Una característica distintiva y una desventaja de los reguladores de voltaje lineales convencionales que funcionan en el modo de fuertes desviaciones del nivel de entrada es su baja eficiencia. Esta situación, por regla general, se explica por pérdidas de calor significativas en los elementos del circuito. Además, dichos dispositivos con corrientes de carga altas (hasta decenas de amperios) parecen muy voluminosos y tienen un peso significativo. Es posible mejorar significativamente todos los parámetros indicados del dispositivo convertidor en el caso de utilizar el método de estabilización pulsada.

Un estabilizador de voltaje de conmutación es un dispositivo de una clase especial que le permite mantener el voltaje de salida dentro de los límites especificados debido al modo clave de operación de los elementos principales del circuito. Considere el principio de funcionamiento de este dispositivo con más detalle.

Fundamentos de la conversión de pulsos

En primer lugar, debe saber que los dispositivos de pulso para obtener un voltaje estabilizado, al igual que sus contrapartes lineales, se pueden realizar en paralelo y en serie. En ambos casos, la función de un elemento clave la realiza tradicionalmente un potente transistor de efecto de campo. Dado que en el modo de conmutación, su punto de operación cambia instantáneamente de la región de saturación a la zona de corte ("saltando" rápidamente la sección activa), dicho esquema tiene pérdidas de calor mínimas. Y esto indica que el regulador de voltaje de conmutación tiene una alta eficiencia.

La estabilización de la señal de salida se lleva a cabo mediante el control de la duración o tasa de repetición generada por un generador de pulso especial, que en electrónica se llama regulación de pulso de latitud (SHI) o frecuencia (FH).

¡Nota! En algunos modelos de tales dispositivos, se utiliza un método combinado de control de frecuencia de ancho (CHSHI).

En los estabilizadores del primer tipo (SHI), la frecuencia de repetición del pulso permanece constante y solo cambia su duración. En el segundo caso, la frecuencia está sujeta a cambios y la duración (ciclo de trabajo) de la señal de pulso no cambia con el tiempo.

En la salida del convertidor de regulación (inversor) hay una señal de onda cuadrada, que no es adecuada para alimentar la carga de trabajo. Por lo tanto, primero debe enderezarse o alisarse hasta obtener una forma adecuada para su uso. Esto explica la presencia de un módulo de filtrado especial en la salida del dispositivo, que consta de elementos que suavizan las pulsaciones. Su función se realiza tradicionalmente mediante cadenas capacitivas-inductivas del tipo en forma de P o L.

Dependiendo de los parámetros de estos circuitos (sobre la inductancia del inductor, en particular), la corriente a través del elemento de filtro LC puede ser intermitente o constante. Todo está determinado por si, en el momento en que llega el siguiente pulso, el condensador previamente cargado tiene tiempo de descargarse a través de la inductancia. Cuando se presentan requisitos especiales para el nivel de ondas, se da preferencia al principio inseparable de generar la corriente de salida.

Información adicional. Una especie de "retribución" por esto es un consumo significativo de material de cobre utilizado para fabricar la bobina del acelerador.

En los casos en que el valor del coeficiente de ondulación no esté estandarizado, se permite que el circuito opere en el modo de corriente intermitente.

diagrama de bloques

El regulador de voltaje de conmutación clásico contiene los siguientes módulos obligatorios:

• oscilador maestro;
• Directamente convertidor (inversor);
• Dispositivo de comparación;
• Elemento de filtro.

El oscilador maestro (MG) proporciona la formación de pulsos con una forma cercana a un estándar rectangular. Estos últimos ingresan al dispositivo convertidor, donde son procesados ​​de acuerdo al parámetro de control seleccionado (frecuencia, duración, o ambos a la vez). Luego, los pulsos procesados ​​​​se envían al elemento del filtro y, después, a la salida y a la cadena de enlace de retroalimentación (control).

El siguiente diagrama de bloques lo ayudará a familiarizarse con el funcionamiento del dispositivo.

¡Importante! El eslabón clave en este esquema es la cadena de retroalimentación (dispositivo de comparación), cuya presencia permite determinar la necesidad de acciones adicionales (ajustes) por el estado de la señal de salida.

Es decir, cuando la señal de salida tiene parámetros ideales, el dispositivo la compara con voltajes ejemplares y percibe esto como un comando para interrumpir la operación de control. Si la forma u otra característica de la señal de salida comienza a diferir de los parámetros especificados en las especificaciones técnicas, el módulo de comparación (CS) genera una señal para la corrección adicional de los pulsos generados por el generador.

Beneficios de la regulación del sistema operativo

Una señal diferencial proporcional a la desviación de los parámetros de voltaje de salida de la norma se suministra al oscilador maestro, de modo que todo el circuito funciona según el principio de un amplificador diferencial. Tal diseño de circuito hace posible multiplicar la sensibilidad del circuito de retroalimentación (FB) y aumentar la eficiencia del proceso de control.

En este modo, los pulsos de control generados son enviados a los elementos clave del dispositivo convertidor, donde son procesados ​​con preparación simultánea para su posterior filtrado. Cuando la frecuencia o el ancho del pulso se cambia por una señal del sistema de control, es posible lograr la calidad requerida del voltaje de salida.

Información adicional. Puede haber situaciones en las que se elimine por completo la necesidad de ajuste. Esto suele suceder cuando el voltaje de salida está dentro de las especificaciones.

Diagramas de dispositivos de control

Creciente

Los circuitos de estabilización de impulsos de refuerzo están en demanda cuando es necesario conectar una carga, cuyo voltaje debe exceder el parámetro de entrada en cierta cantidad. En este caso, no se proporciona aislamiento galvánico entre el consumidor y la red de alimentación de 220 voltios. En el extranjero, este principio de conversión se denomina "convertidor elevador", y su diagrama se muestra en la figura a continuación.

Cuando se aplica un voltaje de control entre la puerta y la fuente del transistor VT1, entra en un estado de saturación, asegurando el flujo de corriente sin obstáculos a través del inductor de almacenamiento L1. En este caso, el componente de corriente de salida se crea cargando el condensador C1.

Después de eliminar el potencial del transistor VT1, pasa a un estado de corte; en este caso, aparece un EMF de autoinducción en el inductor L1, que se transmite a través del diodo VD1 a la carga con la misma polaridad. Al final del flujo de corriente a través del inductor L1, la bobina transfiere completamente la energía al circuito. Lo toma el condensador C1, que se carga hasta que el transistor VT1 vuelve a estar en saturación.

Estabilizador reductor

El estabilizador reductor funciona con el mismo principio, pero solo el inductor en este caso se enciende después del transistor de efecto de campo controlado (ver la figura a continuación).

El nombre extranjero de este principio de conversión es "chopper", y su rasgo característico es un voltaje de salida reducido. .

Después de que el pulso de control se aplica a VT1, el transistor se satura, como resultado de lo cual comienza a fluir una corriente a través de él, que fluye a través del inductor de filtrado L1 directamente a la carga (el diodo VD1 está cerrado por voltaje inverso).

Después de que se elimine la señal de entrada, el transistor clave entrará en modo de corte, lo que conducirá a una fuerte disminución de la corriente. La fem de autoinducción del inductor L1 impedirá fuertemente su disminución, manteniendo el proceso bajo carga. Sin embargo, debido a la caída de voltaje en la bobina L1, su valor en la salida del dispositivo siempre será menor que el valor de entrada (debido al signo opuesto de la EMF).

Inversor

Este tipo de estabilizador se utiliza cuando se trabaja con cargas que tienen una tensión de salida de tensión fija, desfasada con respecto a la entrada. Además, su valor en sí puede ser mayor o menor que la entrada (todo depende de cómo se reconstruyó el dispositivo inversor).

De manera similar a los dos esquemas anteriores, aquí el aislamiento galvánico de los circuitos de suministro y salida está completamente ausente. En un léxico extranjero, tales estabilizadores se denominan "convertidor reductor-elevador". La diferencia principal del circuito del convertidor reductor es que el inductor y el diodo en este caso están invertidos. Además, el elemento semiconductor se enciende en la dirección inversa (cerrado para corriente continua).

Tal reemplazo conduce a un cambio de fase entre las señales de entrada y salida de 90 grados (en otras palabras, a su inversión).

En la parte final de esta revisión, prestemos atención a un detalle más que es característico de todos los tipos considerados de dispositivos de conversión. Como llave de conmutación en todos los circuitos, se utiliza un elemento semiconductor especial con una estructura de campo, controlado no por voltaje, sino por potencial. Debido a esto, es posible reducir repetidamente las corrientes de control de entrada, así como aumentar aún más la eficiencia de todo el dispositivo en su conjunto.

Video

Conexión a la fuente de alimentación

Este convertidor fue concebido como un prefijo que permite ampliar el rango de tensión de una fuente de alimentación de laboratorio, diseñado para una tensión de salida de 12 voltios y una corriente de 5 amperios. El diagrama esquemático del convertidor se muestra en la Figura 1.

La base del dispositivo es un microcircuito de un controlador de ancho de pulso de un solo ciclo UC3843N, incluido de acuerdo con un esquema típico. Este esquema de la pelota fue tomado directamente del radioaficionado alemán Georg Tief (Tief G. Dreifacher Step-Up-Wandler. Stabile Spennunger fϋr den FieldDay). Los datos en ruso para este microcircuito se pueden ver en el libro de referencia "Microcircuitos para fuentes de alimentación conmutadas y sus aplicaciones" de la editorial Dodeka en la página 103. El circuito no es complicado, y con piezas reparables y una instalación adecuada, comienza a funcionar inmediatamente. El voltaje de salida del convertidor se ajusta usando la resistencia de corte R8. Pero si se desea, se puede cambiar a una resistencia variable. El voltaje de salida se puede cambiar de 15 a 40 voltios, con los valores de las resistencias R8, R9, R10 indicados en el diagrama. Este convertidor ha sido probado con un soldador de 24 voltios y 40 vatios.
Entonces:

Tensión de salida ……………… 24 V
La corriente de carga era ……...... 1,68 A
Potencia de carga ………………. 40.488W
Tensión de entrada ………………... 10,2 V
Consumo total de corriente ………. 4,65A
Potencia total …………………... 47,43 W
La eficiencia resultante ………………... 85%
La temperatura de los componentes activos del circuito rondaba los 50 grados.

En este caso, el transistor clave y el diodo con barrera Schottky tienen radiadores pequeños. Como transistor clave, se utiliza un transistor IRFZ34, que tiene una resistencia de canal abierto de 0,044 ohmios, y uno de los diodos del conjunto de diodos S20C40C, soldado de la fuente de alimentación de una computadora antigua, se usa como diodo. La placa de circuito impreso proporciona conmutación de diodos mediante un puente. Se pueden usar otros diodos de barrera Schottky con una corriente directa de al menos el doble de la corriente de carga. El inductor está enrollado en un anillo de hierro rociado amarillo y blanco, también tomado de una fuente de alimentación de PC. Puede leer acerca de estos núcleos en el folleto de Jim Cox. Puedes descargarlo de la web. En general, le aconsejo que descargue este artículo y lo lea en su totalidad. Mucho material útil sobre estranguladores.

La permeabilidad magnética de dicho anillo es 75 y sus dimensiones son D = 26,9 mm; d = 14,5 mm; h = 11,1 mm. El devanado del inductor tiene 24 vueltas de cualquier alambre de devanado con un diámetro de 1,5 mm.

Todas las partes del estabilizador están instaladas en una placa de circuito impreso y, por un lado, todas las partes "altas" están instaladas y, por el otro, todas, por así decirlo, "infradimensionadas". El dibujo de la placa de circuito se muestra en la Figura 2.

El primer encendido del dispositivo ensamblado se puede realizar sin un transistor clave y asegúrese de que el controlador PWM esté funcionando. Al mismo tiempo, debe haber un voltaje de 5 voltios en el pin 8 del microcircuito, este es el voltaje de la fuente de voltaje de referencia interna del ION. Debe ser estable cuando cambia el voltaje de suministro del microcircuito. Tanto la frecuencia como la amplitud de la tensión de diente de sierra en la salida 4 DA1 deben ser estables. Después de asegurarse de que el controlador esté funcionando, también puede soldar un transistor potente. Todo debería funcionar.

No olvide que la corriente de carga del estabilizador debe ser menor que la corriente para la que está diseñada su fuente de alimentación y su valor depende del voltaje de salida del estabilizador. Sin carga en la salida, el estabilizador consume una corriente de aproximadamente 0,08 A. La frecuencia de la secuencia de pulsos de control de pulsos sin carga está en la región de 38 kHz. Y un poco más, si usted mismo dibuja una placa de circuito impreso, lea las reglas para montar un microcircuito de acuerdo con su documentación. El funcionamiento estable y sin problemas de los dispositivos de impulso depende no solo de piezas de alta calidad, sino también del cableado correcto de los conductores de la placa de circuito impreso. Buena suerte. K.V.Yu.

Hacer una fuente de alimentación con sus propias manos tiene sentido no solo para un radioaficionado entusiasta. Una fuente de alimentación casera (PSU) creará comodidad y ahorrará una cantidad considerable también en los siguientes casos:

• Para alimentar una herramienta eléctrica de bajo voltaje, para ahorrar el recurso de una batería costosa (batería);
• Para la electrificación de locales especialmente peligrosos en cuanto al grado de descarga eléctrica: sótanos, garajes, cobertizos, etc. Cuando se alimenta con corriente alterna, su gran valor en el cableado de bajo voltaje puede interferir con los electrodomésticos y la electrónica;
• En diseño y creatividad para un corte preciso, seguro y sin residuos de espuma plástica, goma espuma, plásticos de bajo punto de fusión con nicromo calentado;
• En el diseño de iluminación, el uso de fuentes de alimentación especiales extenderá la vida útil de la tira de LED y obtendrá efectos de iluminación estables. La fuente de alimentación de iluminadores subacuáticos, etc. desde una fuente de alimentación doméstica es generalmente inaceptable;
• Para cargar teléfonos, teléfonos inteligentes, tabletas, computadoras portátiles lejos de fuentes de energía estables;
• Para electroacupuntura;
• Y muchos otros objetivos que no están directamente relacionados con la electrónica.

Simplificaciones permitidas

Las fuentes de alimentación profesionales están diseñadas para alimentar cargas de cualquier tipo, incl. reactivo. Entre los posibles consumidores - equipos de precisión. El voltaje establecido de la pro-PSU debe mantenerse con la más alta precisión durante un tiempo indefinido, y su diseño, protección y automatización deben permitir la operación por parte de personal no calificado en condiciones adversas, por ejemplo. biólogos para alimentar sus instrumentos en un invernadero o en una expedición.

La fuente de alimentación de un laboratorio amateur está libre de estas restricciones y, por lo tanto, se puede simplificar significativamente manteniendo indicadores de calidad suficientes para su propio uso. Además, a través de mejoras también sencillas, es posible obtener de él una unidad de fuente de alimentación para fines especiales. Qué vamos a hacer ahora.

abreviaturas

1. Cortocircuito - cortocircuito.
2. XX - ralentí, es decir desconexión repentina de la carga (consumidor) o una ruptura en su circuito.
3. KSN - coeficiente de estabilización de voltaje. Es igual a la relación del cambio en el voltaje de entrada (en % o veces) al mismo voltaje de salida con un consumo de corriente constante. P.ej. la tensión de red cayó "totalmente", de 245 a 185V. En relación con la norma a 220 V, será del 27 %. Si el PSV de la fuente de alimentación es 100, el voltaje de salida cambiará en un 0,27 %, lo que en su valor de 12 V dará una deriva de 0,033 V. Más que aceptable para la práctica amateur.
4. PPN es una fuente de voltaje primario no estabilizado. Puede ser un transformador de hierro con un rectificador o un inversor de tensión de red pulsada (IIN).
5. IIN: opera a una frecuencia aumentada (8-100 kHz), lo que permite el uso de transformadores compactos livianos en ferrita con devanados de varias a varias decenas de vueltas, pero tiene inconvenientes, consulte a continuación.
6. RE - el elemento regulador del estabilizador de voltaje (SN). Mantiene el valor de salida especificado.
7. ION es una fuente de voltaje de referencia. Establece su valor de referencia, según el cual, junto con las señales de retroalimentación del sistema operativo, el dispositivo de control de la unidad de control afecta el RE.
8. CNN - estabilizador de voltaje continuo; simplemente "analógico".
9. ISN - estabilizador de voltaje de conmutación.
10. SAI - fuente de alimentación conmutada.

Nota: tanto CNN como ISN pueden funcionar tanto desde la fuente de alimentación de frecuencia eléctrica con un transformador en hierro como desde IIN.

Acerca de las fuentes de alimentación de la computadora

Los UPS son compactos y económicos. Y en la despensa, muchos tienen una fuente de alimentación de una computadora vieja, obsoleta, pero bastante útil. Entonces, ¿es posible adaptar una fuente de alimentación conmutada desde una computadora para fines de aficionado / trabajo? Desafortunadamente, una computadora UPS es un dispositivo altamente especializado y las posibilidades de su uso en la vida cotidiana/en el trabajo son muy limitadas:

Es recomendable que un aficionado común use un UPS convertido de una computadora, tal vez, solo para alimentar una herramienta eléctrica; vea abajo para más sobre esto. El segundo caso es si un aficionado se dedica a reparar una PC y/o crear circuitos lógicos. Pero luego ya sabe cómo adaptar la fuente de alimentación de la computadora para esto:

1. Cargue los canales principales + 5V y + 12V (cables rojo y amarillo) con espirales de nicromo para el 10-15% de la carga nominal;
2. Cable verde de arranque suave (con un botón de bajo voltaje en el panel frontal de la unidad del sistema) PC en cortocircuito a común, es decir, en cualquiera de los cables negros;
3. Encendido / apagado para producir mecánicamente, un interruptor de palanca en el panel posterior de la fuente de alimentación;
4. Con una "sala de servicio" de E / S mecánica (hierro), es decir la fuente de alimentación USB independiente de +5 V también se apagará.

¡Para negocios!

Debido a las deficiencias del UPS, además de su complejidad fundamental y de circuitos, al final solo consideraremos un par de estos, pero simples y útiles, y hablaremos sobre el método de reparación de IIN. La parte principal del material está dedicada a SNN y PSN con transformadores de frecuencia industriales. Permiten que una persona que acaba de tomar un soldador construya una fuente de alimentación de muy alta calidad. Y al tenerlo en la finca, será más fácil dominar la técnica del “delgado”.

IPN

Veamos primero el PPI. Los de impulso los dejaremos con más detalle hasta el apartado de reparación, pero tienen algo en común con los de “hierro”: un transformador de potencia, un rectificador y un filtro supresor de ondas. Juntos, se pueden implementar de varias maneras según el propósito de la PSU.

pos. 1 en la fig. 1 - rectificador de media onda (1P). La caída de voltaje a través del diodo es la más pequeña, aprox. 2B. Pero la ondulación del voltaje rectificado tiene una frecuencia de 50 Hz y está "desgarrada", es decir, con espacios entre pulsos, por lo que el condensador de filtro de ondulación Cf debe ser 4-6 veces más grande que en otros circuitos. El uso de un transformador de potencia Tr en términos de potencia es del 50%, porque solo se endereza 1 media onda. Por la misma razón, se produce una distorsión del flujo magnético en el circuito magnético Tr y la red lo “ve” no como una carga activa, sino como una inductancia. Por lo tanto, los rectificadores 1P se utilizan solo para baja potencia y donde es imposible hacerlo de otra manera, por ejemplo. en IIN en generadores de bloqueo y con un diodo amortiguador, ver más abajo.

Nota: ¿Por qué 2V, y no 0,7V, en los que se abre la unión p-n en el silicio? La razón es a través de la corriente, que se analiza a continuación.

pos. 2 - 2-media onda con un punto medio (2PS). Las pérdidas de diodo son las mismas que antes. caso. La ondulación es de 100 Hz continuos, por lo que SF es la más pequeña posible. Usar Tr - 100% Desventaja - Duplicar el consumo de cobre en el devanado secundario. En un momento en que los rectificadores se fabricaban con lámparas kenotron, esto no importaba, pero ahora es decisivo. Por lo tanto, 2PS se usa en rectificadores de bajo voltaje, principalmente a mayor frecuencia con diodos Schottky en UPS, pero 2PS no tiene limitaciones de potencia fundamentales.

pos. 3 - 2 puentes de media onda, 2PM. Pérdidas en diodos: duplicadas en comparación con pos. 1 y 2. El resto es igual que para 2PS, pero se necesita casi la mitad de cobre para el secundario. Casi, porque se deben enrollar varias vueltas para compensar las pérdidas en un par de diodos "adicionales". El circuito más común para voltaje de 12V.

pos. 3 - bipolares. El "puente" se representa condicionalmente, como es habitual en los diagramas de circuitos (¡acostúmbrate!), y se gira 90 grados en sentido contrario a las agujas del reloj, pero en realidad es un par de 2PS encendidos en diferentes polaridades, como se puede ver claramente más adelante. en la Fig. 6. Consumo de cobre como en 2PS, pérdidas de diodo como en 2PM, el resto como en ambos. Está construido principalmente para alimentar dispositivos analógicos que requieren simetría de voltaje: Hi-Fi UMZCH, DAC/ADC, etc.

pos. 4 - bipolar según el esquema de duplicación paralela. Da, sin medidas adicionales, una mayor simetría de tensión, tk. se excluye la asimetría del devanado secundario. Usando Tr 100%, ondulación de 100 Hz, pero rota, por lo que SF necesita el doble de capacidad. Las pérdidas en los diodos son de aproximadamente 2,7 V debido al intercambio mutuo de corrientes de paso, ver más abajo, y con una potencia de más de 15-20 W aumentan considerablemente. Se construyen principalmente como auxiliares de baja potencia para la fuente de alimentación independiente de amplificadores operacionales (op-amps) y otros de baja potencia, pero exigentes en la calidad de la fuente de alimentación de los nodos analógicos.

¿Cómo elegir un transformador?

En el SAI, todo el circuito suele estar claramente relacionado con el tamaño (más precisamente, con el volumen y el área de la sección transversal Sc) del transformador / transformadores, ya que el uso de procesos finos en ferrita permite simplificar el circuito con mayor confiabilidad. Aquí, "de alguna manera a tu manera" se reduce al estricto cumplimiento de las recomendaciones del desarrollador.

El transformador a base de hierro se selecciona teniendo en cuenta las características de las CNN, o es acorde con ellas a la hora de calcularlo. La caída de tensión en el RE Ure no debe ser inferior a 3 V, de lo contrario, el KSN caerá bruscamente. Con un aumento en Ure, el KSN aumenta un poco, pero la potencia RE disipada crece mucho más rápido. Por lo tanto, Ure toma 4-6 V. A esto le agregamos 2 (4) V pérdidas en los diodos y la caída de voltaje en el devanado secundario Tr U2; para un rango de potencia de 30-100 W y voltajes de 12-60 V, tomamos 2.5V. U2 ocurre principalmente no en la resistencia óhmica del devanado (generalmente es insignificante para transformadores potentes), sino debido a pérdidas debidas a la remagnetización del núcleo y la creación de un campo de dispersión. Simplemente, parte de la energía de la red, "bombeado" por el devanado primario en el circuito magnético, se escapa al espacio mundial, que tiene en cuenta el valor de U2.

Entonces, contamos, por ejemplo, para un puente rectificador, 4 + 4 + 2.5 \u003d 10.5V en exceso. Lo agregamos al voltaje de salida requerido de la fuente de alimentación; sea ​​12V, y divida por 1.414, obtenemos 22.5 / 1.414 \u003d 15.9 o 16V, este será el voltaje más pequeño permitido del devanado secundario. Si Tr es de fábrica, tomamos 18V del rango estándar.

Ahora entra en juego la corriente secundaria que, por supuesto, es igual a la corriente de carga máxima. Necesitamos 3A; multiplique por 18V, será 54W. Obtuvimos la potencia total Tr, Pg, y encontraremos el pasaporte P dividiendo Pg por la eficiencia Tr η, dependiendo de Pg:

• hasta 10W, η = 0,6.
• 10-20 W, η = 0,7.
• 20-40 W, η = 0,75.
• 40-60 W, η = 0,8.
• 60-80 W, η = 0,85.
• 80-120 W, η = 0,9.
• a partir de 120 W, η = 0,95.

En nuestro caso, será P \u003d 54 / 0.8 \u003d 67.5W, pero no existe un valor típico, por lo que debemos tomar 80W. Para obtener 12Vx3A = 36W en la salida. Locomotora de vapor, y solo. Es hora de aprender a contar y enrollar "trances" usted mismo. Además, en la URSS, se desarrollaron métodos para calcular transformadores de hierro, que permiten exprimir 600 W del núcleo sin pérdida de confiabilidad, que, cuando se calcula de acuerdo con los libros de referencia de radioaficionados, es capaz de producir solo 250 W. "Iron Trance" no es tan estúpido como parece.

SNN

El voltaje rectificado debe estabilizarse y, en la mayoría de los casos, regularse. Si la carga es más potente que 30-40 W, también es necesaria la protección contra cortocircuitos; de lo contrario, un mal funcionamiento de la fuente de alimentación puede causar una falla en la red. Todo esto junto hace SNN.

apoyo sencillo

Es mejor para un principiante no entrar en potencias altas de inmediato, sino hacer una CNN simple y altamente estable para 12V para probar de acuerdo con el circuito de la Fig. 2. A continuación, se puede utilizar como fuente de tensión de referencia (su valor exacto se establece en R5), para comprobar instrumentos o como CNN ION de alta calidad. La corriente de carga máxima de este circuito es de solo 40 mA, pero el KSN en el GT403 antediluviano y el mismo K140UD1 antiguo es más de 1000, y al reemplazar VT1 con silicio de potencia media y DA1 en cualquiera de los amplificadores operacionales modernos, será supere los 2000 e incluso los 2500. La corriente de carga también aumentará a 150 -200 mA, lo que ya es bueno para el negocio.

0-30

El siguiente paso es una fuente de alimentación regulada por voltaje. El anterior se hizo de acuerdo con el llamado. circuito de comparación compensatorio, pero es difícil convertir esto en una gran corriente. Haremos una nueva CNN basada en un seguidor de emisor (EF), en el que RE y CU se combinan en solo 1 transistor. KSN se lanzará alrededor de 80-150, pero esto es suficiente para un aficionado. Pero la CNN en el EP le permite obtener una corriente de salida de hasta 10A o más sin ningún truco especial, cuánto Tr dará y soportará el RE.

En la pos. 1 figura 3. PPN para él es un transformador listo para usar del tipo TPP o TS para 40-60 W con un devanado secundario para 2x24V. Rectificador tipo 2PS sobre diodos de 3-5A o más (KD202, KD213, D242, etc.). VT1 está instalado en un radiador con un área de 50 metros cuadrados. cm; el anterior del procesador de PC es muy adecuado. En tales condiciones, esta CNN no teme un cortocircuito, solo VT1 y Tr se calentarán, por lo que un fusible de 0,5 A en el circuito del devanado primario de Tr es suficiente para la protección.

pos. 2 muestra lo conveniente que es para una CNN amateur en una fuente de alimentación eléctrica: hay un circuito de alimentación para 5A con ajuste de 12 a 36 V. Esta fuente de alimentación puede entregar 10A a la carga si hay Tr a 400W 36V. Su primera característica: el CNN K142EN8 integrado (preferiblemente con el índice B) actúa en un papel inusual de UU: a sus propios 12V en la salida, todos los 24V se agregan, parcial o completamente, el voltaje del ION a R1, R2, VD5, VD6. Las capacitancias C2 y C3 evitan la excitación en el RF DA1, operando en un modo inusual.

El siguiente punto es el dispositivo de protección (UZ) contra cortocircuito en R3, VT2, R4. Si la caída de voltaje en R4 excede aproximadamente 0,7 V, VT2 se abrirá, cerrará el circuito base VT1 a un cable común, se cerrará y desconectará la carga del voltaje. Se necesita R3 para que la corriente adicional no deshabilite DA1 cuando se activa el ultrasonido. No es necesario aumentar su valor nominal, porque. cuando se activa el ultrasonido, VT1 debe estar bloqueado de forma segura.

Y el último: el aparente exceso de capacitancia del condensador del filtro de salida C4. En este caso, es seguro, porque. la corriente máxima de colector VT1 de 25A asegura su carga cuando se enciende. Pero, por otro lado, esta CNN puede entregar corriente de hasta 30 A a la carga en 50-70 ms, por lo que esta fuente de alimentación simple es adecuada para alimentar herramientas eléctricas de bajo voltaje: su corriente de arranque no supera este valor. Solo necesita hacer (al menos de plexiglás) un zapato de contacto con un cable, colocar el talón del mango y dejar que el "akumych" descanse y guarde el recurso antes de irse.

Acerca de la refrigeración

Digamos que en este circuito la salida es de 12V con un máximo de 5A. Esta es solo la potencia promedio de una sierra de vaivén, pero, a diferencia de un taladro o un destornillador, requiere todo el tiempo. Se mantienen unos 45V en C1, es decir en RE VT1 permanece en algún lugar 33V a una corriente de 5A. La potencia disipada es de más de 150W, incluso más de 160W, dado que VD1-VD4 también necesita refrigeración. De esto queda claro que cualquier fuente de alimentación regulada potente debe estar equipada con un sistema de refrigeración muy eficiente.

Un radiador de nervaduras/agujas en convección natural no resuelve el problema: el cálculo muestra que una superficie de dispersión de 2000 pies cuadrados. véase también el espesor del cuerpo del radiador (la placa de la que se extienden las nervaduras o agujas) a partir de 16 mm. Conseguir tanto aluminio en un producto moldeado como propiedad para un aficionado era y sigue siendo un sueño en un castillo de cristal. Un enfriador de CPU quemado tampoco es adecuado, está diseñado para consumir menos energía.

Una de las opciones para un hogar maestro es una placa de aluminio con un espesor de 6 mm o más y dimensiones de 150x250 mm con orificios de diámetro creciente perforados a lo largo de los radios desde el sitio de instalación del elemento enfriado en un patrón de tablero de ajedrez. También servirá como pared trasera de la caja de la PSU, como en la Fig. 4.

Una condición indispensable para la eficacia de un enfriador de este tipo es, aunque débil, pero un flujo continuo de aire a través de la perforación desde el exterior hacia el interior. Para hacer esto, se instala un extractor de aire de baja potencia en la caja (preferiblemente en la parte superior). Por ejemplo, es adecuado un ordenador con un diámetro de 76 mm o más. agregar. enfriador de disco duro o tarjeta de video. Se conecta a los pines 2 y 8 de DA1, siempre hay 12V.

Nota: de hecho, una forma radical de superar este problema es el devanado secundario Tr con derivaciones para 18, 27 y 36V. El voltaje primario se cambia según la herramienta que esté en funcionamiento.

Y sin embargo UPS

La fuente de alimentación descrita para el taller es buena y muy confiable, pero es difícil llevarla a la salida. Aquí es donde una fuente de alimentación de computadora será útil: la herramienta eléctrica es insensible a la mayoría de sus deficiencias. Cierto refinamiento se reduce más a menudo a la instalación de un capacitor electrolítico de alta capacidad de salida (más cercano a la carga) para el propósito descrito anteriormente. Hay muchas recetas para convertir fuentes de alimentación de computadora en herramientas eléctricas (principalmente destornilladores, ya que no son muy potentes, pero sí muy útiles) en Runet, uno de los métodos se muestra en el video a continuación, para una herramienta de 12V.

Video: PSU 12V desde una computadora

Con las herramientas de 18V es aún más fácil: con la misma potencia, consumen menos corriente. Aquí, un dispositivo de encendido (balasto) mucho más asequible de una lámpara económica de 40 o más W puede ser útil; puede colocarse completamente en el estuche de la batería inutilizable, y solo quedará afuera el cable con el enchufe de alimentación. Cómo hacer una fuente de alimentación para un destornillador de 18 V con lastre de un ama de llaves quemada, vea el siguiente video.

Video: PSU 18V para un destornillador.

clase alta

Pero volvamos a la SNN en el EP, sus posibilidades están lejos de agotarse. en la fig. 5 - Potente fuente de alimentación bipolar con regulación 0-30 V, apta para equipos de audio Hi-Fi y otros consumidores exigentes. La configuración del voltaje de salida se realiza con una perilla (R8), y la simetría de los canales se mantiene automáticamente en cualquier valor y corriente de carga. Un pedante-formalista al ver este esquema puede volverse gris ante sus ojos, pero tal BP ha estado funcionando correctamente para el autor durante aproximadamente 30 años.

El principal escollo en su creación fue δr = δu/δi, donde δu y δi son pequeños incrementos instantáneos de tensión y corriente, respectivamente. Para el desarrollo y ajuste de equipos de alta gama, es necesario que δr no supere los 0,05-0,07 ohmios. En pocas palabras, δr determina la capacidad de la fuente de alimentación para responder instantáneamente a picos en el consumo de corriente.

Para SNN en el EP, δr es igual al del ION, es decir diodo zener dividido por el coeficiente de transferencia de corriente β RE. Pero para transistores potentes, β cae bruscamente con una gran corriente de colector, y δr de un diodo zener oscila entre unos pocos y decenas de ohmios. Aquí, para compensar la caída de voltaje en el RE y reducir la deriva de temperatura del voltaje de salida, tuve que marcar toda la cadena a la mitad con diodos: VD8-VD10. Por lo tanto, el voltaje de referencia del ION se elimina a través de un EP adicional en VT1, su β se multiplica por β RE.

La siguiente característica de este diseño es la protección contra cortocircuitos. El más simple descrito anteriormente no encaja en el esquema bipolar de ninguna manera, por lo tanto, el problema de protección se resuelve según el principio "no recepción contra chatarra": no hay un módulo protector como tal, pero hay una redundancia en los parámetros de elementos potentes: KT825 y KT827 para 25A y KD2997A para 30A. T2 no puede dar tal corriente, pero mientras se calienta, FU1 y / o FU2 tendrán tiempo de agotarse.

Nota: no es necesario hacer una indicación de fusible fundido en lámparas incandescentes en miniatura. Es solo que entonces los LED todavía eran bastante escasos y había varios puñados de SMok en el alijo.

Queda por proteger el RE de las corrientes adicionales de la descarga del filtro ondulado C3, C4 durante un cortocircuito. Para ello, se conectan mediante resistencias limitadoras de baja resistencia. En este caso, pueden ocurrir en el circuito pulsaciones con un período igual a la constante de tiempo R(3,4)C(3,4). Están impedidas por C5, C6 de menor capacidad. Sus corrientes adicionales ya no son peligrosas para RE: la carga se agotará más rápido de lo que se calentarán los cristales del poderoso KT825/827.

La simetría de salida proporciona el amplificador operacional DA1. El RE del canal negativo VT2 se abre con una corriente a través de R6. Tan pronto como el menos de la salida exceda el más en módulo, abrirá ligeramente VT3 y cerrará VT2 y los valores absolutos de los voltajes de salida serán iguales. El control operativo de la simetría de salida se lleva a cabo mediante un dispositivo de puntero con cero en el medio de la escala P1 (en el recuadro, su apariencia) y el ajuste, si es necesario, - R11.

El último punto destacado es el filtro de salida C9-C12, L1, L2. Tal su construcción es necesaria para absorber posibles captaciones de RF de la carga, para no devanarse los sesos: el prototipo tiene errores o la fuente de alimentación está "atascada". Con algunos condensadores electrolíticos en derivación con cerámica, no hay certeza completa aquí, la gran inductancia intrínseca de los "electrolitos" interfiere. Y los estranguladores L1, L2 comparten el "retorno" de la carga sobre el espectro y, cada uno por su cuenta.

Esta fuente de alimentación, a diferencia de las anteriores, requiere algunos ajustes:

1. Conectar la carga a 1-2 A a 30V;
2. R8 se establece al máximo, en la posición más alta según el esquema;
3. Usando un voltímetro de referencia (cualquier multímetro digital servirá ahora) y R11, los voltajes del canal se igualan en valor absoluto. Tal vez, si el op-amp no tiene posibilidad de balanceo, tendrás que elegir R10 o R12;
4. El trimmer R14 puso P1 exactamente a cero.

Acerca de la reparación de fuente de alimentación

Las PSU fallan con más frecuencia que otros dispositivos electrónicos: reciben el primer golpe de las sobretensiones de la red, obtienen muchas cosas de la carga. Incluso si no tiene la intención de hacer su propia fuente de alimentación, hay un UPS, a excepción de una computadora, en un microondas, una lavadora y otros electrodomésticos. La capacidad de diagnosticar una unidad de fuente de alimentación y el conocimiento de los conceptos básicos de seguridad eléctrica permitirán, si no reparar el mal funcionamiento usted mismo, y luego, con conocimiento del asunto, negociar un precio con los reparadores. Por lo tanto, veamos cómo se diagnostica y repara la PSU, especialmente con IIN, porque más del 80% de las fallas son explicadas por ellos.

Saturación y calado

En primer lugar, sobre algunos efectos, sin comprender cuál es imposible trabajar con el UPS. El primero de ellos es la saturación de ferromagnetos. No son capaces de aceptar energías superiores a un cierto valor, dependiendo de las propiedades del material. En el hierro, los aficionados rara vez encuentran saturación, puede magnetizarse hasta varios T (Tesla, una unidad de medida de la inducción magnética). Al calcular los transformadores de hierro, la inducción se toma de 0,7 a 1,7 T. Las ferritas pueden soportar solo 0,15-0,35 T, su ciclo de histéresis es "rectangular" y operan a frecuencias más altas, por lo que la probabilidad de "saltar a la saturación" es mucho mayor.

Si el circuito magnético está saturado, la inducción en él ya no crece y la FEM de los devanados secundarios desaparece, incluso si el primario ya se ha derretido (¿recuerdas la física escolar?). Ahora apague la corriente primaria. El campo magnético en materiales magnéticos blandos (los materiales magnéticos duros son imanes permanentes) no puede existir estacionario, como una carga eléctrica o agua en un tanque. Comenzará a disiparse, la inducción disminuirá y se inducirá una FEM opuesta a la polaridad original en todos los devanados. Este efecto es muy utilizado en IIN.

A diferencia de la saturación, la corriente pasante en los dispositivos semiconductores (simplemente, una corriente de aire) es definitivamente un fenómeno dañino. Surge debido a la formación/absorción de cargas espaciales en las regiones p y n; para transistores bipolares, principalmente en la base. Los transistores de efecto de campo y los diodos Schottky están prácticamente libres de corrientes de aire.

Por ejemplo, cuando se aplica/elimina voltaje al diodo, hasta que las cargas se recolectan/resuelven, conduce la corriente en ambas direcciones. Es por eso que la pérdida de tensión en los diodos de los rectificadores es superior a 0,7 V: en el momento de la conmutación, parte de la carga del condensador del filtro tiene tiempo de drenarse a través del devanado. En un rectificador de duplicación en paralelo, la corriente de aire fluye a través de ambos diodos a la vez.

Una corriente de transistores provoca un aumento de voltaje en el colector, lo que puede dañar el dispositivo o, si hay una carga conectada, dañarlo con una corriente adicional. Pero incluso sin eso, un tiro de transistor aumenta las pérdidas de energía dinámica, como un diodo, y reduce la eficiencia del dispositivo. Los potentes transistores de efecto de campo casi no están sujetos a él, porque. no acumule carga en la base en su ausencia y, por lo tanto, cambie muy rápido y sin problemas. “Casi”, porque sus circuitos de puerta de fuente están protegidos del voltaje inverso por diodos Schottky, que son un poco, pero transparentes.

Tipos de NIF

Los UPS descienden de un generador de bloqueo, pos. 1 en la fig. 6. Cuando se enciende Uin, VT1 está entreabierto por la corriente a través de Rb, la corriente fluye a través del devanado Wk. No puede crecer instantáneamente hasta el límite (nuevamente, recordamos la física escolar), se induce un EMF en la base Wb y el devanado de carga Wn. Con Wb fuerza el desbloqueo de VT1 a través de Sat. Según Wn, la corriente aún no fluye, no deja que VD1.

Cuando el circuito magnético está saturado, las corrientes en Wb y Wn se detienen. Luego, debido a la disipación (reabsorción) de energía, la inducción cae, se induce un EMF de polaridad opuesta en los devanados y el voltaje inverso Wb bloquea (bloquea) instantáneamente VT1, salvándolo del sobrecalentamiento y la ruptura térmica. Por lo tanto, dicho esquema se denomina generador de bloqueo, o simplemente bloqueo. Rk y Sk cortan la interferencia de alta frecuencia, cuyo bloqueo da más que suficiente. Ahora puede eliminar algo de energía útil de Wn, pero solo a través del rectificador 1P. Esta fase continúa hasta que el Sb se recarga por completo o hasta que se agota la energía magnética almacenada.

Esta potencia, sin embargo, es pequeña, hasta 10W. Si intenta tomar más, VT1 se quemará con la corriente de aire más fuerte antes de bloquearse. Dado que Tr está saturado, la eficiencia de bloqueo no es buena: más de la mitad de la energía almacenada en el circuito magnético se va para calentar otros mundos. Es cierto que debido a la misma saturación, el bloqueo hasta cierto punto estabiliza la duración y la amplitud de sus impulsos, y su esquema es muy simple. Por lo tanto, el TIN basado en bloqueo se usa a menudo en cargadores de teléfonos baratos.

Nota: el valor de Sat en gran medida, pero no completamente, como dicen en los libros de referencia de aficionados, determina el período de repetición del pulso. El valor de su capacitancia debe estar relacionado con las propiedades y dimensiones del circuito magnético y la velocidad del transistor.

El bloqueo en un momento dio lugar a una exploración lineal de televisores con tubos de rayos catódicos (CRT), y ella es un TIN con un diodo amortiguador, pos. 2. Aquí, la CU, basándose en las señales de Wb y el circuito de retroalimentación DSP, abre/cierra a la fuerza VT1 antes de que Tr se sature. Cuando VT1 está bloqueado, la corriente inversa Wk se cierra a través del mismo diodo amortiguador VD1. Esta es la fase de trabajo: ya más que en el bloqueo, parte de la energía se elimina en la carga. Grande porque en plena saturación todo el exceso de energía se va volando, pero aquí esto no es suficiente. De esta manera, es posible quitar energía hasta varias decenas de vatios. Sin embargo, dado que la CU no puede operar hasta que Tp se acerque a la saturación, el transistor aún consume mucho, las pérdidas dinámicas son altas y la eficiencia del circuito deja mucho que desear.

IIN con un amortiguador todavía está vivo en televisores y pantallas CRT, ya que IIN y la salida de exploración de línea se combinan en ellos: un transistor potente y Tr son comunes. Esto reduce enormemente los costes de producción. Pero, francamente, IIN con un amortiguador está fundamentalmente atrofiado: el transistor y el transformador se ven obligados a trabajar todo el tiempo al borde de un accidente. Los ingenieros que han logrado llevar este circuito a una confiabilidad aceptable merecen el más profundo respeto, pero no se recomienda encarecidamente pegar un soldador allí, excepto para los artesanos que han sido capacitados profesionalmente y tienen experiencia relevante.

El INN push-pull con un transformador de retroalimentación separado es el más utilizado porque. tiene la mejor calidad y confiabilidad. Sin embargo, en cuanto a interferencias de alta frecuencia, peca terriblemente en comparación con las fuentes de alimentación “analógicas” (con transformadores en hierro y CNN). Actualmente, este esquema existe en muchas modificaciones; Los potentes transistores bipolares en él son reemplazados casi por completo por otros especiales controlados por campo. IC, pero el principio de funcionamiento permanece sin cambios. Está ilustrado por el esquema original, pos. 3.

El dispositivo limitador (UO) limita la corriente de carga de las capacidades del filtro de entrada Cfin1(2). Su gran valor es una condición indispensable para el funcionamiento del dispositivo, porque. en un ciclo de trabajo, se les quita una pequeña fracción de la energía almacenada. En términos generales, desempeñan el papel de un tanque de agua o un receptor de aire. Cuando se carga una carga "corta", la corriente adicional puede superar los 100 A durante un máximo de 100 ms. Se necesitan Rc1 y Rc2 con una resistencia del orden de MΩ para equilibrar el voltaje del filtro, porque el más mínimo desequilibrio de sus hombros es inaceptable.

Cuando Sfvh1 (2) está cargado, el lanzador ultrasónico genera un pulso de disparo que abre uno de los brazos (que no importa) del inversor VT1 VT2. Una corriente fluye a través del devanado Wk de un gran transformador de potencia Tr2 y la energía magnética de su núcleo a través del devanado Wn va casi por completo a la rectificación ya la carga.

Una pequeña parte de la energía Tr2, determinada por el valor Rolimit, se toma del devanado Wos1 y se alimenta al devanado Wos2 de un pequeño transformador básico de retroalimentación Tr1. Rápidamente se satura, el hombro abierto se cierra y debido a la disipación en Tr2, el hombro previamente cerrado se abre, como se describe para el bloqueo, y el ciclo se repite.

En esencia, un IIN de dos tiempos son 2 bloqueos, "empujándose" entre sí. Dado que el potente Tr2 no está saturado, el tiro VT1 VT2 es pequeño, se "hunde" completamente en el circuito magnético Tr2 y finalmente entra en la carga. Por lo tanto, se puede construir un IMS de dos tiempos para una potencia de hasta varios kW.

Peor aún, si está en modo XX. Luego, durante el medio ciclo, Tr2 tendrá tiempo para saturarse y la corriente más fuerte quemará tanto VT1 como VT2 a la vez. Sin embargo, las ferritas de potencia para inducción de hasta 0,6 T ahora están a la venta, pero son caras y se degradan debido a la remagnetización accidental. Las ferritas se están desarrollando para más de 1 T, pero para que el IIN alcance una confiabilidad de "hierro" se necesitan al menos 2,5 T.

Técnica de diagnóstico

Al solucionar problemas en una fuente de alimentación “analógica”, si es “estúpidamente silenciosa”, primero revisan los fusibles, luego la protección, RE e ION, si tiene transistores. Suenan normalmente: avanzamos elemento por elemento, como se describe a continuación.

En el IIN, si “arranca” e inmediatamente “se para”, primero revisan la UO. La corriente en él está limitada por una poderosa resistencia de baja resistencia, luego desviada por un optotiristor. Si aparentemente el "rezik" está quemado, también se cambia el optoacoplador. Otros elementos de la UO fallan muy raramente.

Si el IIN es "silencioso, como un pez en el hielo", los diagnósticos también se inician con el UO (tal vez el "rezik" se haya quemado por completo). Entonces - UZ. En los modelos baratos, usan transistores en el modo de ruptura de avalancha, que está lejos de ser muy confiable.

El siguiente paso en cualquier PSU son los electrolitos. La destrucción de la carcasa y la fuga del electrolito no son tan comunes como dicen en Runet, pero la pérdida de capacidad ocurre con mucha más frecuencia que la falla de los elementos activos. Compruebe los condensadores electrolíticos con un multímetro con la capacidad de medir la capacitancia. Por debajo del valor nominal en un 20% o más: bajamos el "hombre muerto" al lodo y colocamos uno nuevo y bueno.

Luego están los elementos activos. Probablemente sepa cómo hacer sonar diodos y transistores. Pero hay 2 trucos aquí. La primera es que si un probador con una batería de 12 V llama a un diodo Schottky o un diodo zener, entonces el dispositivo puede mostrar una falla, aunque el diodo es bastante bueno. Es mejor llamar a estos componentes con un indicador de cuadrante con una batería de 1.5-3 V.

El segundo son los trabajadores de campo poderosos. Arriba (¿te diste cuenta?) se dice que sus I-Z están protegidos por diodos. Por lo tanto, los potentes transistores de efecto de campo parecen sonar como transistores bipolares reparables, incluso inutilizables, si el canal no está completamente "quemado" (degradado).

Aquí, la única forma disponible en casa es reemplazarlos por otros en buen estado, y ambos a la vez. Si queda uno quemado en el circuito, inmediatamente arrastrará uno nuevo que se pueda reparar. Los ingenieros electrónicos bromean diciendo que los poderosos trabajadores de campo no pueden vivir el uno sin el otro. Otro profe broma - "reemplazando a una pareja gay". Esto se debe a que los transistores de los hombros del IIN deben ser estrictamente del mismo tipo.

Finalmente, condensadores de película y cerámica. Se caracterizan por roturas internas (localizadas por el mismo probador con la comprobación de los “aires acondicionados”) y fugas o averías por tensión. Para "atraparlos", debe ensamblar un shemka simple de acuerdo con la Fig. 7. La verificación paso a paso de los capacitores eléctricos en busca de fallas y fugas se lleva a cabo de la siguiente manera:

• Ponemos en el probador, sin conectarlo a ningún lado, el límite más pequeño para medir voltaje directo (la mayoría de las veces, 0.2V o 200mV), detectamos y registramos el error del instrumento;
• Encendemos el límite de medición de 20V;
• Conectamos un condensador sospechoso a los puntos 3-4, el probador a 5-6 y a 1-2 aplicamos un voltaje constante de 24-48 V;
• Cambiamos los límites de voltaje del multímetro al más pequeño;
• Si en cualquier probador mostró al menos algo diferente a 0000.00 (como mínimo, algo que no sea su propio error), el capacitor que se está probando no es bueno.

Aquí es donde termina la parte metodológica del diagnóstico y comienza la parte creativa, donde todas las instrucciones son su propio conocimiento, experiencia y consideración.

par de impulsos

El artículo de SAI es especial, por su complejidad y diversidad de circuitos. Aquí primero veremos un par de ejemplos de modulación de ancho de pulso (PWM), que le permite obtener la mejor calidad del UPS. Hay muchos esquemas para PWM en RuNet, pero PWM no es tan terrible como se pinta ...

Para el diseño de iluminación

Simplemente puede encender la tira de LED desde cualquier fuente de alimentación descrita anteriormente, excepto la de la Fig. 1 configurando el voltaje requerido. SNN bien adaptado con pos. 1 figura 3, estos son fáciles de hacer 3, para los canales R, G y B. Pero la durabilidad y la estabilidad del brillo de los LED no dependen del voltaje que se les aplica, sino de la corriente que fluye a través de ellos. Por tanto, una buena fuente de alimentación para una tira de LED debe incluir un estabilizador de corriente de carga; técnicamente - una fuente de corriente estable (IST).

Uno de los esquemas para estabilizar la corriente de una cinta liviana, disponible para que los aficionados lo repitan, se muestra en la Fig. 8. Se montó en un temporizador integral 555 (análogo doméstico - K1006VI1). Proporciona una corriente de cinta estable desde una fuente de alimentación con un voltaje de 9-15 V. El valor de una corriente estable está determinado por la fórmula I = 1 / (2R6); en este caso - 0.7A. Un potente transistor VT3 es necesariamente uno de efecto de campo, simplemente no se formará a partir de una corriente de aire debido a la carga de la base del PWM bipolar. El inductor L1 está enrollado en un anillo de ferrita 2000NM K20x4x6 con un haz de 5xPE de 0,2 mm. Número de vueltas: 50. Diodos VD1, VD2: cualquier RF de silicio (KD104, KD106); VT1 y VT2 - KT3107 o análogos. Con KT361, etc el voltaje de entrada y los rangos de atenuación disminuirán.

El circuito funciona así: primero, la capacidad de ajuste de tiempo C1 se carga a través del circuito R1VD1 y se descarga a través de VD2R3VT2, abierto, es decir en modo saturación, a través de R1R5. El temporizador genera una secuencia de pulsos con una frecuencia máxima; más precisamente, con un ciclo de trabajo mínimo. La llave sin inercia VT3 genera pulsos potentes y su flejado VD3C4C3L1 los suaviza a CC.

Nota: el ciclo de trabajo de una serie de pulsos es la relación entre su período de repetición y la duración del pulso. Si, por ejemplo, la duración del pulso es de 10 µs y la brecha entre ellos es de 100 µs, entonces el ciclo de trabajo será de 11.

La corriente en la carga aumenta y la caída de voltaje en R6 abre ligeramente VT1, es decir lo cambia del modo de corte (bloqueo) al modo activo (amplificación). Esto crea un circuito de fuga de corriente base VT2 R2VT1 + Upit y VT2 también entra en modo activo. La corriente de descarga C1 disminuye, el tiempo de descarga aumenta, el ciclo de trabajo de la serie aumenta y el valor de corriente promedio cae a la norma especificada por R6. Esta es la esencia de PWM. En el mínimo actual, es decir en el ciclo de trabajo máximo, C1 se descarga a través del circuito VD2-R4, la llave del temporizador interno.

En el diseño original, no se proporciona la capacidad de ajustar rápidamente la corriente y, en consecuencia, el brillo del brillo; No hay potenciómetros de 0,68 ohmios. La forma más fácil de ajustar el brillo es activar la brecha entre R3 y el potenciómetro R * 3.3-10 kOhm del emisor VT2 después del ajuste, resaltado en marrón. Al mover su control deslizante hacia abajo en el circuito, aumentaremos el tiempo de descarga de C4, el ciclo de trabajo y reduciremos la corriente. Otra forma es desviar la transición base VT2 activando el potenciómetro en aproximadamente 1 MΩ en los puntos ayb (resaltados en rojo), menos preferible, porque. el ajuste será más profundo, pero tosco y agudo.

Desafortunadamente, se necesita un osciloscopio para establecer esta utilidad no solo para cintas de luz ICT:

1. El mínimo + Upit se aplica al circuito.
2. Al seleccionar R1 (pulso) y R3 (pausa), se logra un ciclo de trabajo de 2, es decir, la duración del pulso debe ser igual a la duración de la pausa. ¡Es imposible dar un ciclo de trabajo inferior a 2!
3. Servir máximo + Upit.
4. Al seleccionar R4, se logra el valor nominal de la corriente estable.

para cargar

en la fig. 9 - un diagrama del PWM IS más simple, adecuado para cargar un teléfono, teléfono inteligente, tableta (una computadora portátil, desafortunadamente, no tirará) de una batería solar casera, un generador de viento, una batería de motocicleta o automóvil, un magneto de una linterna de "error" y otras fuentes de alimentación aleatorias inestables de baja potencia. Vea el rango de voltaje de entrada en el diagrama, no es un error. Este ISN es, de hecho, capaz de generar un voltaje mayor que el de entrada. Al igual que en el anterior, existe un efecto de cambio de polaridad de la salida con respecto a la entrada, esta es generalmente una característica propia de los circuitos PWM. Esperemos que, después de leer atentamente el anterior, usted mismo entienda el trabajo de este pequeñín.

En el camino sobre la carga y la carga.

La carga de las baterías es un proceso físico y químico muy complejo y delicado, cuya violación reduce su vida varias veces y decenas de veces, es decir. número de ciclos de carga-descarga. El cargador debe, mediante cambios muy pequeños en el voltaje de la batería, calcular cuánta energía recibe y regular la corriente de carga en consecuencia de acuerdo con una determinada ley. Por lo tanto, el cargador no es de ninguna manera una fuente de alimentación, y solo las baterías en dispositivos con un controlador de carga incorporado pueden cargarse desde fuentes de alimentación comunes: teléfonos, teléfonos inteligentes, tabletas y ciertos modelos de cámaras digitales. Y la carga, que es un cargador, es objeto de una discusión aparte.

Pregunta-remont.ru dijo:

Habrá chispas del rectificador, pero probablemente no sea nada de qué preocuparse. El punto es el llamado. impedancia de salida diferencial de la fuente de alimentación. Para pilas alcalinas es del orden de mOhm (miliohmios), para pilas ácidas es aún menor. Un trance con puente sin alisado tiene décimas y centésimas de ohm, es decir aprox. 100 - 10 veces más. Y la corriente de arranque de un motor de colector de CC puede ser 6-7 o incluso 20 veces mayor que la de trabajo. Lo más probable es que el suyo esté más cerca de este último: los motores de aceleración rápida son más compactos y económicos, y la enorme capacidad de sobrecarga de las baterías le permiten darle corriente al motor, cuánto comerá para acelerar. Un trans con un rectificador no dará tanta corriente instantánea, y el motor acelera más lentamente de lo que está diseñado, y con un gran deslizamiento del inducido. De esto, de un gran deslizamiento, surge una chispa, y luego se mantiene en funcionamiento por autoinducción en los devanados.

¿Qué se puede aconsejar aquí? Primero: eche un vistazo más de cerca: ¿cómo brilla? Debe mirar el trabajo, bajo carga, es decir. durante el aserrado.

Si las chispas bailan en lugares separados debajo de los cepillos, está bien. Tengo un taladro Konakovo potente que chispea mucho desde el nacimiento, y al menos henna. Durante 24 años, cambié los cepillos una vez, lavé con alcohol y pulí el colector, solo algo. Si ha conectado una herramienta de 18 V a la salida de 24 V, es normal que se produzcan algunas chispas. Desenrolle el bobinado o apague el exceso de tensión con algo así como un reóstato de soldadura (resistencia de aprox. 0,2 Ohm para una potencia de disipación de 200 W) para que el motor tenga la tensión nominal en funcionamiento y lo más probable es que la chispa desaparezca. Sin embargo, si se conectaron a 12 V, esperando que después de la rectificación fueran 18, entonces en vano: el voltaje rectificado bajo carga cae mucho. Y al motor eléctrico del colector, por cierto, le da igual que sea alimentado por corriente continua o por corriente alterna.

Específicamente: tome 3-5 m de alambre de acero con un diámetro de 2,5-3 mm. Enrolle en espiral con un diámetro de 100-200 mm para que las vueltas no se toquen entre sí. Acuéstese sobre una almohadilla dieléctrica no inflamable. Pele los extremos del cable hasta que brillen y enrolle las "orejas". Lo mejor es lubricar inmediatamente con grasa de grafito para que no se oxiden. Este reóstato está incluido en la rotura de uno de los hilos que conducen a la herramienta. No hace falta decir que los contactos deben atornillarse, apretarse bien, con arandelas. Conectar todo el circuito a la salida de 24V sin rectificar. La chispa se ha ido, pero la potencia en el eje también se ha reducido: el reóstato debe reducirse, uno de los contactos debe cambiarse 1-2 vueltas más cerca del otro. Todavía chispea, pero menos: el reóstato es demasiado pequeño, debe agregar vueltas. Es mejor hacer que el reóstato sea inmediatamente grande para no atornillar secciones adicionales. Peor aún, si el fuego se encuentra a lo largo de toda la línea de contacto entre las escobillas y el colector, o si las colas de chispas se arrastran detrás de ellas. Luego, el rectificador necesita un filtro suavizante en alguna parte, según sus datos, de 100 000 microfaradios. Placer barato. El "filtro" en este caso será un dispositivo de almacenamiento de energía para la aceleración del motor. Pero puede que no ayude, si la potencia total del transformador no es suficiente. Eficiencia de los motores colectores de CC aprox. 0,55-0,65, es decir se necesita trance de 800-900 vatios. Es decir, si el filtro está instalado, pero todavía chispea con fuego debajo de todo el cepillo (debajo de ambos, por supuesto), entonces el transformador no resiste. Sí, si coloca un filtro, entonces los diodos del puente también deben tener una corriente de operación triple, de lo contrario, pueden salir volando por el aumento de corriente de carga cuando están conectados a la red. Y luego, la herramienta se puede iniciar después de 5-10 segundos después de conectarse a la red, para que los "bancos" tengan tiempo de "bombear".

Y lo peor de todo, si las colas de chispas de las escobillas alcanzan o casi alcanzan la escobilla opuesta. Esto se llama un fuego redondo. Muy rápidamente quema el colector hasta que se deteriora por completo. Puede haber varias razones para el fuego redondo. En tu caso lo más probable es que el motor estuviera encendido a 12 V con rectificación. Entonces, a una corriente de 30 A, la potencia eléctrica en el circuito es de 360 ​​watts. El deslizamiento del ancla es de más de 30 grados por revolución, y esto es necesariamente un fuego continuo continuo. También es posible que la armadura del motor esté enrollada con una onda simple (no doble). Dichos motores eléctricos superan mejor las sobrecargas instantáneas, pero su corriente de arranque es madre, no se preocupe. No puedo decir con más precisión en ausencia, y no necesito nada, es casi imposible arreglar algo con mis propias manos. Entonces, probablemente, será más barato y más fácil encontrar y comprar baterías nuevas. Pero primero, sin embargo, intente encender el motor con un voltaje ligeramente mayor a través de un reóstato (ver arriba). Casi siempre, de esta manera, es posible reducir un fuego continuo continuo a costa de una pequeña disminución (hasta 10-15%) en la potencia del eje.

Hola. Traigo a su atención una revisión del estabilizador de voltaje (o corriente) ajustable lineal integrado LM317 a un precio de 18 centavos cada uno. En una tienda local, dicho estabilizador cuesta un orden de magnitud más, por lo que estaba interesado en este lote. Decidí verificar qué se vende a ese precio y resultó que el estabilizador es de bastante alta calidad, pero más sobre eso a continuación.
En la revisión, prueba en el modo de un estabilizador de voltaje y corriente, así como también verifica la protección contra sobrecalentamiento.
Interesados ​​por favor...

Un poco de teoría:

Héroe de revisión:

Pruebas:
Muchos fabricantes producen estabilizadores similares, aquí.
La ubicación de las patas es la siguiente:
1 - ajuste;
2 - salida;
3 - entrada.
Recopilamos el estabilizador de voltaje más simple de acuerdo con el esquema del manual:


Esto es lo que logramos obtener con 3 posiciones de la resistencia variable:
Los resultados, francamente hablando, no son muy buenos. No resulta llamarse estabilizador.
A continuación, cargué el estabilizador con una resistencia de 25 ohmios y la imagen cambió por completo:

A continuación, decidí verificar la dependencia del voltaje de salida de la corriente de carga, para lo cual configuré el voltaje de entrada en 15 V, configuré el voltaje de salida en aproximadamente 5 V con una resistencia de ajuste y cargué la salida con una resistencia de cable variable de 100 ohmios. . Esto es lo que sucedió:
No fue posible obtener una corriente de más de 0.8A, porque el voltaje de entrada comenzó a caer (la fuente de alimentación es débil). Como resultado de esta prueba, el estabilizador con radiador se calentó hasta 65 grados:

Para probar el funcionamiento del estabilizador de corriente se montó el siguiente circuito:


En lugar de una resistencia variable, usé una constante, aquí están los resultados de la prueba:
La estabilización actual también es buena.
Bueno, ¿cómo puede ser una reseña sin quemar al héroe? Para hacer esto, ensamblé nuevamente el estabilizador de voltaje, apliqué 15V a la entrada, configuré la salida a 5V, es decir. 10V cayeron sobre el estabilizador y lo cargaron con 0.8A, es decir Se asignaron 8W de potencia en el estabilizador. Se quitó el radiador.
El resultado se muestra en el siguiente vídeo:

Resultado:

En esto, déjame despedirme, ¡buena suerte!

El producto fue proporcionado para escribir una reseña por parte de la tienda. La revisión se publica de acuerdo con la cláusula 18 de las Reglas del sitio.