umekatwa kutoka kwa utulivu, kubadili nguvu kutoka kwa betri. Thermistor imewekwa kwenye radiator ya transistor VT1. Marekebisho mazuri ya kiwango cha majibu ya ulinzi wa joto hufanywa na upinzani R18.

Sensor ya voltage imekusanyika kwenye mgawanyiko R13, R15. upinzani R15 huweka kiwango halisi cha ulinzi wa overvoltage (13 V). Ikiwa voltage kwenye pato la utulivu inazidi (ikiwa mwisho inashindwa), relay S1 huondoa mzigo kutoka kwa utulivu na kuiunganisha kwa betri. Ikiwa voltage ya usambazaji imezimwa, relay S1 huenda kwenye hali ya "default" - i.e. huunganisha mzigo kwenye betri.

Mchoro unaoonyeshwa hapa hauna ulinzi wa kielektroniki kutoka kwa mzunguko mfupi wa betri. Jukumu hili linafanywa na fuse katika mzunguko wa usambazaji wa nguvu ya mzigo, iliyoundwa kwa ajili ya matumizi ya juu ya sasa.

Mchele. 3.4-3 Mchoro wa kifaa cha usambazaji wa umeme cha 12V 5A kisichoweza kukatika na mfumo wa ulinzi wa kazi nyingi.

Picha:

4. Vifaa vya nguvu kulingana na kibadilishaji cha mapigo ya juu-frequency.

Vifaa vya nguvu kulingana na kibadilishaji cha mapigo ya mzunguko wa juu

Mara nyingi, wakati wa kubuni vifaa, kuna mahitaji madhubuti ya saizi ya chanzo cha nguvu. Katika kesi hii, suluhisho pekee ni kutumia ugavi wa umeme kulingana na waongofu wa juu-voltage, high-frequency pulse. ambazo zimeunganishwa na mtandao wa ~ 220 V bila matumizi ya kibadilishaji kikubwa cha chini-frequency ya hatua ya chini na inaweza kutoa nguvu ya juu na ukubwa mdogo na uharibifu wa joto.

Mchoro wa kuzuia wa kibadilishaji cha kawaida cha mapigo kinachoendeshwa kutoka kwa mtandao wa viwanda unaonyeshwa kwenye Mchoro 34-4.

Kichujio cha kuingiza kimeundwa ili kuzuia kelele ya msukumo kuingia kwenye mtandao. Swichi za umeme hutoa mipigo ya voltage ya juu kwa vilima vya msingi vya kibadilishaji cha masafa ya juu (moja- na

mizunguko ya kusukuma-kuvuta). Mzunguko na muda wa mapigo huwekwa na jenereta iliyodhibitiwa (udhibiti wa upana wa mapigo kawaida hutumiwa, mara chache - frequency). Tofauti na transfoma za mawimbi ya masafa ya chini ya sinusoidal, vifaa vya umeme vinavyopigika vinatumia vifaa vya broadband ambavyo hutoa uhamishaji wa nguvu bora kwenye mawimbi yenye kingo za haraka. Hii inatia mahitaji muhimu juu ya aina ya mzunguko wa magnetic kutumika na muundo wa transformer. Kwa upande mwingine, kwa kuongezeka kwa mzunguko, vipimo vinavyohitajika vya kibadilishaji (wakati wa kudumisha nguvu iliyopitishwa) hupungua ( vifaa vya kisasa kuruhusu kujenga transfoma yenye nguvu kwa ufanisi unaokubalika kwa masafa hadi 100-400 kHz). Kipengele maalum cha rectifier ya pato ni matumizi ya diode ya kasi ya Schottky badala ya diodes ya kawaida ya nguvu, ambayo ni kutokana na mzunguko wa juu wa voltage iliyorekebishwa. Kichujio cha pato hulainisha ripple ya voltage ya pato. Voltage ya maoni inalinganishwa na voltage ya kumbukumbu na kisha inadhibiti oscillator. Tafadhali kumbuka kuwepo kwa kutengwa kwa galvanic katika mzunguko wa maoni, ambayo ni muhimu ikiwa tunataka kuhakikisha kutengwa kwa voltage ya pato kutoka kwenye mtandao.

Katika utengenezaji wa IP hiyo, mahitaji makubwa hutokea kwa vipengele vinavyotumiwa (ambayo huongeza gharama zao ikilinganishwa na za jadi). Kwanza, hii inahusu voltage ya uendeshaji wa diode za kurekebisha, capacitors ya chujio na transistors muhimu, ambayo haipaswi kuwa chini ya 350 V ili kuepuka kuvunjika. Pili, transistors za ufunguo wa masafa ya juu (frequency ya kufanya kazi 20-100 kHz) na capacitors maalum za kauri zinapaswa kutumika (elektroliti za oksidi za kawaida zitapita joto kwa masafa ya juu kwa sababu ya inductance ya juu.

shughuli). Na tatu, mzunguko wa kueneza wa transformer ya juu-frequency, imedhamiriwa na aina ya msingi wa magnetic kutumika (kama sheria, cores toroidal hutumiwa) lazima iwe kubwa zaidi kuliko mzunguko wa uendeshaji wa kubadilisha fedha.

Katika Mtini. 3.4-5 inaonyesha mchoro wa mchoro wa usambazaji wa umeme wa kawaida kulingana na kibadilishaji cha masafa ya juu. Kichujio, kilicho na capacitors C1, C2, SZ na hulisonga L1, L2, hutumikia kulinda mtandao wa usambazaji kutoka kwa kuingiliwa kwa mzunguko wa juu kutoka kwa kibadilishaji. Jenereta hujengwa kulingana na mzunguko wa kujitegemea na kuunganishwa na hatua muhimu. Transistors muhimu VT1 na VT2 hufanya kazi katika antiphase, kufungua na kufunga kwa zamu. Kuanzisha jenereta na operesheni ya kuaminika inahakikishwa na transistor VT3, inayofanya kazi katika hali ya kuvunjika kwa theluji. Wakati voltage kwenye C6 inapoongezeka kupitia R3, transistor inafungua na capacitor hutolewa kwa msingi wa VT2, kuanzia jenereta. Voltage ya maoni huondolewa kutoka kwa upepo wa ziada (III) wa transformer ya nguvu Tpl.

Transistors VT1. VT2 imewekwa kwenye radiators za sahani za angalau 100 cm^2. Diodes VD2-VD5 yenye kizuizi cha Schottky huwekwa kwenye radiator ndogo 5 cm^2. Data ya chokes na transfoma: L1-1. L2 imejeruhiwa kwenye pete za ferrite 2000NM K12x8x3 kwenye waya mbili kwa kutumia waya wa PELSHO 0.25: zamu 20. TP1 - kwenye pete mbili zilizopigwa pamoja, ferrite 2000NN KZ 1x18.5x7;

vilima 1 - 82 zamu na PEV-2 0.5 waya: vilima II - 25+25 zamu na PEV-2 1.0 waya: vilima III - 2 zamu na PEV-2 0.3 waya. TP2 imejeruhiwa kwenye pete ya ferrite 2000NN K10x6x5. vilima vyote vinatengenezwa na waya wa PEV-2 0.3: vilima 1 - zamu 10:

vilima vya II na III - 6 zamu kila moja, vilima vyote (II na III) vinajeruhiwa ili kuchukua 50% ya eneo kwenye pete bila kugusa au kuingiliana, vilima I hujeruhiwa sawasawa kwenye pete na kuwekewa maboksi na safu. ya kitambaa cha varnish. Koili za kichujio cha kurekebisha L3, L4 hujeruhiwa kwenye ferrite 2000NM K 12x8x3 yenye waya PEV-2 1.0, idadi ya zamu - 30. KT809A inaweza kutumika kama transistors muhimu VT1, VT2. KT812, KT841.

Vipimo vya kipengele na data ya vilima vya transfoma hutolewa kwa voltage ya pato ya 35 V. Katika kesi wakati maadili mengine ya parameter ya uendeshaji yanahitajika, idadi ya zamu katika vilima 2 Tr1 inapaswa kubadilishwa ipasavyo.

Saketi iliyoelezewa ina shida kubwa kwa sababu ya hamu ya kupunguza sana idadi ya vifaa vinavyotumiwa. Hizi ni pamoja na kiwango cha chini cha uimarishaji wa voltage ya pato, operesheni isiyo na uhakika na ya sasa ya pato la chini. Walakini, inafaa kabisa kwa kuwezesha miundo rahisi zaidi. nguvu tofauti(unapotumia vipengele vinavyofaa), kama vile: vikokotoo. Vitambulisho vya mpigaji simu. vifaa vya taa, nk.

Mzunguko mwingine wa usambazaji wa nguvu kulingana na kibadilishaji cha mapigo ya mzunguko wa juu unaonyeshwa kwenye Mtini. 3.4-6. Tofauti kuu kati ya mpango huu na muundo wa kawaida unaoonyeshwa kwenye Mtini. 3 .4-4 ni kutokuwepo kwa mzunguko wa maoni. Katika suala hili, utulivu wa voltage kwenye vilima vya pato la HF transformer Tr2 ni chini kabisa na matumizi ya vidhibiti vya sekondari inahitajika (mzunguko hutumia vidhibiti vilivyounganishwa zima kulingana na mfululizo wa KR142 IC).

Mchele. 3.4-4 Zuia mchoro wa kibadilishaji cha kawaida cha masafa ya juu kinachoendeshwa kutoka kwa mtandao wa viwanda

Picha:

Inabadilisha kiimarishaji kwa kutumia kipenyo kikuu cha MOS chenye usomaji wa sasa.

Miniaturization na kuongeza ufanisi Wakati wa kuunda na kuunda vifaa vya umeme vya kubadili, utumiaji wa darasa mpya la vibadilishaji vya semiconductor - transistors za MOS, na vile vile: diode zenye nguvu na urejeshaji wa nyuma wa haraka, diode za Schottky, diode za haraka sana, transistors za athari za shamba na shutter ya maboksi, nyaya zilizounganishwa usimamizi vipengele muhimu. Vipengele hivi vyote vinapatikana kwenye soko la ndani na vinaweza kutumika katika uundaji wa vifaa bora vya umeme, vibadilishaji umeme, mifumo ya kuwasha kwa injini za mwako wa ndani (ICE), na mifumo ya kuanzia ya taa za fluorescent (LDL). Kundi la vifaa vya umeme vinavyoitwa HEXSense - transistors za MOS zenye vihisi vya sasa - pia vinaweza kuwavutia wasanidi programu. Ni vipengele vyema vya kubadili kwa vifaa vya nguvu vya kubadili tayari-kudhibiti. Uwezo wa kusoma swichi ya transistor ya mkondo inaweza kutumika katika kubadili vifaa vya umeme ili kutoa maoni ya sasa yanayohitajika na kidhibiti cha urekebishaji upana wa mapigo. Hii inafanikisha kurahisisha muundo wa chanzo cha nguvu - kutengwa kwa vipinga vya sasa na transfoma kutoka kwake.

Katika Mtini. Mchoro 3.4-7 unaonyesha mchoro wa usambazaji wa umeme wa 230 W. Tabia kuu za utendaji wake ni kama ifuatavyo.

Voltage ya kuingiza: -110V 60Hz:

Voltage ya pato: 48 V DC:

Mzigo wa sasa: 4.8 A:

Masafa ya kubadilisha: 110 kHz:

Ufanisi katika mzigo kamili : 78%;

Ufanisi katika mzigo wa 1/3: 83%.

Mzunguko umejengwa kwa msingi wa moduli ya upana wa pigo (PWM) na kibadilishaji cha juu-frequency kwenye pato. Kanuni ya uendeshaji ni kama ifuatavyo.

Ishara ya udhibiti wa transistor muhimu inatoka kwa pato la 6 la mtawala wa PWM DA1, mzunguko wa wajibu ni mdogo kwa 50% na resistor R4, R4 na SZ ni vipengele vya muda vya jenereta. Ugavi wa umeme kwa DA1 hutolewa na mnyororo VD5, C5, C6, R6. Resistor R6 imeundwa kusambaza voltage wakati wa kuwasha jenereta; baadaye, maoni ya voltage kupitia LI, VD5 imeamilishwa. Maoni haya yanapatikana kutoka kwa upepo wa ziada wa choke ya pato, ambayo inafanya kazi kwa hali ya nyuma. Mbali na kuwasha jenereta, voltage ya maoni kupitia mnyororo VD4, Cl, Rl, R2 hutolewa kwa pembejeo ya maoni ya voltage DA1 (pini 2). Kupitia fidia ya R3 na C2 hutolewa, ambayo inathibitisha utulivu wa kitanzi cha maoni.

Kulingana na mzunguko huu, inawezekana kujenga vidhibiti vya pulse na vigezo vingine vya pato.

Daima zimekuwa vipengele muhimu vya vifaa vyovyote vya elektroniki. Vifaa hivi hutumiwa katika amplifiers na wapokeaji. Kazi kuu ya vifaa vya nguvu inachukuliwa kuwa ni kupunguza voltage ya juu inayotoka kwenye mtandao. Mifano ya kwanza ilionekana tu baada ya kuanzishwa kwa reel mkondo wa kubadilisha.

Zaidi ya hayo, maendeleo ya vifaa vya nguvu yaliathiriwa na kuanzishwa kwa transfoma kwenye mzunguko wa kifaa. Upekee wa mifano ya mapigo ni kwamba hutumia virekebishaji. Kwa hivyo, utulivu wa voltage kwenye mtandao unafanywa kwa njia tofauti kidogo kuliko katika vifaa vya kawaida ambapo kubadilisha fedha hutumiwa.

Kifaa cha usambazaji wa nguvu

Ikiwa tunazingatia ugavi wa kawaida wa umeme, ambao hutumiwa katika wapokeaji wa redio, basi hujumuisha mzunguko wa mzunguko, transistor, na diode kadhaa. Zaidi ya hayo, mzunguko una choke. Capacitors imewekwa na uwezo tofauti na vigezo vyao vinaweza kutofautiana sana. Rectifiers kawaida hutumiwa ya aina ya capacitor. Wao ni wa jamii ya high-voltage.

Uendeshaji wa vitalu vya kisasa

Awali, voltage hutolewa kwa rectifier ya daraja. Katika hatua hii, kikomo cha sasa cha kilele kinawashwa. Hii ni muhimu ili fuse katika usambazaji wa umeme haina kuchoma nje. Ifuatayo, sasa inapita kupitia mzunguko kupitia vichungi maalum, ambapo inabadilishwa. Capacitors kadhaa zinahitajika ili malipo ya resistors. Kitengo huanza tu baada ya kuvunjika kwa dinistor. Kisha transistor inafunguliwa kwenye usambazaji wa umeme. Hii inafanya uwezekano wa kupunguza kwa kiasi kikubwa oscillations binafsi.

Wakati kizazi cha voltage kinatokea, diode katika mzunguko zinaanzishwa. Wameunganishwa kwa kila mmoja kwa kutumia cathodes. Uwezo mbaya katika mfumo hufanya iwezekanavyo kufungia dinistor. Uanzishaji wa kurekebisha huwezeshwa baada ya transistor kuzimwa. Kwa kuongeza, fuses mbili hutolewa ili kuzuia kueneza kwa transistors. Wanafanya kazi katika mzunguko tu baada ya kuvunjika. Ili kuanza maoni, kibadilishaji kinahitajika. Wanalisha kwenye usambazaji wa umeme diode za mapigo. Katika pato, sasa mbadala hupita kupitia capacitors.

Makala ya vitalu vya maabara

Kanuni ya uendeshaji ya kubadili vifaa vya nguvu wa aina hii imejengwa juu ya ubadilishaji wa sasa unaotumika. Kuna kirekebishaji kimoja cha daraja kwenye mzunguko wa kawaida. Ili kuondoa usumbufu wote, vichungi hutumiwa mwanzoni na pia mwisho wa mzunguko. Ugavi wa umeme wa maabara ya pulsed ina capacitors ya kawaida. Kueneza kwa transistors hutokea hatua kwa hatua, na hii ina athari nzuri kwenye diodes. Marekebisho ya voltage hutolewa katika mifano nyingi. Mfumo wa ulinzi umeundwa kuokoa vitalu kutoka mzunguko mfupi. Cables kwao kawaida hutumiwa katika mfululizo usio wa kawaida. Katika kesi hii, nguvu ya mfano inaweza kufikia hadi 500 W.

Viunganishi vya usambazaji wa nishati kwenye mfumo mara nyingi husakinishwa kama aina ya ATX 20. Ili kupoza kitengo, feni huwekwa kwenye kipochi. Kasi ya kuzunguka kwa vile lazima irekebishwe katika kesi hii. Kitengo cha aina ya maabara kinapaswa kuwa na uwezo wa kuhimili mzigo mkubwa saa 23 A. Wakati huo huo, parameter ya upinzani inasimamiwa kwa wastani kwa 3 ohms. Upeo wa mzunguko ambao usambazaji wa umeme wa maabara unaogeuka ni 5 Hz.

Jinsi ya kurekebisha vifaa?

Mara nyingi, vifaa vya nguvu vinateseka kwa sababu ya fuse zilizopigwa. Ziko karibu na capacitors. Urekebishaji wa vifaa vya umeme vya kubadili unapaswa kuanza kwa kuondoa kifuniko cha kinga. Ifuatayo, ni muhimu kuchunguza uadilifu wa microcircuit. Ikiwa hakuna kasoro inayoonekana juu yake, inaweza kuangaliwa kwa kutumia tester. Ili kuondoa fuses, lazima kwanza uondoe capacitors. Baada ya hayo, wanaweza kuondolewa bila matatizo yoyote.

Kuangalia uadilifu wa kifaa hiki, kagua msingi wake. Fusi zilizochomwa chini zina doa giza, ambayo inaonyesha uharibifu wa moduli. Ili kuchukua nafasi ya kipengele hiki, unahitaji kulipa kipaumbele kwa alama zake. Kisha unaweza kununua bidhaa sawa katika duka la vifaa vya elektroniki vya redio. Ufungaji wa fuse unafanywa tu baada ya kurekebisha condensates. Tatizo jingine la kawaida katika vifaa vya umeme linachukuliwa kuwa ni makosa na transfoma. Ni masanduku ambayo coils imewekwa.

Wakati voltage ya juu sana inatumiwa kwenye kifaa, hawawezi kuhimili. Matokeo yake, uadilifu wa vilima hupunguzwa. Haiwezekani kukarabati vifaa vya umeme vya kubadili na kuvunjika vile. Katika kesi hii, transformer, kama fuse, inaweza tu kubadilishwa.

Vifaa vya nguvu vya mtandao

Kanuni ya uendeshaji ya kubadili vifaa vya nguvu aina ya mtandao kwa kuzingatia kupunguzwa kwa mzunguko wa chini wa amplitude ya kuingiliwa. Hii hutokea shukrani kwa matumizi ya diode high-voltage. Kwa hivyo, ni bora zaidi kudhibiti mzunguko wa kuzuia. Zaidi ya hayo, ni lazima ieleweke kwamba transistors hutumiwa kwa nguvu za kati. Mzigo kwenye fuses ni ndogo.

Resistors hutumiwa kabisa mara chache katika mzunguko wa kawaida. Hii ni kwa kiasi kikubwa kutokana na ukweli kwamba capacitor ina uwezo wa kushiriki katika uongofu wa sasa. Shida kuu ya aina hii ya usambazaji wa umeme ni uwanja wa umeme. Ikiwa capacitors hutumiwa kwa uwezo mdogo, basi transformer iko katika hatari. Katika kesi hii, unapaswa kuwa mwangalifu sana juu ya nguvu ya kifaa. Ugavi wa umeme wa kubadili mtandao una vizuizi vya kilele cha sasa, na ziko mara moja juu ya virekebishaji. Kazi yao kuu ni kudhibiti mzunguko wa uendeshaji ili kuimarisha amplitude.

Diodi katika mfumo huu hutumika kama fuse. Transistors pekee hutumiwa kuendesha kirekebishaji. Mchakato wa kufunga, kwa upande wake, ni muhimu ili kuamsha filters. Capacitors pia inaweza kutumika kama aina ya kutengwa katika mfumo. Katika kesi hii, transformer itaanza kwa kasi zaidi.

Utumiaji wa microcircuits

Aina mbalimbali za microcircuti hutumiwa katika vifaa vya nguvu. Katika hali hii, mengi inategemea wingi vipengele vyenye kazi. Ikiwa zaidi ya diode mbili hutumiwa, bodi lazima itengenezwe kwa vichungi vya pembejeo na pato. Transfoma pia huzalishwa kwa uwezo tofauti, na vipimo vyao ni tofauti kabisa.

Unaweza solder microcircuits mwenyewe. Katika kesi hii, unahitaji kuhesabu upinzani wa juu wa vipinga kwa kuzingatia nguvu ya kifaa. Ili kuunda mfano unaoweza kubadilishwa, vitalu maalum hutumiwa. Aina hii ya mfumo inafanywa na nyimbo mbili. Ripple ndani ya bodi itatokea kwa kasi zaidi.

Manufaa ya Ugavi wa Umeme Uliodhibitiwa

Kanuni ya uendeshaji wa vifaa vya kubadili nguvu na wasimamizi ni matumizi ya mtawala maalum. Kipengele hiki katika mzunguko kinaweza kubadilika matokeo transistors. Kwa hivyo, frequency ya kuzuia kwenye pembejeo na pato ni tofauti sana. Ugavi wa umeme wa kubadili unaweza kusanidiwa kwa njia tofauti. Marekebisho ya voltage hufanyika kwa kuzingatia aina ya transformer. Vipozezi vya kawaida hutumiwa kupoza kifaa. Tatizo la vifaa hivi kawaida ni ziada ya sasa. Ili kutatua hili, filters za kinga hutumiwa.

Nguvu ya vifaa kwa wastani hubadilika karibu 300 W. Cables zisizo za kawaida tu hutumiwa kwenye mfumo. Kwa njia hii, mzunguko mfupi unaweza kuepukwa. Viunganishi vya usambazaji wa nguvu kwa vifaa vya kuunganisha kawaida huwekwa kwenye safu ya ATX 14. Mfano wa kawaida una matokeo mawili. Rectifiers hutumiwa na voltage ya juu. Wanaweza kuhimili upinzani kwa 3 ohms. Kwa upande wake, mzigo wa juu Usambazaji wa umeme unaodhibitiwa unakubali hadi 12 A.

Uendeshaji wa vitengo 12 vya volt

Pulse ni pamoja na diode mbili. Katika kesi hii, vichungi vimewekwa na uwezo mdogo. Katika kesi hii, mchakato wa pulsation hutokea polepole sana. Masafa ya wastani hubadilika karibu 2 Hz. Ufanisi wa mifano mingi hauzidi 78%. Vitalu hivi pia vinatofautishwa na ushikamanifu wao. Hii ni kutokana na ukweli kwamba transfoma imewekwa na nguvu ndogo. Hazihitaji friji.

Mzunguko wa usambazaji wa umeme wa kubadili 12V pia unahusisha matumizi ya vipingamizi vilivyowekwa alama P23. Wanaweza kuhimili ohms 2 tu za upinzani, lakini hii ni nguvu ya kutosha kwa kifaa. Ugavi wa umeme wa kubadili 12V hutumiwa mara nyingi kwa taa.

Sanduku la TV hufanyaje kazi?

Kanuni ya uendeshaji wa kubadili vifaa vya nguvu vya aina hii ni matumizi ya filters za filamu. Vifaa hivi vina uwezo wa kukabiliana na kuingiliwa kwa amplitudes mbalimbali. Upepo wao wa choke ni wa syntetisk. Kwa hivyo, ulinzi nodi muhimu ubora unahakikishwa. Gaskets zote katika usambazaji wa umeme ni maboksi pande zote.

Transformer, kwa upande wake, ina baridi tofauti kwa ajili ya baridi. Kwa urahisi wa matumizi, kawaida huwekwa kimya. Vifaa hivi vinaweza kuhimili joto la juu hadi digrii 60. Mzunguko wa uendeshaji wa usambazaji wa umeme wa kubadili TV huhifadhiwa kwa 33 Hz. Kwa joto la chini ya sifuri, vifaa hivi vinaweza pia kutumika, lakini mengi katika hali hii inategemea aina ya condensates inayotumiwa na sehemu ya msalaba wa mzunguko wa magnetic.

Mifano ya vifaa 24 volt

Katika mifano ya 24-volt, rectifiers ya chini-frequency hutumiwa. Diode mbili tu zinaweza kukabiliana na kuingiliwa kwa mafanikio. Ufanisi wa vifaa vile unaweza kufikia hadi 60%. Vidhibiti vimewekwa mara chache kwenye vifaa vya nguvu. Mzunguko wa uendeshaji wa mifano hauzidi 23 Hz kwa wastani. Resistors inaweza tu kuhimili 2 ohms. Transistors katika mifano imewekwa na kuashiria PR2.

Ili kuimarisha voltage, resistors hazitumiwi katika mzunguko. Vichungi vya usambazaji wa umeme vya 24V ni vya aina ya capacitor. Katika baadhi ya matukio, aina za kugawanya zinaweza kupatikana. Wao ni muhimu kupunguza kiwango cha juu cha mzunguko wa sasa. Ili kuanza haraka kurekebisha, distors hutumiwa mara chache sana. Uwezo mbaya wa kifaa huondolewa kwa kutumia cathode. Katika pato, sasa imeimarishwa kwa kuzuia rectifier.

Pande za nguvu kwenye mchoro DA1

Ugavi wa nguvu wa aina hii hutofautiana na vifaa vingine kwa kuwa wanaweza kuhimili mzigo mzito. Kuna capacitor moja tu katika mzunguko wa kawaida. Kwa operesheni ya kawaida Mdhibiti wa usambazaji wa umeme hutumiwa. Mtawala amewekwa moja kwa moja karibu na kupinga. Hakuna zaidi ya diode tatu zinaweza kupatikana kwenye mzunguko.

Mchakato wa ubadilishaji wa moja kwa moja huanza kwenye dinistor. Ili kuanza utaratibu wa kufungua, throttle maalum hutolewa katika mfumo. Mawimbi yenye amplitude kubwa yanapigwa na capacitor. Kawaida imewekwa ya aina ya kugawanya. Fuses hazipatikani sana katika mzunguko wa kawaida. Hii inahesabiwa haki na ukweli kwamba joto la juu katika transformer hauzidi digrii 50. Kwa hivyo, choke ya ballast inakabiliana na kazi zake kwa kujitegemea.

Mifano ya vifaa na chips DA2

Kubadilisha microcircuti za usambazaji wa nguvu za aina hii zinajulikana kutoka kwa vifaa vingine kwa kuongezeka kwa upinzani. Wao hutumiwa hasa kwa vyombo vya kupimia. Mfano ni oscilloscope inayoonyesha kushuka kwa thamani. Uimarishaji wa voltage ni muhimu sana kwake. Matokeo yake, usomaji wa kifaa utakuwa sahihi zaidi.

Mifano nyingi hazina vifaa vya kudhibiti. Vichungi ni vya pande mbili. Katika pato la mzunguko, transistors imewekwa kama kawaida. Yote hii inafanya uwezekano wa kuhimili mzigo wa juu wa 30 A. Kwa upande wake, kiashiria cha juu cha mzunguko ni karibu 23 Hz.

Vitalu vilivyo na chip za DA3 zilizosakinishwa

Microcircuit hii inakuwezesha kufunga sio tu mdhibiti, lakini pia mtawala anayefuatilia mabadiliko ya mtandao. Upinzani wa transistors kwenye kifaa unaweza kuhimili takriban 3 ohms. Ugavi wa nguvu wa kubadili DA3 unaweza kushughulikia mzigo wa 4 A. Unaweza kuunganisha mashabiki ili kupozesha virekebishaji. Matokeo yake, vifaa vinaweza kutumika kwa joto lolote. Faida nyingine ni kuwepo kwa filters tatu.

Mbili kati yao imewekwa kwenye pembejeo chini ya capacitors. Kichujio kimoja cha aina ya kutenganisha kinapatikana kwenye pato na huimarisha voltage inayotoka kwa kupinga. Hakuna zaidi ya diode mbili katika mzunguko wa kawaida. Hata hivyo, mengi inategemea mtengenezaji, na hii inapaswa kuzingatiwa. Tatizo kuu la vifaa vya nguvu vya aina hii ni kwamba hawana uwezo wa kukabiliana na kuingiliwa kwa mzunguko wa chini. Kama matokeo, zisakinishe vyombo vya kupimia isiyofaa.

Kizuizi cha diode ya VD1 hufanyaje kazi?

Vitalu hivi vimeundwa kusaidia hadi vifaa vitatu. Wana vidhibiti vya njia tatu. Cables za mawasiliano zimewekwa tu zisizo za kawaida. Hivyo, uongofu wa sasa hutokea haraka. Rectifiers katika mifano nyingi imewekwa katika mfululizo wa KKT2.

Wanatofautiana kwa kuwa wanaweza kuhamisha nishati kutoka kwa capacitor hadi kwa vilima. Kama matokeo, mzigo kutoka kwa vichungi hutolewa kwa sehemu. Utendaji wa vifaa vile ni juu sana. Kwa joto la juu ya digrii 50 wanaweza pia kutumika.

Upeo wa matumizi ya kubadili vifaa vya nguvu katika maisha ya kila siku ni kupanua daima. Vyanzo kama hivyo hutumiwa kuwasha vifaa vyote vya kisasa vya kaya na kompyuta, kutekeleza vifaa vya umeme visivyoweza kukatika, chaja kwa betri kwa madhumuni mbalimbali, utekelezaji wa mifumo ya taa ya chini ya voltage na kwa mahitaji mengine.

Katika baadhi ya matukio, ununuzi wa umeme uliotengenezwa tayari haukubaliki sana kutoka kwa mtazamo wa kiuchumi au wa kiufundi na kukusanya chanzo cha kubadili. kwa mikono yangu mwenyewe ndio njia bora ya kutoka kwa hali hii. Chaguo hili pia hurahisishwa na upatikanaji mkubwa wa vifaa vya kisasa kwa bei ya chini.

Maarufu zaidi katika maisha ya kila siku ni vyanzo vya pulsed vinavyoendeshwa na mtandao wa kawaida AC na pato la nguvu ya chini ya voltage. Mchoro wa kuzuia wa chanzo kama hicho umeonyeshwa kwenye takwimu.

Kirekebishaji mtandao wa SV hubadilisha AC voltage mtandao wa usambazaji kwa mara kwa mara na kulainisha ripples ya voltage iliyorekebishwa kwenye pato. Kigeuzi cha masafa ya juu cha VChP hubadilisha voltage iliyorekebishwa kuwa voltage mbadala au ya unipolar, ikiwa na fomu. mapigo ya mstatili amplitude inayohitajika.

Baadaye, voltage hii, moja kwa moja au baada ya kurekebisha (VN), hutolewa kwa chujio cha laini, kwa pato ambalo mzigo umeunganishwa. VChP inadhibitiwa na mfumo wa udhibiti unaopokea ishara ya maoni kutoka kwa kurekebisha mzigo.

Muundo wa kifaa hiki unaweza kukosolewa kutokana na kuwepo kwa viungo kadhaa vya uongofu, ambayo hupunguza Ufanisi wa chanzo. Hata hivyo, lini chaguo sahihi vitu vya semiconductor na hesabu ya hali ya juu na utengenezaji wa vitengo vya vilima, kiwango cha upotezaji wa nguvu kwenye mzunguko ni cha chini, ambayo hukuruhusu kupata maadili ya ufanisi zaidi ya 90%.

Michoro ya kimkakati ya kubadili vifaa vya nguvu

Suluhisho la vitalu vya miundo ni pamoja na sio tu mantiki ya kuchagua chaguzi za utekelezaji wa mzunguko, lakini pia mapendekezo ya vitendo kwa kuchagua mambo makuu.

Ili kunyoosha mains voltage ya awamu moja tumia moja ya tatu miradi ya classical inavyoonekana kwenye picha:

• nusu-wimbi;
• sifuri (wimbi kamili na katikati);
• daraja la nusu-wimbi.

Kila mmoja wao ana faida na hasara ambazo huamua upeo wa maombi.

Mzunguko wa nusu-wimbi Inajulikana kwa urahisi wa utekelezaji na idadi ndogo ya vipengele vya semiconductor. Ubaya kuu wa kiboreshaji kama hicho ni kiwango kikubwa cha ripple ya voltage ya pato (kuna wimbi moja tu la nusu kwenye iliyorekebishwa. voltage ya mtandao) na mgawo wa chini wa urekebishaji.

Sababu ya kurekebisha Kv imedhamiriwa na uwiano wa wastani wa voltage kwenye pato la kurekebisha Udk thamani ya ufanisi ya voltage ya mtandao wa awamu Juu.

Kwa mzunguko wa nusu-wimbi Kv=0.45.

Ili kulainisha ripple kwenye pato la kirekebishaji vile, vichujio vyenye nguvu vinahitajika.

Sufuri au mzunguko kamili wa wimbi na sehemu ya katikati, ingawa inahitaji mara mbili ya idadi ya diodi za kurekebisha, hata hivyo, hasara hii inafidiwa kwa kiasi kikubwa na zaidi. kiwango cha chini ripples ya voltage iliyorekebishwa na ongezeko la mgawo wa kurekebisha hadi 0.9.

Hasara kuu ya mpango huo wa matumizi katika hali ya ndani ni haja ya kuandaa katikati ya voltage ya mtandao, ambayo ina maana kuwepo kwa transformer kuu. Vipimo na uzito wake vinageuka kuwa haviendani na wazo la chanzo kidogo cha kunde kilichotengenezwa nyumbani.

Mzunguko wa daraja la wimbi kamili urekebishaji una viashirio sawa katika suala la kiwango cha ripple na mgawo wa urekebishaji kama saketi ya sifuri, lakini hauhitaji muunganisho wa mtandao. Hii pia hulipa fidia kwa drawback kuu - idadi ya mara mbili ya diode za kurekebisha, wote kwa suala la ufanisi na gharama.

Ili kulainisha ripples za voltage zilizorekebishwa suluhisho bora ni kutumia chujio capacitive. Matumizi yake hufanya iwezekanavyo kuongeza thamani ya voltage iliyorekebishwa kwa thamani ya amplitude mtandao (katika Uf=220V Ufm=314V). Ubaya wa kichungi kama hicho huchukuliwa kuwa maadili makubwa ya mikondo ya mapigo ya vitu vya kurekebisha, lakini ubaya huu sio muhimu.

Uteuzi wa diode za kurekebisha unafanywa kulingana na Ia ya mbele ya wastani na voltage ya juu ya reverse U BM.

Kuchukua thamani ya mgawo wa ripple ya voltage ya pato Kp = 10%, tunapata thamani ya wastani ya voltage iliyorekebishwa Ud = 300V. Kuzingatia nguvu ya mzigo na ufanisi wa kibadilishaji cha RF (kwa hesabu, 80% inachukuliwa, lakini kwa mazoezi itakuwa ya juu zaidi, hii itaruhusu kiasi fulani).

Ia ni wastani wa sasa wa diode ya kurekebisha, Рн ni nguvu ya mzigo, η ni ufanisi wa kibadilishaji cha RF.

Upeo wa juu wa reverse wa kipengele cha kurekebisha hauzidi thamani ya amplitude ya voltage ya mtandao (314V), ambayo inaruhusu matumizi ya vipengele na thamani ya U BM = 400V yenye kiasi kikubwa. Unaweza kutumia diode zote mbili na madaraja ya kurekebisha yaliyotengenezwa tayari kutoka kwa wazalishaji mbalimbali.

Ili kuhakikisha ripple iliyotolewa (10%) kwenye pato la kurekebisha, uwezo wa capacitors wa chujio huchukuliwa kwa kiwango cha 1 μF kwa 1 W ya nguvu ya pato. Capacitors ya electrolytic yenye voltage ya juu ya angalau 350V hutumiwa. Chuja vyombo vya uwezo mbalimbali hutolewa kwenye meza.

Kibadilishaji cha mzunguko wa juu: kazi zake na mizunguko

Kibadilishaji cha mzunguko wa juu ni kibadilishaji cha mzunguko mmoja au kushinikiza-kuvuta (inverter) na kibadilishaji cha mapigo. Lahaja za mizunguko ya kibadilishaji cha RF zinaonyeshwa kwenye takwimu.

Mzunguko wa mwisho mmoja. Licha ya idadi ndogo ya vipengele vya nguvu na urahisi wa utekelezaji, ina hasara kadhaa.

1. Transformer katika mzunguko hufanya kazi katika kitanzi cha hysteresis ya kibinafsi, ambayo inahitaji ongezeko la ukubwa wake na nguvu kwa ujumla;
2. Ili kuhakikisha nguvu ya pato, ni muhimu kupata amplitude muhimu ya sasa ya pigo inapita kupitia kubadili semiconductor.

Mzunguko umepata matumizi yake makubwa katika vifaa vya chini vya nguvu, ambapo ushawishi mapungufu yaliyotajwa sio muhimu sana.

Ili kubadilisha au kufunga mita mpya mwenyewe, hakuna ujuzi maalum unahitajika. Kuchagua moja sahihi itahakikisha metering sahihi ya matumizi ya sasa na kuongeza usalama wa mtandao wako wa umeme wa nyumbani.

KATIKA hali ya kisasa Vihisi mwendo vinazidi kutumiwa kutoa mwanga ndani na nje. Hii sio tu inaongeza faraja na urahisi kwa nyumba zetu, lakini pia inaruhusu sisi kuokoa kwa kiasi kikubwa. Unaweza kupata vidokezo vya vitendo juu ya kuchagua eneo la usakinishaji na michoro za uunganisho.

Sukuma-vuta mzunguko na sehemu ya kati ya kibadilishaji (sukuma-vuta). Ilipata jina lake la pili kutoka kwa toleo la Kiingereza (push-pull) la maelezo ya kazi. Mzunguko huo ni bure kutokana na ubaya wa toleo la mzunguko mmoja, lakini ina yake mwenyewe - muundo ngumu wa kibadilishaji (uzalishaji wa sehemu zinazofanana za vilima vya msingi inahitajika) na mahitaji ya kuongezeka kwa kiwango cha juu cha voltage funguo. Vinginevyo, suluhisho linastahili tahadhari na hutumiwa sana katika kubadili vifaa vya nguvu, vinavyotengenezwa kwa mkono na si tu.

Kusukuma-kuvuta nusu-daraja mzunguko. Vigezo vya mzunguko ni sawa na mzunguko na katikati, lakini hauhitaji usanidi tata wa windings ya transformer. Ubaya wa asili wa mzunguko ni hitaji la kupanga sehemu ya kati ya kichungi cha kurekebisha, ambayo inajumuisha ongezeko la mara nne la idadi ya capacitors.

Kutokana na urahisi wa utekelezaji, mzunguko hutumiwa sana katika kubadili vifaa vya nguvu na nguvu hadi 3 kW. Kwa nguvu za juu, gharama ya capacitors ya chujio inakuwa ya juu isiyokubalika ikilinganishwa na swichi za inverter za semiconductor, na mzunguko wa daraja hugeuka kuwa faida zaidi.

Push-kuvuta mzunguko wa daraja. Vigezo ni sawa na nyaya nyingine za kushinikiza-kuvuta, lakini hakuna haja ya kuunda "midpoints" ya bandia. Bei ya hii ni mara mbili ya idadi ya swichi za nguvu, ambayo ni ya manufaa kutoka kwa mtazamo wa kiuchumi na kiufundi kwa ajili ya kujenga vyanzo vya nguvu vya pulsed.

Uchaguzi wa swichi za inverter unafanywa kulingana na amplitude ya mtoza (mfereji) wa sasa I KMAX na voltage ya juu ya mtoza-emitter U KEMAKH. Kwa hesabu, nguvu ya mzigo na uwiano wa mabadiliko ya transformer ya pulse hutumiwa.

Hata hivyo, kwanza ni muhimu kuhesabu transformer yenyewe. Transfoma ya mapigo hufanywa kwenye msingi uliotengenezwa na ferrite, permalloy au chuma cha transfoma kilichopotoka kwenye pete. Kwa nguvu hadi kW kadhaa, cores za ferrite za pete au aina ya W-umbo zinafaa kabisa. Transformer imehesabiwa kulingana na nguvu zinazohitajika na mzunguko wa uongofu. Ili kuondokana na kuonekana kwa kelele ya acoustic, ni vyema kusonga mzunguko wa uongofu zaidi ya mipaka. safu ya sauti(ifanye juu ya 20 kHz).

Ni lazima ikumbukwe kwamba katika masafa karibu na 100 kHz, hasara katika cores magnetic ya ferrite huongezeka kwa kiasi kikubwa. Hesabu ya transformer yenyewe si vigumu na inaweza kupatikana kwa urahisi katika maandiko. Baadhi ya matokeo ya nguvu mbalimbali za chanzo na mizunguko ya sumaku yanaonyeshwa kwenye jedwali lililo hapa chini.

Hesabu ilifanywa kwa mzunguko wa ubadilishaji wa 50 kHz. Inafaa kumbuka kuwa wakati wa kufanya kazi kwa masafa ya juu, athari ya uhamishaji wa sasa kwenye uso wa kondakta hufanyika, ambayo husababisha kupungua kwa eneo la ufanisi la vilima. Ili kuzuia aina hii ya shida na kupunguza hasara katika waendeshaji, ni muhimu kufanya vilima vya waendeshaji kadhaa wa sehemu ndogo ya msalaba. Kwa mzunguko wa 50 kHz, kipenyo cha kuruhusiwa cha waya wa vilima hauzidi 0.85 mm.

Kujua nguvu ya mzigo na uwiano wa mabadiliko, unaweza kuhesabu sasa katika upepo wa msingi wa transformer na mtoza wa juu wa sasa wa kubadili nguvu. Voltage kwenye transistor katika hali iliyofungwa imechaguliwa juu zaidi kuliko voltage iliyorekebishwa iliyotolewa kwa pembejeo ya kibadilishaji cha RF na ukingo fulani (U KEMAKH > = 400V). Kulingana na data hii, funguo huchaguliwa. Kwa sasa chaguo bora ni matumizi ya transistors za nguvu za IGBT au MOSFET.

Kwa diode za kurekebisha kwenye upande wa pili, sheria moja lazima ifuatwe - mzunguko wao wa juu wa uendeshaji lazima uzidi mzunguko wa uongofu. Vinginevyo, ufanisi wa rectifier ya pato na kubadilisha fedha kwa ujumla itapungua kwa kiasi kikubwa.

Video kuhusu kutengeneza kifaa rahisi cha usambazaji wa nishati ya mipigo