Kytkentävirtalähde kahdelle transistorille. Kaksitahtiset hakkurivirtalähteet. Virran tai jännitteen palaute

Useimmissa nykyaikaisissa elektronisissa laitteissa analogisia (muuntaja) teholähteitä ei käytännössä käytetä, vaan ne on korvattu pulssijännitemuuntimilla. Ymmärtääksesi miksi näin tapahtui, on otettava huomioon näiden laitteiden suunnitteluominaisuudet sekä vahvuudet ja heikkoudet. Puhumme myös pulssilähteiden pääkomponenttien tarkoituksesta, annamme yksinkertaisen toteutusesimerkin, joka voidaan koota käsin.

Suunnitteluominaisuudet ja toimintaperiaate

Useista tavoista muuntaa jännite tehoelektroniikkakomponenteiksi voidaan erottaa kaksi yleisimmin käytettyä:

1. Analoginen, jonka pääelementti on alennusmuuntaja, se tarjoaa päätoiminnon lisäksi myös galvaanisen eristyksen.
2. impulssiperiaate.

Katsotaanpa näiden kahden vaihtoehdon eroa.

Virtalähde perustuu tehomuuntajaan

Harkitse tämän laitteen yksinkertaistettua lohkokaaviota. Kuten kuvasta näkyy, tuloon on asennettu alaspäinmuuntaja, jonka avulla muunnetaan syöttöjännitteen amplitudi, esimerkiksi 220 V:sta saadaan 15 V. Seuraava lohko on tasasuuntaaja, sen avulla. tehtävänä on muuntaa sinimuotoinen virta pulssivirraksi (harmoninen näkyy symbolisen kuvan yläpuolella). Tätä tarkoitusta varten käytetään siltapiiriin kytkettyjäjä (diodeja). Niiden toimintaperiaate löytyy nettisivuiltamme.

Seuraavalla lohkolla on kaksi toimintoa: se tasoittaa jännitettä (tähän tarkoitukseen käytetään sopivan kapasiteetin kondensaattoria) ja stabiloi sitä. Jälkimmäinen on tarpeen, jotta jännite ei "pudoi läpi" kasvavan kuorman myötä.

Annettu lohkokaavio on huomattavasti yksinkertaistettu, pääsääntöisesti tämän tyyppisessä lähteessä on tulosuodatin ja suojapiirit, mutta tämä ei ole välttämätöntä laitteen toiminnan selittämiseksi.

Kaikki yllä olevan vaihtoehdon haitat liittyvät suoraan tai epäsuorasti päärakenneelementtiin - muuntajaan. Ensinnäkin sen paino ja mitat rajoittavat pienentämistä. Jotta ei olisi perusteetonta, annamme esimerkkinä 220/12 V:n alennusmuuntajan, jonka nimellisteho on 250 W. Tällaisen yksikön paino on noin 4 kiloa, mitat ovat 125x124x89 mm. Voit kuvitella kuinka paljon siihen perustuva kannettavan tietokoneen laturi painaa.

Toiseksi tällaisten laitteiden hinta ylittää joskus monta kertaa muiden komponenttien kokonaiskustannukset.

Impulssilaitteet

Kuten kuvassa 3 esitetystä lohkokaaviosta voidaan nähdä, näiden laitteiden toimintaperiaate eroaa merkittävästi analogiamuuntimista, ennen kaikkea tulon alaspäinmuuntajan puuttuessa.

Harkitse tällaisen lähteen algoritmia:

• Ylijännitesuojaan syötetään virtaa, sen tehtävänä on minimoida toiminnasta aiheutuvat sekä saapuvat että lähtevät verkon häiriöt.
• Seuraavaksi otetaan käyttöön yksikkö sinimuotoisen jännitteen muuttamiseksi pulssivakioksi ja tasoitussuodatin.
• Seuraavassa vaiheessa prosessiin kytketään invertteri, jonka tehtävänä on muodostaa suorakaiteen muotoisia suurtaajuisia signaaleja. Takaisinkytkentä invertteriin tapahtuu ohjausyksikön kautta.
• Seuraava lohko on IT, se on välttämätön automaattiselle generaattoritilalle, virtapiirien syöttöjännitteelle, suojaukselle, ohjaimen ohjaukselle sekä kuormitukselle. Lisäksi IT:n tehtävänä on tuottaa galvaaninen eristys korkea- ja matalajännitepiirien välille.

Toisin kuin alennusmuuntaja, tämän laitteen ydin on valmistettu ferrimagneettisista materiaaleista, mikä edistää RF-signaalien luotettavaa siirtoa, joka voi olla 20-100 kHz. IT:lle on ominaista, että kun se on kytketty, on kriittistä kytkeä päälle käämien alku ja loppu. Tämän laitteen pienet mitat mahdollistavat pienikokoisten laitteiden valmistamisen, esimerkkinä voidaan mainita LED- tai energiansäästölampun elektroninen putkisto (liitäntälaite).

• Seuraavaksi lähtötasasuuntaaja alkaa toimia, koska se toimii suurtaajuisella jännitteellä, prosessi vaatii nopeita puolijohdeelementtejä, joten tähän tarkoitukseen käytetään Schottky-diodeja.
• Loppuvaiheessa suoritetaan tasoitus edulliselle suodattimelle, jonka jälkeen kuormaan viedään jännite.

Nyt, kuten luvattiin, harkitsemme tämän laitteen pääelementin - invertterin - toimintaperiaatetta.

Miten invertteri toimii?

RF-modulointi voidaan tehdä kolmella tavalla:

• taajuus-pulssi;
• vaihe-pulssi;
• pulssin leveys.

Käytännössä käytetään jälkimmäistä vaihtoehtoa. Tämä johtuu sekä suorituksen yksinkertaisuudesta että siitä, että PWM:llä on vakio viestintätaajuus, toisin kuin kahdessa muussa modulaatiomenetelmässä. Ohjaimen toimintaa kuvaava lohkokaavio on esitetty alla.

Laitteen toiminta-algoritmi on seuraava:

Päätaajuusgeneraattori generoi sarjan suorakaiteen muotoisia signaaleja, joiden taajuus vastaa referenssisignaalia. Tämän signaalin perusteella muodostuu sahanhammasmuotoinen U P, joka syötetään komparaattorin K PWM tuloon. Tämän laitteen toiseen tuloon syötetään signaali U US, joka tulee ohjausvahvistimesta. Tämän vahvistimen tuottama signaali vastaa suhteellista eroa U P:n (viitejännite) ja U PC:n (ohjaussignaali takaisinkytkentäpiiristä) välillä. Toisin sanoen ohjaussignaali U US on itse asiassa epäsovitusjännite, jonka taso riippuu sekä kuorman virrasta että sen jännitteestä (U OUT).

Tämän toteutustavan avulla voit järjestää suljetun piirin, jonka avulla voit ohjata lähtöjännitettä, eli itse asiassa puhumme lineaaridiskreetistä toiminnallisesta yksiköstä. Sen lähdössä muodostetaan pulsseja, joiden kesto riippuu referenssi- ja ohjaussignaalin erosta. Sen perusteella luodaan jännite ohjaamaan invertterin avaintransistoria.

Lähtöjännitteen stabilointiprosessi suoritetaan tarkkailemalla sen tasoa, kun se muuttuu, säätösignaalin U PC jännite muuttuu suhteellisesti, mikä johtaa pulssien välisen keston pidentymiseen tai vähenemiseen.

Tämän seurauksena toisiopiirien tehossa tapahtuu muutos, mikä varmistaa lähtöjännitteen vakautumisen.

Turvallisuuden takaamiseksi tarvitaan galvaaninen eristys syöttöverkon ja takaisinkytkennän välillä. Yleensä tähän tarkoitukseen käytetään optoerottimia.

Impulssilähteiden vahvuudet ja heikkoudet

Jos vertaamme saman tehon analogisia ja pulssilaitteita, jälkimmäisellä on seuraavat edut:

• Pieni koko ja paino, koska siinä ei ole matalataajuista alennusmuuntajaa ja ohjauselementtejä, jotka vaativat lämmönpoistoa suurilla pattereilla. Korkeataajuisen signaalin muunnostekniikan avulla on mahdollista pienentää suodattimissa käytettävien kondensaattorien kapasitanssia, mikä mahdollistaa pienempien elementtien asennuksen.
• Korkeampi hyötysuhde, koska suurimmat häviöt aiheutuvat vain transienteista, kun taas analogisissa piireissä sähkömagneettisen muuntamisen aikana menetetään jatkuvasti paljon energiaa. Tulos puhuu puolestaan, tehokkuuden kasvu jopa 95-98%.
• Pienemmät kustannukset, koska käytetään vähemmän tehokkaita puolijohdeelementtejä.
• Laajempi tulojännitealue. Tämäntyyppiset laitteet eivät ole vaativia taajuudelle ja amplitudille, joten yhteys eri standardien verkkoihin on sallittu.
• Luotettava suojaus oikosulkua, ylikuormitusta ja muita hätätilanteita vastaan.

Impulssitekniikan haittoja ovat:

RF-häiriöiden esiintyminen, tämä on seurausta suurtaajuusmuuntimen toiminnasta. Tällainen tekijä edellyttää häiriöitä vaimentavan suodattimen asentamista. Valitettavasti sen toiminta ei ole aina tehokasta, mikä asettaa rajoituksia tämän tyyppisten laitteiden käytölle erittäin tarkoissa laitteissa.

Kuorman erityisvaatimukset, sitä ei saa vähentää tai lisätä. Heti kun virtataso ylittää ylemmän tai alemman kynnyksen, lähtöjännitteen ominaisuudet alkavat poiketa merkittävästi standardiominaisuuksista. Yleensä valmistajat (äskettäin jopa kiinalaiset) huolehtivat tällaisista tilanteista ja asentavat tuotteisiinsa asianmukaisen suojan.

Soveltamisala

Lähes kaikki nykyaikainen elektroniikka saa virtansa tämän tyyppisistä lohkoista, esimerkkinä voimme antaa:

Kokoamme pulssivirtalähteen omin käsin

Harkitse yksinkertaista virtalähdepiiriä, jossa sovelletaan yllä olevaa toimintaperiaatetta.

Nimitykset:

• Vastukset: R1 - 100 ohm, R2 - 150 kOhm - 300 kOhm (valittu), R3 - 1 kOhm.
• Kapasitanssit: C1 ja C2 - 0,01 uF x 630 V, C3 -22 uF x 450 V, C4 - 0,22 uF x 400 V, C5 - 6800 -15 000 pF (valittu), 012 uF, C6 - 10 V uF - 220 uF x 25 V, C8 - 22 uF x 25 V.
• Diodit: VD1-4 - KD258V, VD5 ja VD7 - KD510A, VD6 - KS156A, VD8-11 - KD258A.
• Transistori VT1 - KT872A.
• Jännitteensäädin D1 on KR142-siru, jonka indeksi on EH5 - EH8 (riippuen tarvittavasta lähtöjännitteestä).
• Muuntaja T1 - käytetään w-muotoista ferriittiydintä, jonka mitat ovat 5x5. Ensiökäämi on kierretty 600 kierrosta lankaa Ø 0,1 mm, toisiokäämi (liittimet 3-4) sisältää 44 kierrosta Ø 0,25 mm ja viimeinen - 5 kierrosta Ø 0,1 mm.
• Sulake FU1 - 0,25A.

Asetus on rajoitettu R2- ja C5-arvojen valintaan, jotka tarjoavat generaattorin virityksen 185-240 V:n tulojännitteellä.

Tai luo käämi, voit koota pulssityyppisen virtalähteen omin käsin, mikä vaatii muuntajan vain muutamalla kierroksella.

Samanaikaisesti tarvitaan pieni määrä osia, ja työ voidaan suorittaa 1 tunnissa. Tässä tapauksessa IR2151-sirua käytetään virtalähteen perustana.

Työskentelyä varten tarvitset seuraavat materiaalit ja osat:

1. PTC termistori minkä tahansa tyyppinen.
2. Pari kondensaattoria, jotka valitaan laskemalla 1 mikrofaradi. 1 W teholla. Suunnittelua luotaessa valitsemme kondensaattorit siten, että ne kuluttavat 220 wattia.
3. diodin kokoonpano pystysuora tyyppi.
4. Kuljettajat tyyppi IR2152, IR2153, IR2153D.
5. FETit tyyppi IRF740, IRF840. Voit valita muita, jos niillä on hyvä vastusmittari.
6. Muuntaja voidaan ottaa vanhoista tietokonejärjestelmäyksiköistä.
7. Diodit, asennettu uloskäyntiin, on suositeltavaa ottaa HER-perheestä.

Lisäksi tarvitset seuraavat työkalut:

1. juotin ja kulutustarvikkeet.
2. Ruuvimeisseli ja pihdit.
3. Pinsetit.

Älä myöskään unohda hyvän valaistuksen tarvetta työpaikalla.

Vaiheittainen ohje

Asennus suoritetaan piirretyn kytkentäkaavion mukaisesti. Mikropiiri valittiin piirin ominaisuuksien mukaan.

Kokoonpano suoritetaan seuraavasti:

1. Sisäänkäynnillä asenna PTC-termistori- ja diodisillat.
2. Sitten, on asennettu pari kondensaattoria.
3. Kuljettajat tarvitaan säätelemään kenttätransistorien porttien toimintaa. Jos ajureilla on indeksi D merkinnän lopussa, FR107:ää ei tarvitse asentaa.
4. FETit asennettu ilman laippojen oikosulkua. Patteriin asennettaessa käytetään erityisiä eristäviä tiivisteitä ja aluslevyjä.
5. muuntajat asennettu oikosuljetuilla johtimilla.
6. diodin lähtö.

Kaikki elementit asennetaan niille tarkoitettuihin paikkoihin levylle ja juotetaan kääntöpuolelle.

Tutkimus

Virtalähteen oikean kokoamiseksi sinun on harkittava huolellisesti napaelementtien asennusta, ja sinun tulee myös olla varovainen työskennellessäsi verkkojännitteellä. Kun yksikkö on irrotettu virtalähteestä, piiriin ei saa jäädä vaarallista jännitettä. Kun asennus on tehty oikein, myöhempää säätöä ei tehdä.

Voit tarkistaa virtalähteen oikean toiminnan seuraavasti:

1. Sisällytä ketjuun lähtö on hehkulamppu, esim. 12 volttia. Ensimmäisellä lyhyellä käynnistyksellä valon tulee palaa. Lisäksi sinun tulee kiinnittää huomiota siihen, että kaikki elementit eivät saa kuumeta. Jos jokin lämpenee, piiri on koottu väärin.
2. Toisessa startissa mittaa nykyinen arvo testerillä. Annamme lohkolle riittävästi aikaa työskennellä varmistaaksemme, ettei lämmityselementtejä ole.

Lisäksi olisi hyödyllistä tarkistaa kaikki elementit testerillä korkean virran esiintymisen varalta virran katkaisun jälkeen.

1. Kuten aiemmin todettiin, hakkuriteholähteen toiminta perustuu takaisinkytkentään. Tarkasteltavana oleva järjestelmä ei vaadi erityistä palautejärjestelyä ja erilaisia ​​tehosuodattimia.
2. Erityistä huomiota tulee kiinnittää kenttätransistorien valintaan. Tässä tapauksessa suositellaan IR-FET:iä, jotka ovat tunnettuja lämpöresoluutiokestävyydestään. Valmistajan mukaan ne voivat toimia vakaasti jopa 150 celsiusasteessa. Tässä järjestelmässä ne eivät kuitenkaan kuumene paljon, mitä voidaan kutsua erittäin tärkeäksi ominaisuudeksi.
3. Jos transistorien kuumeneminen tapahtuu jatkuvasti, aktiivinen jäähdytys tulee asentaa. Yleensä sitä edustaa tuuletin.

Hyödyt ja haitat

Pulssimuuntimella on seuraavat edut:

1. Korkea korko stabilointikertoimen avulla voit tarjota tehoolosuhteet, jotka eivät vahingoita herkkää elektroniikkaa.
2. Suunnitelmat harkinnassa on korkea hyötysuhde. Nykyaikaisissa versioissa tämä indikaattori on 98%. Tämä johtuu siitä, että häviöt ovat pienentyneet minimiin, mistä on osoituksena lohkon alhainen kuumennus.
3. Suuri tulojännitealue- yksi ominaisuuksista, joiden vuoksi tällainen malli on levinnyt. Samaan aikaan hyötysuhde ei riipu tulovirran indikaattoreista. Jänniteilmaisimen häiriönsieto mahdollistaa elektroniikan käyttöiän pidentämisen, koska jännitteen osoittimen hyppyjä esiintyy usein kotimaisessa virtalähteessä.
4. Tulevan virran taajuus vaikuttaa vain rakenteen tuloelementtien toimintaan.
5. Pienet mitat ja paino, aiheuttavat myös suosiota kannettavien ja kannettavien laitteiden yleistymisen vuoksi. Itse asiassa lineaarilohkoa käytettäessä paino ja mitat kasvavat useita kertoja.
6. Kaukosäätimen organisointi.
7. Vähemmän kustannuksia.

On myös haittoja:

1. Saatavuus impulssihäiriötä.
2. Välttämättömyys sisällyttäminen tehokertoimen kompensaattoreiden piiriin.
3. Monimutkaisuus itsesäätely.
4. Vähemmän luotettava piirin monimutkaisuuden vuoksi.
5. Vakavia seurauksia kun yksi tai useampi piirielementti poistuu.

Kun luot tällaisen suunnittelun itse, on pidettävä mielessä, että tehdyt virheet voivat johtaa sähkönkuluttajan epäonnistumiseen. Siksi on tarpeen varmistaa, että järjestelmässä on suojaus.

Laite ja työn ominaisuudet

Kun tarkastellaan pulssiyksikön toiminnan ominaisuuksia, voidaan huomata seuraava:

1. Ensiksi tulojännite on tasasuuntautunut.
2. Tasasuunnattu jännite koko rakenteen tarkoituksesta ja ominaisuuksista riippuen se ohjataan uudelleen suurtaajuisena suorakaiteen muotoisena pulssin muodossa ja syötetään asennettuun matalilla taajuuksilla toimivaan muuntajaan tai suodattimeen.
3. muuntajat ovat kooltaan ja painoltaan pieniä pulssilohkoa käytettäessä, koska taajuuden lisääminen antaa sinun lisätä heidän työnsä tehokkuutta sekä vähentää ytimen paksuutta. Lisäksi ytimen valmistuksessa voidaan käyttää ferromagneettista materiaalia. Matalilla taajuuksilla voidaan käyttää vain sähköterästä.
4. Jännitteen stabilointi tapahtuu negatiivisen palautteen kautta. Tätä menetelmää käytettäessä kuluttajalle syötetty jännite pysyy muuttumattomana huolimatta tulojännitteen vaihteluista ja syntyvästä kuormasta.

Palaute voidaan järjestää seuraavasti:

1. Galvaanisella eristyksellä, käytetään optoerottimen tai muuntajan käämin lähtöä.
2. Jos sinun ei tarvitse luoda irrotusta, käytetään vastuksen jännitteenjakajaa.

Samalla tavalla lähtöjännite ylläpidetään halutuilla parametreilla.

Normaalit hakkuriteholähteet, joita voidaan käyttää esimerkiksi lähtöjännitteen säätämiseen virran ollessa kytkettynä , koostuu seuraavista elementeistä:

1. Tulo-osa, korkea jännite. Sitä edustaa yleensä pulssigeneraattori. Pulssin leveys on pääindikaattori, joka vaikuttaa lähtövirtaan: mitä leveämpi ilmaisin, sitä suurempi jännite ja päinvastoin. Pulssimuuntaja seisoo tulo- ja lähtöosien osassa, suorittaa pulssin valinnan.
2. Lähtöpuolella on PTC-termistori.. Se on valmistettu puolijohteesta ja sillä on positiivinen lämpötilakerroin. Tämä ominaisuus tarkoittaa, että kun elementin lämpötila nousee tietyn arvon yläpuolelle, vastuksen ilmaisin nousee merkittävästi. Käytetään suojausavaimen mekanismina.
3. Pienjänniteosa. Pienjännitekäämistä poistetaan pulssi, tasasuuntaus tapahtuu diodilla ja kondensaattori toimii suodatinelementtinä. Diodikokoonpano pystyy tasasuuntaamaan virran 10A asti. On pidettävä mielessä, että kondensaattorit voidaan suunnitella erilaisille kuormille. Kondensaattori poistaa jäljellä olevat pulssihuiput.
4. Kuljettajat suorita tuloksena olevan vastuksen vaimennus tehopiirissä. Käytön aikana ajurit avaavat vuorotellen asennettujen transistorien portit. Työtä tapahtuu tietyllä taajuudella
5. FETit valitaan ottaen huomioon vastusosoittimet ja suurin jännite avoimessa tilassa. Minimiarvolla vastus lisää merkittävästi tehokkuutta ja vähentää kuumenemista käytön aikana.
6. Vakiomuuntaja alentaa varten.

Valitun mallin perusteella voit alkaa luoda kyseisen tyyppistä virtalähdettä.

TÄMÄ MATERIAALI SISÄLTÄÄ SUUREN MÄÄRÄN ANIMOITUJA SOVELLUKSIA!!!

Microsoft Internet Extlorer -selaimessa sinun on väliaikaisesti poistettava käytöstä joitakin ominaisuuksia, kuten:
- sammuta integroidut palkit Yandexistä, Googlesta jne.
- sammuta tilapalkki (poista valinta):

Osoitepalkin poistaminen käytöstä:

Vaihtoehtoisesti voit kytkeä REGULAR PAINIKKEET pois päältä, mutta tuloksena oleva näyttöalue on jo riittävä

Muuten lisäsäätöjä ei tarvita - materiaalia ohjataan materiaaliin sisäänrakennetuilla painikkeilla ja irrotetut paneelit voi aina palauttaa paikoilleen.

TEHOMUUTOS

Ennen kuin lähdetään kuvaamaan hakkuriteholähteiden toimintaperiaatetta, on muistettava joitain yksityiskohtia fysiikan yleisestä kurssista, nimittäin mitä on sähkö, mikä on magneettikenttä ja miten ne riippuvat toisistaan.
Emme syvenny liian syvälle ja vaikenemme myös sähkön esiintymisen syistä erilaisissa esineissä - tätä varten sinun tarvitsee vain kirjoittaa tyhmästi 1/4 fysiikan kurssista, joten toivomme, että lukija tietää mitä sähkö on ei kylttien kirjoituksista "ÄLÄ PÄÄ SISÄÄN - TAPAA !". Aluksi kuitenkin muistetaan, mitä se sattuu olemaan, tämä on itse sähköä tai pikemminkin jännitettä.

No, oletetaan nyt puhtaasti teoreettisesti, että meillä on kuormana johdin, ts. yleisin lanka. Mitä siinä tapahtuu, kun virta kulkee sen läpi, näkyy selvästi seuraavassa kuvassa:

Jos kaikki on selvää johtimen ja sen ympärillä olevan magneettikentän kanssa, taitamme johtimen renkaaksi, ei renkaaksi, vaan useiksi renkaiksi, jotta induktorimme näyttää itsensä aktiivisemmin ja nähdään, mitä tapahtuu seuraavaksi.

Juuri tässä paikassa on järkevää juoda teetä ja antaa aivojen imeä juuri oppimaasi. Jos aivot eivät ole väsyneet tai tämä tieto on jo tiedossa, katsomme pidemmälle

Hakkuriteholähteen tehotransistoreina käytetään bipolaarisia transistoreja, kenttäefektejä (MOSFET) ja IGBT:tä. Laitteen valmistaja voi päättää, mitä tehotransistoria käyttää, koska molemmilla on omat etunsa ja haittansa. Olisi kuitenkin epäreilua olla huomaamatta, että kaksinapaisia ​​transistoreita ei käytännössä käytetä tehokkaissa virtalähteissä. MOSFET-transistoreja käytetään parhaiten muunnostaajuuksilla 30 kHz - 100 kHz, mutta IGBT:t pitävät matalammista taajuuksista - yli 30 kHz on parempi olla käyttämättä niitä.
Bipolaaritransistorit ovat hyviä, koska ne sulkeutuvat melko nopeasti, koska kollektorin virta riippuu perusvirrasta, mutta avoimessa tilassa niillä on melko suuri vastus, mikä tarkoittaa, että niillä on melko suuri jännitehäviö, mikä johtaa ehdottomasti liialliseen kuumenemiseen itse transistorista.
Kenttäventtiileillä on hyvin vähän aktiivista vastusta avoimessa tilassa, mikä ei aiheuta suurta lämmön vapautumista. Kuitenkin, mitä tehokkaampi transistori, sitä suurempi sen hilakapasitanssi, ja sen lataamiseen ja purkamiseen tarvitaan melko suuria virtoja. Tämä hilakapasitanssin riippuvuus transistorin tehosta johtuu siitä, että teholähteissä käytettävät kenttätransistorit on valmistettu MOSFET-tekniikalla, jonka ydin on useiden kenttätransistorien rinnakkaiskytkentä. eristetty portti ja valmistettu yhdestä sirusta. Ja mitä tehokkaampi transistori, sitä enemmän rinnakkaisia ​​transistoreita käytetään ja hilakapasitanssit lasketaan yhteen.
Kompromissia yritetään löytää IGBT-tekniikalla tehdyillä transistoreilla, koska ne ovat osaelementtejä. Huhujen mukaan ne tulivat puhtaasti vahingossa, kun yritettiin toistaa MOSFETiä, mutta kenttätransistoreiden sijaan ne osoittautuivat ei aivan kenttä- eikä aivan bipolaariseksi. Sisään rakennetun pienitehoisen kenttätransistorin portti toimii ohjauselektrodina, joka lähdeviemärillään ohjaa jo rinnakkain kytkettyjen ja samalle sirulle tehtyjen voimakkaiden bipolaaristen transistorien kantojen virtaa. tämä transistori. Näin saadaan melko pieni hilakapasitanssi ja ei kovin suuri aktiivinen vastus avoimessa tilassa.
Tehoyksikön kytkemiseen ei ole niin paljon peruspiirejä:
AUTOGENERATORINEN VIRTALÄHDE. Käytä positiivista liitäntää, yleensä induktiivista. Tällaisten virtalähteiden yksinkertaisuus asettaa niille joitain rajoituksia - tällaiset virtalähteet "kuten" jatkuvaa, muuttumatonta kuormaa, koska kuorma vaikuttaa takaisinkytkentäparametreihin. Tällaisia ​​lähteitä ovat sekä yksitahti että kaksitahti.
PULSSI VIRTALÄHDE PAKOTETULLA VIROSTUKSELLA. Nämä virtalähteet on myös jaettu yksitahti- ja kaksitahtisiin. Ensimmäiset, vaikka ne ovatkin uskollisempia muuttuvalle kuormitukselle, eivät silti ylläpidä tarvittavaa tehoreserviä kovin tasaisesti. Ja äänilaitteilla on melko suuri kulutuksen hajonta - taukotilassa vahvistin kuluttaa muutaman watin (viimeisen vaiheen lepovirta), ja äänisignaalin huipuilla kulutus voi nousta kymmeniin tai jopa satoihin watteihin .
Siten ainoa, hyväksyttävin vaihtoehto äänilaitteiden kytkentävirtalähteeksi on pakko-viritteiden push-pull-piirien käyttö. Älä myöskään unohda, että korkeataajuisen muuntamisen aikana on tarpeen kiinnittää enemmän huomiota toisiojännitteen suodattamiseen, koska tehohäiriöiden esiintyminen äänialueella mitätöi kaikki pyrkimykset valmistaa kytkentävirtalähde tehovahvistimelle. . Samasta syystä muunnostaajuutta siirretään kauemmas äänialueelta. Suosituin muunnostaajuus oli aiemmin noin 40 kHz, mutta nykyaikainen elementtikanta mahdollistaa muuntamisen paljon korkeammilla taajuuksilla - jopa 100 kHz.
Näitä pulssilähteitä on kahta perustyyppiä - stabiloituja ja stabiloimattomia.
Stabiloiduissa teholähteissä käytetään pulssinleveysmodulaatiota, jonka ydin on lähtöjännitteen muokkaaminen säätämällä ensiökäämiin syötettävän jännitteen kestoa, ja pulssien puuttuminen kompensoidaan toisioteholähtöön kytketyillä LC-piireillä. Stabiloitujen teholähteiden iso plussa on lähtöjännitteen vakaus, joka ei riipu 220 V verkon syöttöjännitteestä tai virrankulutuksesta.
Stabiloimattomat ohjaavat yksinkertaisesti teho-osaa vakiotaajuudella ja pulssin kestolla, ja eroavat tavanomaisesta muuntajasta vain toisiotehokondensaattorien mitoiltaan ja paljon pienemmiltä kapasitanssiltaan. Lähtöjännite riippuu suoraan 220 V verkosta ja on hieman riippuvainen virrankulutuksesta (tyhjäkäynnillä jännite on hieman suurempi kuin laskettu).
Suosituimmat kytkentävirtalähteiden teho-osat ovat:
Keskipiste(TYÖNNÄ VEDÄ). Niitä käytetään yleensä pienjännitevirtalähteissä, koska siinä on joitain ominaisuuksia elementtipohjan vaatimuksissa. Tehoalue on melko suuri.
Puolisilta. Suosituin piiri verkon hakkuriteholähteissä. Tehoalue jopa 3000 W. Tehon lisäys on mahdollista, mutta jo hinnalla se saavuttaa siltaversion tason, joten se on jokseenkin epätaloudellista.
Sillat. Tämä piiri ei ole taloudellinen pienillä tehoilla, koska siinä on kaksi kertaa enemmän virtakytkimiä. Siksi sitä käytetään useimmiten 2000 watin teholla. Suurin teho on 10 000 wattia. Tämä piiri on tärkein hitsauskoneiden valmistuksessa.
Katsotaanpa tarkemmin kuka on kuka ja miten se toimii.

KESKIPISTEEN KANSSA

Kuten osoitettiin, tätä teho-osan piiriä ei suositella käytettäväksi verkkovirtalähteiden luomiseen, mutta EI SUOSITELTU ei tarkoita MAHDOLLISTA. Elementtipohjan valinnassa ja tehomuuntajan valmistuksessa tulee vain olla huolellisempi, sekä ottaa huomioon melko korkeat jännitteet piirilevyä asetettaessa.
Tämä tehoaste saavutti suurimman suosion autojen audiolaitteissa sekä keskeytymättömissä virtalähteissä. Kuitenkin tällä alalla tämä piiri kärsii jonkin verran haitoista, nimittäin maksimitehon rajoituksesta. Ja pointti ei ole elementtikannassa - nykyään MOSFET-transistorit, joiden hetkellinen nielulähdevirtaarvo on 50-100 A, eivät ole ollenkaan niukkoja. Pointti on itse muuntajan kokonaistehossa, tai pikemminkin siinä. ensiökäämi.
Ongelmana on... Suuremman vakuuttavuuden vuoksi käytämme ohjelmaa korkeataajuisten muuntajien käämitystietojen laskemiseen.
Otetaan 5 rengasta kokoa K45x28x8 läpäisevyydellä M2000HM1-A, asetetaan muunnostaajuudeksi 54 kHz ja ensiökäämiksi 24 V (kaksi 12 V puolikäämiä kumpikin). Tuloksena saadaan, että tämän teho on ydin voi kehittää 658 wattia, mutta ensiökäämin tulee sisältää 5 kierrosta, ts. 2,5 kierrosta per puolikäämi. Koska se ei luonnollisesti riitä... Muutostaajuutta kannattaa kuitenkin nostaa 88 kHz:iin, sillä se osoittautuu vain 2 (!) kierrosta per puolikäämi, vaikka teho näyttää erittäin houkuttelevalta - 1000 wattia.
Vaikuttaa siltä, ​​että tuollaisia ​​tuloksia voi sietää ja jakaa 2 kierrosta tasaisesti koko renkaaseen, jos kovasti yrittää, niin kyllä ​​se onnistuu, mutta ferriitin laatu jättää paljon toivomisen varaa, ja M2000HM1-A yli taajuuksilla. 60 kHz lämpenee jo aika voimakkaasti itsestään, no, 90 kHz:llä se pitää jo puhaltaa.
Joten mitä tahansa voi sanoa, mutta se osoittautuu noidankehäksi - suurentamalla mittoja saadaksemme enemmän tehoa, vähennämme ensiökäämin kierrosten määrää liikaa, lisäämällä taajuutta vähennämme jälleen kierrosten määrää. primäärikäämitys, mutta lisäksi saamme ylimääräistä lämpöä.
Tästä syystä kaksoismuuntimia käytetään yli 600 W:n tehojen saamiseksi - yksi ohjausmoduuli lähettää ohjauspulsseja kahteen identtiseen tehomoduuliin, jotka sisältävät kaksi tehomuuntajaa. Molempien muuntajien lähtöjännitteet lasketaan yhteen. Tällä tavalla tehdasvalmisteisten raskaiden autovahvistimien tehonsyöttö on järjestetty ja yhdestä tehomoduulista poistetaan noin 500...700 W eikä enempää. Yhteenvetona on useita tapoja:
- vaihtojännitteen summaus. Muuntajien ensiökäämien virta syötetään synkronisesti, joten lähtöjännitteet ovat synkronisia ja ne voidaan kytkeä sarjaan. Ei ole suositeltavaa kytkeä toisiokäämiä rinnakkain kahdesta muuntajasta - pieni ero käämin tai ferriitin laadussa johtaa suuriin häviöihin ja luotettavuuden heikkenemiseen.
- summaus tasasuuntaajien jälkeen, ts. vakiojännite. Paras vaihtoehto - yksi tehomoduuli tuottaa positiivisen jännitteen tehovahvistimelle ja toinen - negatiivisen.
- tehontuotanto vahvistimille, joissa on kaksitasoinen virtalähde lisäämällä kaksi identtistä bipolaarista jännitettä.

PUOLISILLA

Puolisiltapiirillä on useita etuja - se on yksinkertainen, siksi luotettava, helppo toistaa, ei sisällä niukkoja osia ja se voidaan suorittaa sekä bipolaarisilla että kenttätransistoreilla. Myös siinä olevat IGBT-transistorit toimivat hyvin. Hänellä on kuitenkin heikko kohta. Nämä ovat ohituskondensaattoreita. Tosiasia on, että suurilla tehoilla niiden läpi kulkee melko suuri virta ja valmiin kytkentävirtalähteen laatu riippuu suoraan tämän tietyn komponentin laadusta.
Ja ongelmana on, että kondensaattoreita ladataan jatkuvasti, joten niillä on oltava vähimmäislähtövastus, koska suurella resistanssilla vapautuu melko paljon lämpöä tällä alueella ja lopulta lähtö yksinkertaisesti palaa. Siksi läpivientikondensaattorina on käytettävä kalvokondensaattoreita, ja yhden kondensaattorin kapasitanssi voi äärimmäisessä tapauksessa saavuttaa 4,7 μF:n kapasitanssin, jos käytetään yhtä kondensaattoria - myös yhden kondensaattorin piiriä käytetään melko usein. UMZCH-lähtöasteen periaate unipolaarisella virtalähteellä. Jos käytetään kahta 4,7 uF:n kondensaattoria (niiden liitäntäpiste on kytketty muuntajan käämiin ja vapaat liittimet on kytketty positiiviseen ja negatiiviseen tehoväylään), tämä laite soveltuu varsin tehovahvistimien syöttämiseen - vaihtovirran kokonaiskapasitanssi muunnoksen jännite summautuu ja sen seurauksena se on yhtä suuri kuin 4,7 uF + 4,7 uF = 9,4 uF. Tätä vaihtoehtoa ei kuitenkaan ole suunniteltu pitkäaikaiseen jatkuvaan käyttöön suurimmalla kuormituksella - on tarpeen jakaa kokonaiskapasitanssi useisiin kondensaattoreihin.
Jos on tarpeen saada suuria kapasiteettia (matala muunnostaajuus), on parempi käyttää useita pienemmän kapasiteetin kondensaattoreita (esimerkiksi 5 kappaletta 1 uF kytkettynä rinnan). Suuri määrä rinnakkain kytkettyjä kondensaattoreita lisää kuitenkin huomattavasti laitteen mittoja, ja koko kondensaattoreiden seppeleen kokonaiskustannukset eivät ole pienet. Siksi, jos tarvitset lisää tehoa, on järkevää käyttää siltapiiriä.
Puolisiltaversiossa yli 3000 W tehot eivät ole toivottavia - läpivientikondensaattoreilla varustetut levyt ovat tuskallisen tilaa vieviä. Elektrolyyttikondensaattorien käyttö läpivientikondensaattorina on järkevää, mutta vain 1000 W:n tehoilla, koska elektrolyytit eivät ole tehokkaita korkeilla taajuuksilla ja alkavat lämmetä. Paperikondensaattorit läpivientinä ovat osoittaneet itsensä erittäin hyvin, mutta tässä on niiden mitat ...
Selvyyden vuoksi annamme taulukon kondensaattorin reaktanssin riippuvuudesta taajuudesta ja kapasitanssista (Ohm):

Varmuuden vuoksi muistutamme, että käytettäessä kahta kondensaattoria (yksi plus, toinen miinus), lopullinen kapasitanssi on yhtä suuri kuin näiden kondensaattorien kapasitanssien summa. Tuloksena oleva vastus ei tuota lämpöä, koska se on reaktiivinen, mutta se voi vaikuttaa tehonsyötön tehokkuuteen maksimikuormituksilla - lähtöjännite alkaa laskea huolimatta siitä, että tehomuuntajan kokonaisteho on melko riittävä.

SILTA

Siltapiiri sopii mille tahansa teholle, mutta on tehokkain suurilla tehoilla (verkkovirtalähteissä tehot alkaen 2000 W). Piiri sisältää kaksi paria synkronisesti ohjattuja tehotransistoreja, mutta ylemmän parin emitterien galvaanisen eristyksen tarve aiheuttaa jonkin verran haittaa. Tämä ongelma on kuitenkin täysin ratkaistavissa käytettäessä ohjausmuuntajia tai erikoistuneita mikropiirejä, esimerkiksi kenttätransistoreille, voit käyttää IR2110:tä - International Rectifierin erikoistunutta kehitystä.

Tehoosalla ei kuitenkaan ole merkitystä, jos sitä ei ohjata ohjausmoduulilla.
On olemassa melko paljon erikoistuneita mikropiirejä, jotka pystyvät ohjaamaan kytkentävirtalähteiden tehoosaa, mutta menestynein kehitys tällä alueella on TL494, joka ilmestyi viime vuosisadalla, mutta se ei ole menettänyt merkitystään, koska se sisältää KAIKKI tarvittavat solmut hakkuriteholähteiden teho -osan ohjaamiseen . Tämän mikropiirin suosiosta todistaa ensisijaisesti se, että useat suuret elektronisten komponenttien valmistajat ovat vapauttaneet sen kerralla.
Harkitse tämän mikropiirin toimintaperiaatetta, jota täydellä vastuulla voidaan kutsua ohjaimeksi, koska siinä on KAIKKI tarvittavat solmut.

OSA II

Mikä on todellinen PWM-menetelmä jännitteen säätelyyn?
Menetelmä perustuu samaan induktanssiinertiaan, ts. se ei pysty ohittamaan virtaa välittömästi. Siksi voit muuttaa lopullista vakiojännitettä säätämällä pulssien kestoa. Lisäksi virtalähteiden kytkemiseksi on parempi tehdä tämä ensiöpiireissä ja säästää siten rahaa virtalähteen luomisessa, koska tällä lähteellä on kaksi roolia kerralla:
- jännitteen muunnos;
- lähtöjännitteen stabilointi.
Lisäksi tässä tapauksessa syntyy paljon vähemmän lämpöä verrattuna lineaariseen stabilointilaitteeseen, joka on asennettu stabiloimattoman hakkuriteholähteen lähtöön.
Selvyyden vuoksi katso alla oleva kuva:

Kuvassa on esitetty kytkentäsäätimen vastaava piiri, jossa suorakulmaisten pulssien generaattori V1 toimii tehokytkimenä ja R1 kuormana. Kuten kuvasta näkyy, kiinteällä lähtöpulssin amplitudilla 50 V, pulssin kestoa muuttamalla, on mahdollista muuttaa kuormaan syötettyä jännitettä laajalla alueella ja hyvin pienillä lämpöhäviöillä, riippuen vain käytetyn virtakytkimen parametrit.

Selvitimme voimayksikön toimintaperiaatteet sekä hallinnan. On vielä kytkettävä molemmat solmut ja hankittava valmis kytkentävirtalähde.
TL494-ohjaimen kuormituskapasiteetti ei ole kovin suuri, vaikka se riittää ohjaamaan yhtä IRFZ44-tyyppistä tehotransistoriaparia. Tehokkaampiin transistoreihin tarvitaan kuitenkin jo virtavahvistimia, jotka pystyvät kehittämään tarvittavan virran tehotransistorien ohjauselektrodeissa. Koska yritämme pienentää virtalähteen kokoa ja siirtyä pois äänialueelta, MOSFETit ovat paras käyttö tehotransistoreina.

Rakenneversiot MOSFETien valmistuksessa.

Toisaalta suuria virtoja ei tarvita kenttätransistorin ohjaamiseen - ne avataan jännitteellä. Tässä hunajatynnyrissä on kuitenkin kärpänen, tässä tapauksessa, mikä koostuu siitä, että vaikka portilla on valtava aktiivinen vastus, joka ei kuluta virtaa transistorin ohjaamiseen, portilla on kapasitanssi. Ja sen lataamiseen ja purkamiseen tarvitaan vain suuria virtoja, koska korkeilla muunnostaajuuksilla reaktanssi on jo pienentynyt rajoihin, joita ei voida jättää huomiotta. Ja mitä suurempi teho MOSFET-transistorin teho on, sitä suurempi on sen portin kapasitanssi.
Otetaan esimerkiksi IRF740 (400 V, 10 A), jonka hilakapasitanssi on 1 400 pF, ja IRFP460 (500 V, 20 A), jonka hilakapasitanssi on 4 200 pF. Koska sekä ensimmäisen että toisen hilan jännite ei saa ylittää ± 20 V, otamme ohjauspulsseiksi 15 V:n jännitteen ja katsomme simulaattorista, mitä tapahtuu 100 kHz:n generaattoritaajuudella vastuksista R1 ja R2, jotka on kytketty. sarjassa kondensaattoreiden kanssa 1400 pF ja 4200 pF.

Testiteline.

Kun virta kulkee aktiivisen kuorman läpi, siihen muodostuu jännitehäviö, jonka perusteella voidaan arvioida virtaavan virran hetkelliset arvot.

Pudota vastuksen R1 yli.

Kuten kuvasta näkyy, heti ohjauspulssin ilmaantuessa vastuksen R1 yli putoaa noin 10,7 V. 10 ohmin resistanssilla tämä tarkoittaa, että hetkellinen virran arvo saavuttaa arvon 1, A (!). Heti kun pulssi päättyy vastukseen R1, myös 10,7 V laskee, joten kondensaattorin C1 purkamiseksi tarvitaan noin 1 A virta.
4200 pF:n kapasitanssin lataamiseen ja purkamiseen 10 ohmin vastuksen kautta tarvitaan 1,3 A, koska 13,4 V putoaa 10 ohmin vastuksen yli.

Johtopäätös ehdottaa itseään - porttien kapasitanssien lataamiseksi ja purkamiseksi on välttämätöntä, että tehotransistorien porteilla toimiva kypärä kestää melko suuria virtoja huolimatta siitä, että kokonaiskulutus on melko pieni.
Kenttätransistorien porttien hetkellisten virta-arvojen rajoittamiseksi käytetään yleensä virtaa rajoittavia vastuksia 33 - 100 ohmia. Näiden vastusten liiallinen pieneneminen lisää virtaavien virtojen hetkellistä arvoa, ja lisäys lisää tehotransistorin kestoa lineaarisessa tilassa, mikä johtaa jälkimmäisen kohtuuttomaan kuumenemiseen.
Melko usein käytetään ketjua, joka koostuu vastuksesta ja rinnakkain kytketystä diodista. Tätä temppua käytetään ensisijaisesti ohjausvaiheen purkamiseen latauksen aikana ja hilakapasitanssin purkamisen nopeuttamiseen.

Fragmentti yksitahtimuuntimesta.

Siten ei saavuteta hetkellistä virran ilmestymistä tehomuuntajan käämiin, vaan jonkin verran lineaarista. Vaikka tämä nostaa tehoasteen lämpötilaa, se vähentää huomattavasti itsevärähtelypiikkejä, joita väistämättä syntyy, kun muuntajan käämiin syötetään neliöaaltojännite.

Itseinduktio yksitahtimuuntimen toiminnassa
(punainen viiva - muuntajan käämin jännite, sininen - syöttöjännite, vihreä - ohjauspulssit).

Joten selvitimme teoreettisen osan ja voimme tehdä joitain johtopäätöksiä:
Hakkurivirtalähteen luomiseksi tarvitaan muuntaja, jonka ydin on valmistettu ferriitistä;
Hakkuriteholähteen lähtöjännitteen vakauttamiseksi tarvitaan PWM-menetelmä, jonka kanssa TL494-ohjain selviää melko menestyksekkäästi;
Keskipisteellä varustettu tehoosa on kätevin pienjännitteisille kytkentävirtalähteille;
Puolisiltapiirin tehoosa on kätevä pienille ja keskisuurille tehoille, ja sen parametrit ja luotettavuus riippuvat suurelta osin läpisyöttökondensaattorien lukumäärästä ja laadusta;
Siltatyypin tehoosa on hyödyllisempi suurille tehoille;
Käytettäessä MOSFETin tehoosassa, älä unohda porttien kapasitanssia ja laske ohjauselementit tehotransistoreilla, jotka on korjattu tälle kapasitanssille;

Koska selvitimme yksittäiset solmut, siirrymme kytkentävirtalähteen lopulliseen versioon. Koska kaikkien puolisiltalähteiden algoritmit ja piirit ovat lähes samat, selventääksemme, mitä elementtiä tarvitaan, analysoimme suosituimman, teholla 400 W, kahdella bipolaarisella lähtöjännitteellä.

On vielä huomioitava muutama vivahde:
Vastukset R23, R25, R33, R34 toimivat RC-suodattimen luomisessa, mikä on erittäin toivottavaa käytettäessä elektrolyyttikondensaattoreita kytkentälähteiden lähdössä. Ihannetapauksessa tietysti on parempi käyttää LC-suodattimia, mutta koska "kuluttajat" eivät ole kovin tehokkaita, voit pärjätä täysin RC-suodattimella. Näiden vastusten resistanssia voidaan käyttää välillä 15 - 47 ohmia. R23 on parempi teholla 1 W, loput 0,5 W riittää.
C25 ja R28 - snubber, joka vähentää itseinduktiopäästöjä tehomuuntajan käämissä. Ne ovat tehokkaimpia yli 1000 pF:n kapasitanssilla, mutta tässä tapauksessa vastukseen muodostuu liikaa lämpöä. Välttämätön siinä tapauksessa, että toisiovirtalähteen tasasuuntaajadiodien jälkeen ei ole kuristimia (valtaosa tehdaslaitteista). Jos kuristimia käytetään, snubbersin tehokkuus ei ole yhtä huomattava. Siksi asennamme niitä harvoin ja virtalähteet eivät toimi huonommin tästä.
Jos jotkin elementtien arvot eroavat levyllä ja piirikaaviossa, nämä arvot eivät ole kriittisiä - voit käyttää molempia.
Jos levyllä on elementtejä, joita ei ole piirikaaviossa (yleensä nämä ovat tehokondensaattoreita), et voi asentaa niitä, vaikka se on parempi niiden kanssa. Jos päätät asentaa, elektrolyyttikondensaattoreita ei voida käyttää 0,1 ... 0,47 μF, vaan elektrolyyttisiä kondensaattoreita, joiden kapasiteetti on sama kuin ne, jotka on saatu rinnakkain kytkettynä.
Levyssä VAIHTOEHTO 2 Patterien lähellä on suorakaiteen muotoinen osa, joka on porattu kehän ympärille ja siihen on asennettu virtalähteen ohjauspainikkeet (on-off). Tämän reiän tarve johtuu siitä, että 80 mm tuuletin ei sovi korkeuteen sen kiinnittämiseksi jäähdyttimeen. Siksi tuuletin on asennettu piirilevyn pohjan alle.

ITSEKOKOAMINEN
STABILISETTU KYTKINVIRTALÄHDE

Aluksi sinun tulee lukea piirikaavio huolellisesti, mutta tämä tulee tehdä aina ennen kokoonpanon jatkamista. Tämä jännitteenmuunnin toimii puolisiltapiirissä. Mitä eroa on muista, kuvataan yksityiskohtaisesti.

Piirikaavio on pakattu vanhan version WinRAR:iin ja suoritettu WORD-2000-sivulle, joten tämän sivun tulostamisessa ei pitäisi olla ongelmia. Tässä tarkastellaan sen fragmentteja, koska haluamme pitää kaavion erittäin luettavana, mutta se ei mahdu kokonaan näytön näytölle. Joka tapauksessa voit käyttää tätä piirustusta kuvaamaan kuvaa kokonaisuutena, mutta on parempi tulostaa ...
Kuva 1 - suodatin ja verkkojännitteen tasasuuntaaja. Suodatin on tarkoitettu ensisijaisesti estämään impulssikohinan tunkeutuminen muuntimesta verkkoon. Valmistettu L-C pohjalta. Induktanssina käytetään minkä tahansa muotoista ferriittiydintä (sauvaa ei tarvita - niistä on suuri tausta), jossa on yksi käämitys. Ytimen mitat riippuvat virtalähteen tehosta, sillä mitä tehokkaampi lähde, sitä enemmän se aiheuttaa häiriöitä ja sitä parempi suodatin tarvitaan.

Kuva 1.

Sydänten likimääräiset mitat virtalähteen tehosta riippuen on koottu taulukkoon 1. Käämitystä kierretään kunnes sydän on täytetty, langan halkaisija(t) tulee valita 4-5 A/ mm2.

Tässä pitäisi selittää hieman, miksi halkaisija (s) ja mikä on 4-5 A / mm neliömetriä.
Tämä virtalähteiden luokka kuuluu korkeataajuisiin. Muistetaan nyt fysiikan kulku, nimittäin paikka, joka sanoo, että korkeilla taajuuksilla virta ei kulje johtimen koko poikkileikkauksen yli, vaan sen pinnan yli. Ja mitä korkeampi taajuus, sitä suurempi osa johdinosasta jää käyttämättä. Tästä syystä pulssisuurtaajuisissa laitteissa käämit tehdään nipuilla, ts. useita ohuempia johtimia otetaan ja yhdistetään. Sitten tuloksena olevaa nippua kierretään hieman akselia pitkin, jotta yksittäiset johtimet eivät työnty ulos eri suuntiin käämityksen aikana, ja käämit kelataan tällä nipulla.
4-5 A / mm kv tarkoittaa, että johtimen jännitys voi olla neljästä viiteen ampeeria neliömillimetriä kohti. Tämä parametri on vastuussa johtimen lämmittämisestä sen jännitehäviön vuoksi, koska johtimella on, vaikkakaan ei suuri, mutta silti vastus. Pulssiteknologiassa käämituotteilla (kuristimet, muuntajat) on suhteellisen pienet mitat, joten ne jäähtyvät hyvin, joten jännitystä voidaan käyttää tasan 4-5 A / mm neliömetriä. Mutta perinteisissä raudasta valmistetuissa muuntajissa tämä parametri ei saa ylittää 2,5-3 A / mm neliömetriä. Kuinka monta johtoa ja mikä osa auttaa laskemaan halkaisijalevyn. Lisäksi levy kertoo, mitä tehoa voidaan saada käyttämällä yhtä tai toista käytettävissä olevan johtimien määrää, jos käytät sitä tehomuuntajan ensiökääminä. Avaa levy.
Kondensaattorin C4 kapasitanssin on oltava vähintään 0,1 uF, jos sitä ollenkaan käytetään. Jännite 400-630 V. Koostumus jos sitä ollenkaan käytetään sitä ei käytetä turhaan - pääsuodatin on induktori L1, ja sen induktanssi osoittautui melko suureksi ja suurtaajuisten häiriöiden tunkeutumistodennäköisyys pienenee lähes nollaan.
Diodisiltaa VD käytetään tasasuuntaamaan vaihtojännitettä. Diodisiltana käytetään RS-tyyppistä kokoonpanoa (päätyliittimiä). 400 W teholla voit käyttää liittimiä RS607, RS807, RS1007 (700 V, 6, 8 ja 10 A, vastaavasti), koska näiden diodisiltojen asennusmitat ovat samat.
Kondensaattorit C7, C8, C11 ja C12 ovat välttämättömiä diodien synnyttämän impulssikohinan vähentämiseksi vaihtojännitteen lähestyessä nollaa. Näiden kondensaattorien kapasitanssi on 10 nF - 47 nF, jännite ei ole pienempi kuin 630 V. Useiden mittausten jälkeen kuitenkin havaittiin, että L1 selviää hyvin näistä häiriöistä ja kondensaattori C17 riittää poistamaan vaikutuksen häiriöihin. primääripiirit. Lisäksi kondensaattorien C26 ja C27 ​​kapasitanssit vaikuttavat myös - ensiöjännitteelle ne ovat kaksi sarjaan kytkettyä kondensaattoria. Koska niiden nimellisarvot ovat samat, lopullinen kapasitanssi jaetaan kahdella ja tämä kapasitanssi ei ainoastaan ​​​​käyttä tehomuuntajaa, vaan myös vaimentaa impulssikohinaa ensisijaisessa teholähteessä. Tämän perusteella luovuimme C7:n, C8:n, C11:n ja C12:n käytöstä, mutta jos joku todella haluaa ne asentaa, niin laudalla on riittävästi tilaa, raitojen puolelta.
Seuraava piirin osa on virranrajoittimet R8:ssa ja R11:ssä (kuva 2). Nämä vastukset ovat välttämättömiä elektrolyyttikondensaattorien C15 ja C16 latausvirran vähentämiseksi. Tämä toimenpide on välttämätön, koska päällekytkentähetkellä tarvitaan erittäin suurta virtaa. Sulake tai VD-diodisilta eivät pysty edes lyhyen aikaa kestämään niin voimakasta virtapiikkiä, vaikka induktanssi L1 rajoittaa virtaavan virran maksimiarvoa, tässä tapauksessa tämä ei riitä. Siksi käytetään virtaa rajoittavia vastuksia. 2 W vastusten teho ei valittu niinkään syntyvän lämmön takia, vaan melko leveän resistiivisen kerroksen takia, joka kestää lyhyen aikaa 5-10 A virtaa. Teholähteille 600 W asti voit käytä vastuksia, joiden teho on ja 1 W, tai käytä yhtä vastuksen tehoa 2 W, on vain noudatettava ehtoa - tämän piirin kokonaisresistanssi ei saa olla alle 150 ohmia eikä yli 480 ohmia. Jos vastus on liian pieni, resistiivisen kerroksen tuhoutumismahdollisuus kasvaa, jos se on liian korkea, C15:n, C16:n latausaika kasvaa ja niiden jännite ei ehdi lähestyä maksimiarvoa releen K1 toimiessa ja tämän releen koskettimien on kytkettävä liikaa virtaa. Jos MLT-vastusten sijasta käytetään lankavastuksia, kokonaisresistanssi voidaan pienentää 47 ... 68 ohmiin.
Myös kondensaattorien C15 ja C16 kapasitanssi valitaan lähteen tehon mukaan. Voit laskea tarvittavan kapasiteetin yksinkertaisella kaavalla: YKSI WATTI LÄHTÖTEHOA VAATII 1 µF ENSISIJAISEN TEHOSUODATTIMEN KONDENSAATTOReja. Jos epäilet matemaattisia kykyjäsi, voit käyttää levyä, johon laitat vain valmistamasi virtalähteen tehon ja katsot kuinka monta ja millaisia ​​kondensaattoreita tarvitset. Huomaa, että levy on tarkoitettu verasennukseen, jonka halkaisija on 30 mm.

Kuva 3

Kuvassa 3 on esitetty sammutusvastukset, joiden päätarkoituksena on muodostaa käynnistysjännite. Teho ei ole pienempi kuin 2 W, ne asennetaan levylle pareittain, päällekkäin. Resistanssi 43 kOhm - 75 kOhm. On ERITTÄIN toivottavaa, että KAIKKI vastukset ovat samanarvoisia - tässä tapauksessa lämpö jakautuu tasaisesti. Pienillä tehoilla käytetään pientä relettä, jolla on pieni kulutus, joten 2 tai kolme sammutusvastusta voidaan jättää käyttämättä. Levylle on asennettu päällekkäin.

Kuva 4

Kuva 4 - ohjausmoduulin virtalähteen säädin - joka tapauksessa intergarl-säädin + 15 V:lle. Vaatii jäähdyttimen. Koko ... Yleensä riittää patteri kotimaisten vahvistimien toiseksi viimeisestä kaskadista. TV-pajoista voi kysyä jotain - TV-tauluissa on yleensä 2-3 sopivaa lämpöpatteria. Toista käytetään vain VT4-transistorin jäähdyttämiseen, joka ohjaa tuulettimen nopeutta (kuvat 5 ja 6). Kondensaattoreita C1 ja C3 voidaan käyttää myös 470 uF:lla 50 V jännitteellä, mutta tämä vaihto soveltuu vain tietyntyyppisillä releillä käytettäviä teholähteitä varten, joissa kelan vastus on melko suuri. Tehokkaammissa lähteissä käytetään tehokkaampaa relettä ja C1:n ja C3:n kapasitanssin pienentäminen on erittäin epätoivottavaa.

Kuva 5

Kuva 6

Transistori VT4 - IRF640. Voidaan korvata IRF510, IRF520, IRF530, IRF610, IRF620, IRF630, IRF720, IRF730, IRF740 jne. A.
Transistori VT1 - melkein mikä tahansa suora transistori, jonka enimmäisvirta on yli 1 A, mieluiten pienellä kyllästysjännitteellä. TO-126- ja TO-220-koteloiden transistoreista tulee yhtä hyviä, joten voit poimia paljon vaihtoja. Jos ruuvaat pienen jäähdyttimen, jopa KT816 on varsin sopiva (kuva 7).

Kuva 7

Rele K1 - TRA2 D-12VDC-S-Z tai TRA3 L-12VDC-S-2Z. Itse asiassa se on tavallisin rele, jossa on 12 V käämitys ja kosketinryhmä, joka pystyy kytkemään 5 A tai enemmän. Voit käyttää joissakin televisioissa käytettyjä releitä kytkemään demagnetointisilmukan päälle, muista vain, että tällaisten releiden kontaktiryhmällä on erilainen nasta, ja vaikka se pääsisi piirilevylle ilman ongelmia, kannattaa tarkistaa mitkä nastat sulkeutuvat kun käämiin syötetään jännite. TRA2 eroaa TRA3:sta siinä, että TRA2:ssa on yksi kosketinryhmä, joka pystyy kytkemään virran 16 A:iin asti, ja TRA3:ssa on kaksi 5 A:n kontaktiryhmää.
Muuten, painettua piirilevyä tarjotaan kahdessa versiossa, nimittäin releellä ja ilman sitä. Relettömässä versiossa ei käytetä ensiöjännitteen pehmokäynnistysjärjestelmää, joten tämä vaihtoehto sopii enintään 400 W:n teholähteelle, koska ei ole suositeltavaa kytkeä päälle "suoraa" kapasitanssia, joka on suurempi. yli 470 uF ilman virtarajoitusta. Lisäksi VD-diodisiltana PITÄÄ käyttää siltaa, jonka virta on enintään 10 A, ts. RS1007. No, releen roolia versiossa ilman pehmeää käynnistystä suorittaa LED. Valmiustilatoiminto on tallennettu.
Painikkeet SA2 ja SA3 (oletetaan, että SA1 on virtakytkin) - minkä tahansa tyyppiset painikkeet ilman kiinnitystä, joille voit tehdä erillisen piirilevyn tai hioa sen muulla kätevällä tavalla. Se on muistettava nappikoskettimet on kytketty galvaanisesti 220 V verkkoon, siksi on välttämätöntä sulkea pois mahdollisuus niiden kosketukseen virtalähteen käytön aikana.
TL494-ohjaimella on melko vähän analogeja, voit käyttää mitä tahansa, muista vain, että eri valmistajilla voi olla joitain eroja parametreissa. Esimerkiksi vaihdettaessa yksi valmistaja toisella muunnostaajuus voi muuttua, mutta ei paljon, mutta lähtöjännite voi muuttua jopa 15 %.
IR2110 ei periaatteessa ole niukka ohjain, eikä sillä ole monia analogeja - IR2113, mutta IR2113:lla on enemmän pakettivaihtoehtoja, joten ole varovainen - tarvitset DIP-14-paketin.
Asennettaessa levyä mikropiirien sijasta on parempi käyttää mikropiirien (pistorasioiden) liittimiä, mieluiten - holkkia, mutta myös tavallisia voidaan käyttää. Tällä toimenpiteellä vältytään väärinkäsityksiltä, ​​koska sekä TL494:n (ei lähtöpulsseja, vaikka kellogeneraattori toimii) että IR2110:n (ei ohjauspulsseja ylempään transistoriin) välillä on melko paljon avioliittoja, joten takuuehdoista tulee sopia. mikropiirien myyjän kanssa.

Kuva 8

Kuvassa 8 näkyy teho-osa. On parempi käyttää nopeita diodeja VD4 ... VD5, esimerkiksi SF16, mutta sellaisen puuttuessa HER108 on myös varsin sopiva. C20 ja C21 - kokonaiskapasitanssi on vähintään 1 uF, joten voit käyttää kahta 0,47 uF kondensaattoria. Jännite on vähintään 50 V, mieluiten - kalvokondensaattori 1 μF 63 V (tehotransistorien rikkoutuessa kalvo pysyy ehjänä ja monikerroksinen keraaminen kuolee). Teholähteille, joiden teho on enintään 600 W, vastusten R24 ja R25 resistanssi voi olla 22 - 47 ohmia, koska tehotransistorien hilakapasitanssit eivät ole kovin suuria.
Tehotransistorit voivat olla mitä tahansa taulukossa 2 mainituista (tapaus TO-220 tai TO-220R).

Tyristorit VS1 ja VS periaatteessa merkillä ei ole väliä, tärkeintä on, että maksimivirran on oltava vähintään 0,5 A ja kotelon on oltava TO-92. Käytämme joko MCR100-8 tai MCR22-8.
Pienvirtavirtalähteen diodit (kuva 9) on suositeltavaa valita lyhyellä palautumisajalla. HER-sarjan diodit, kuten HER108, ovat varsin sopivia, mutta myös muita voidaan käyttää, kuten SF16, MUR120, UF4007. Vastukset R33 ja R34 0,5 W:lle, vastus 15 - 47 ohmia, R33 \u003d R34. VD9-VD10:llä toimivan huoltokäämin on oltava mitoitettu 20 V:n stabiloidulle jännitteelle. Käämityslaskentataulukossa se on merkitty punaisella.

Kuva 9

Tasasuuntaajadiodeja voidaan käyttää sekä TO-220- että TO-247-paketissa. Molemmissa piirilevyn versioissa oletetaan, että diodit asennetaan päällekkäin ja liitetään levyyn johtimilla (kuva 10). Tietysti diodeja asennettaessa tulee käyttää lämpöpastaa ja eristäviä tiivisteitä (kiille).

Kuva 10

Tasasuuntaajadiodeina on toivottavaa käyttää diodeja, joilla on lyhyt palautumisaika, koska diodien lämmitys tyhjäkäynnillä riippuu tästä (diodien sisäinen kapasitanssi vaikuttaa ja ne yksinkertaisesti lämpenevät itsestään, jopa ilman kuormitusta). Vaihtoehtoluettelo on yhteenveto taulukossa 3

Virtamuuntajalla on kaksi roolia - sitä käytetään täsmälleen virtamuuntajana ja induktanssina, joka on kytketty sarjaan tehomuuntajan ensiökäämin kanssa, mikä mahdollistaa virran esiintymisen nopeuden pienentämisen ensiökäämissä, mikä johtaa itseinduktiopäästöjen väheneminen (kuva 11).

Kuva 11

Tämän muuntajan laskemiseen ei ole tiukkoja kaavoja, mutta on erittäin suositeltavaa noudattaa joitain rajoituksia:

ENSISIJAISEN KÄÄTYMISEN KÄÄNTÖJEN MÄÄRÄ:
3 KÄÄNTÖÄ HUONOIHIN JÄÄHDYTYS-OLLOIHIN JA 5 KÄÄNTÖÄ, JOS PUHALTIN ​​PUHAA SUORAAN LEVYLLE
TOISIKEÄÄTYMISEN KÄÄNTÖJEN MÄÄRÄ:
12...14 3 KÄÄRÖSTÄ ENSISIJAISELLA JA 20...22 5 KÄÄRÖSTÄ ENSISIJAISELLA

ON PALJON KÄTEVÄÄ KÄÄÄÄ MUUNTAJA OSITTAISESTI - ENSIAKÄÄRIMINEN EI LUKITu TOISIJAIN. TÄLLÄ TAPAUKSEN KELAAMINEN KELAAMINEN ENSIKEÄÄMIIN EI TOIMI. LOPULLISESTI, KUN KUORMITUS ON 60 % YLEMÄN LÄHTÖN MAKSIMISTA R27 PITÄÄ OLLA NOIN 12 ... 15 V
Muuntajan ensiökäämi on käämitty samalla tavalla kuin tehomuuntajan TV2 ensiökäämi, toissijainen kaksoislangalla, jonka halkaisija on 0,15 ... 0,3 mm.

Pulssivirtalähteen tehomuuntajan valmistukseen tulee käyttää pulssimuuntajien laskentaohjelmaa. Ytimen suunnittelulla ei ole perustavanlaatuista merkitystä - se voi olla sekä toroidinen että W-muotoinen. Painettujen piirilevyjen avulla voit käyttää molempia ilman ongelmia. Jos W-muotoisen väliaineen kokonaiskapasiteetti ei riitä, se voidaan myös taittaa pakkaukseen, kuten renkaisiin (kuva 12).

Kuva 12

Voit saada käsiinsä W-muotoisia ferriittejä TV-työpajoista - harvoin, mutta televisioiden tehomuuntajat epäonnistuvat. Helpoin tapa löytää virtalähteitä kotimaisista televisioista on 3. ... 5.. Älä unohda, että jos tarvitaan kahden tai kolmen väliaineen muuntaja, niin KAIKKI väliaineet on oltava samaa merkkiä, ts. purkamista varten on käytettävä samantyyppisiä muuntajia.
Jos tehomuuntaja on valmistettu renkaista 2000, taulukkoa 4 voidaan käyttää.

Huomaa, että jännitteen stabilointi suoritetaan PWM:llä, joten toisiokäämien lähtönimellisjännitteen on oltava vähintään 30 % suurempi kuin tarvitset. Optimaaliset parametrit saadaan, kun laskettu jännite on 50 ... 60% enemmän kuin on tarpeen stabiloida. Tarvitset esimerkiksi lähteen, jonka lähtöjännite on 50 V, joten tehomuuntajan toisiokäämitys on suunniteltava lähtöjännitteelle 75 ... 80 V. Toisiokäämin laskentataulukossa tämä kerroin otetaan huomioon.
Muunnostaajuuden riippuvuus C5- ja R5-luokista näkyy kaaviossa:

Ei ole suositeltavaa käyttää melko suurta vastusta R5 - liian suuri magneettikenttä ei ole kaukana ja poiminnot ovat mahdollisia. Siksi keskitymme "keskimääräiseen" R5-arvoon 10 kOhm. Tällaisella taajuudensäätövastuksen resistanssilla saadaan seuraavat muunnostaajuudet:

(!) Tässä tulee sanoa muutama sana muuntajan käämityksestä. Melko usein tulee häiriöitä, sanotaan, että itse tehtynä lähde joko ei anna tarvittavaa tehoa tai tehotransistorit kuumenevat hyvin ilman kuormitusta.
Rehellisesti sanottuna törmäsimme myös tällaiseen ongelmaan 2000 renkaalla, mutta se oli meille helpompaa - mittauslaitteiden olemassaolo mahdollisti tällaisten tapahtumien syyn ja se osoittautui varsin odotetuksi - magneettinen ferriitin läpäisevyys ei vastaa merkintää. Toisin sanoen "heikoilla" muuntajilla ensiökäämi oli purettava, päinvastoin "lämmitystehotransistoreilla" - kelatakseen.
Hieman myöhemmin luopuimme sormusten käytöstä, mutta käyttämämme ferriitti ei ollut peittynyt ollenkaan, joten ryhdyimme rajusti toimenpiteisiin. Muuntaja, jolla on arvioitu ensiökäämin kierrosluku, kytketään koottuun ja virheenkorjaukseen ja muunnostaajuutta muutetaan levylle asennetulla trimmausvastuksella (R5:n sijaan asennetaan 22 kOhm trimmeri). Päällekytkentähetkellä muunnostaajuus asetetaan 110 kHz:n sisällä ja alkaa laskea pyörittämällä viritysvastusmoottoria. Siten selvitetään taajuus, jolla ydin alkaa kyllästyä, ts. kun tehotransistorit alkavat lämmetä ilman kuormitusta. Jos taajuus putoaa alle 60 kHz, ensiökäämi kelataan auki, jos lämpötila alkaa nousta 80 kHz, ensiökäämi kelataan. Siten määritetään tämän tietyn sydämen kierrosten lukumäärä, ja vasta sen jälkeen toisiokäämi kääritään käyttämällä edellä ehdotettua levyä, ja pakkauksissa ilmoitetaan ensiökäämin kierrosten lukumäärä jollekin toiselle väliaineelle.
Jos ytimen laatu on epävarma, on parempi tehdä levy, tarkistaa sen toimivuus ja vasta sen jälkeen tehdä tehomuuntaja edellä kuvatulla menetelmällä.

Kaasuryhmän stabilointi. Joissain paikoissa välähti jopa tuomio, että hän ei voinut työskennellä millään tavalla, koska hänen läpi virtaa jatkuva jännite. Toisaalta tällaiset arviot ovat oikeita - jännite on todellakin saman napainen, mikä tarkoittaa, että se voidaan tunnistaa vakioksi. Tällaisen tuomion kirjoittaja ei kuitenkaan ottanut huomioon sitä tosiasiaa, että jännite, vaikkakin vakio, sykkii, ja käytön aikana tässä solmussa ei tapahdu yhtä prosessia (virtavirtaa), vaan monia, koska kela ei sisällä yhtä käämitys, mutta vähintään kaksi (jos lähtöjännite tarvitsee bipolaarista) tai 4 käämiä, jos tarvitaan kaksi bipolaarista jännitettä (Kuva 13).

On mahdollista tehdä kuristin sekä renkaaseen että W-muotoiseen ferriittiin. Mitat tietysti riippuvat tehosta. 400–500 W:n tehoille riittää ylijännitesuojan väliaine televisioille, joiden lävistäjä on 54 cm tai enemmän (kuva 14). Ydinsuunnittelu ei ole kriittinen

Kuva 14

Se kääritään samalla tavalla kuin tehomuuntaja - useista ohuista johtimista, jotka on kierretty nippuun tai liimattu nauhaksi nopeudella 4-5 A / mm neliömetriä. Teoreettisesti - mitä enemmän kierroksia - sen parempi, joten käämitys asetetaan ennen ikkunan täyttöä ja heti 2 (jos tarvitset bipolaarisen lähteen) tai 4 johdossa (jos tarvitset lähteen kahdella bipolaarisella jännitteellä).
Tasoituksen jälkeen kondensaattorit ovat lähtökuristimia. Niille ei ole erityisiä vaatimuksia, mitat ... Levyt on suunniteltu television verkkovirtasuodattimien ytimien asentamiseen. Kierrä, kunnes ikkuna on täynnä, poikkileikkaus nopeudella 4-5 A / mm² (Kuva 15).

Kuva 15

Nauha mainittiin edellä käämityksenä. Tässä on tarpeen pysähtyä hieman yksityiskohtaisemmin.
Mikä on parempi? Solmio vai teippi? Näillä molemmilla tavoilla on hyvät ja huonot puolensa. Nipun tekeminen on helpoin tapa - venytetään tarvittava määrä johtoja ja kierretään ne sitten nipuksi poralla. Tämä menetelmä kasvattaa kuitenkin johtimien kokonaispituutta sisäisen vääntymisen vuoksi, eikä myöskään salli magneettikentän identiteettiä kaikissa nipun johtimissa, ja tämä, vaikkakaan ei ole suuri, on silti lämpöhäviö.
Nauhan valmistus on työvoimavaltaisempaa ja hieman kalliimpaa, koska tarvittava määrä johtimia venytetään ja sitten polyuretaaniliiman (TOP-TOP, SPECIALIST, MOMENT-CRYSTAL) avulla liimataan teipiksi. Liimaa levitetään langalle pieninä annoksina - 15 ... 20 cm pitkä johtime, ja sitten pitämällä nippua sormien välissä, he hankaavat sitä ikään kuin varmistaen, että johdot sopivat nauhaan, samankaltaisia ​​kuin nauhanippuja, joita käytetään levymedian liittämiseen IBM-tietokoneiden emolevyyn. Kun liima on tarttunut, uusi osa levitetään 15 ... 20 cm pituisille johtoille ja tasoitetaan uudelleen sormilla, kunnes saadaan teippi. Ja niin koko johtimen pituudella (kuva 16).

Kuva 16

Kun liima on täysin kuivunut, teippi kääritään ytimelle ja käämitys, jossa on suuri määrä kierroksia (yleensä pienemmällä poikkileikkauksella), kelataan ensin, ja enemmän suurvirtakäämiä on jo päällä. Ensimmäisen kerroksen kelauksen jälkeen on tarpeen "asettaa" teippi renkaan sisään käyttämällä puusta leikattua kartion muotoista tappia. Tapin suurin halkaisija on yhtä suuri kuin käytetyn renkaan sisähalkaisija ja pienin on 8…10 mm. Kartion pituuden on oltava vähintään 20 cm ja halkaisijan muutoksen on oltava tasainen. Ensimmäisen kerroksen kelauksen jälkeen rengas laitetaan yksinkertaisesti tappiin ja painetaan voimalla niin, että rengas jumittuu varsin voimakkaasti tappiin. Sitten rengas poistetaan, käännetään ympäri ja laitetaan tappiin uudelleen samalla voimalla. Tapin on oltava riittävän pehmeä, jotta se ei vahingoita käämilangan eristystä, joten lehtipuut eivät sovellu tähän tarkoitukseen. Siten johtimet asetetaan tiukasti sydämen sisähalkaisijan muodon mukaan. Seuraavan kerroksen käämityksen jälkeen lanka "asetetaan" jälleen tapilla, ja tämä tehdään jokaisen seuraavan kerroksen käämityksen jälkeen.
Kaikkien käämien käämityksen jälkeen (unohtamatta käyttää käämieristystä) on suositeltavaa lämmittää muuntaja 80 ... 90 ° C:seen 30-40 minuutiksi (voit käyttää keittiön kaasu- tai sähköliesi uunia , mutta sinun ei pitäisi ylikuumentua). Tässä lämpötilassa polyuretaaniliima muuttuu elastiseksi ja saa jälleen tartuntaominaisuudet liimaamalla yhteen paitsi itse teipin suuntaiset johtimet, myös päällä olevat johtimet, ts. käämien kerrokset liimataan yhteen, mikä lisää käämien mekaanista jäykkyyttä ja eliminoi mahdolliset ääniefektit, joita joskus ilmenee, kun tehomuuntajan johtimet on kytketty huonosti (kuva 17).

Kuva 17

Tällaisen käämityksen etuna on saada aikaan identtinen magneettikenttä kaikkiin nauhanipun johtimiin, koska ne sijaitsevat geometrisesti samalla tavalla magneettikentän suhteen. Tällainen nauhajohdin on paljon helpompi jakaa tasaisesti koko sydämen kehälle, mikä on erittäin tärkeää jopa tavallisille muuntajille, ja pulssimuuntajille se on PAKOLLINEN ehto. Teippiä käyttämällä saadaan aika tiukka käämitys ja lisäämällä jäähdytysilman pääsyä suoraan käämin sisällä oleviin kierroksiin. Tätä varten riittää jakaa tarvittavien johtojen määrä kahdeksi ja tehdä kaksi identtistä nauhaa, jotka kääritään päällekkäin. Tämä lisää käämin paksuutta, mutta nauhan kierrosten välillä on suuri etäisyys, jolloin ilma pääsee muuntajan sisäpuolelle.
Kerrosten välisenä eristeenä on parasta käyttää fluoroplastista kalvoa - se on erittäin elastinen, mikä kompensoi yhden reunan jännitystä, joka syntyy renkaaseen kierrettäessä, sillä on melko korkea läpilyöntijännite, ei ole herkkä lämpötiloille 200 °C asti. °C ja on hyvin ohut, ts. ei vie paljon tilaa ydinikkunassa. Mutta se ei ole aina saatavilla. Vinyyliteippiä voidaan käyttää, mutta se on herkkä yli 80°C lämpötiloille. Materiaalipohjainen sähköteippi kestää lämpötiloja, mutta sillä on alhainen läpilyöntijännite, joten sitä käytettäessä on kelattava vähintään 2 kerrosta.
Riippumatta johtimesta ja missä järjestyksessä tahansa käämit kuristimet ja tehomuuntajan, sinun tulee muistaa johtojen pituus
Jos induktorit ja tehomuuntajat valmistetaan ferriittirenkailla, emme saa unohtaa, että ennen käämitystä ferriittirenkaan reunat on pyöristettävä, koska ne ovat melko teräviä ja ferriittimateriaali on melko kestävää ja voi vahingoittaa eristystä käämitys lanka. Käsittelyn jälkeen ferriitti kääritään fluoroplastisella teipillä tai kangasteipillä ja ensimmäinen käämitys kääritään.
Samojen käämien täydellisen identiteetin varmistamiseksi käämit kääritään välittömästi kahdeksi johtimeksi (eli kahteen nippuun kerralla), jotka käämityksen jälkeen kutsutaan ja yhden käämin alku yhdistetään toisen päähän.
Muuntajan käämityksen jälkeen on tarpeen poistaa johtojen lakkaeristys. Tämä on epämiellyttävin hetki, koska se on ERITTÄIN työlästä.
Ensinnäkin on tarpeen kiinnittää lähdöt itse muuntajaan ja sulkea pois niiden nipun yksittäisten johtimien vetäminen mekaanisen rasituksen alaisena. Jos kiristysside on teippiä, ts. liimattu ja lämmitetty käämityksen jälkeen riittää kelaamaan useita kierroksia hanoihin samalla käämilangalla suoraan muuntajan rungon lähelle. Jos käytetään kierrettyä nippua, se on lisäksi kierrettävä lähdön pohjassa ja myös kiinnitettävä kelaamalla useita kierroksia lankaa. Lisäksi johtopäätökset joko poltetaan kaasupolttimella kerralla tai puhdistetaan yksitellen toimistoleikkurilla. Jos lakka hehkutettiin, jäähdytyksen jälkeen johdot suojataan hiekkapaperilla ja kierretään.
Lakan poiston, kuorinnan ja kiertämisen jälkeen ulostulo on suojattava hapettumiselta, ts. peitä hartsisulateella. Sitten muuntaja asennetaan levylle, kaikki lähdöt, paitsi tehotransistoreihin kytketyn ensiökäämin lähtö, työnnetään vastaaviin reikiin, varmuuden vuoksi, käämit tulisi "rengastaa". Erityistä huomiota tulee kiinnittää käämien vaiheittamiseen, ts. vastaamaan käämin alkua piirikaavion kanssa. Kun muuntajan johdot on työnnetty reikiin, ne tulee lyhentää niin, että johtimen päästä on 3 ... 4 mm etäisyys piirilevyyn. Sitten kierretty johdin "kierretään auki" ja juotospaikalle asetetaan ACTIVE flux, ts. se on joko sammutettua suolahappoa, tippa otetaan tulitikkujen kärkeen ja siirretään juotospaikkaan. Tai kiteistä asetyylisalisyylihappoa (aspiriinia) lisätään glyseriiniin, kunnes saadaan samea koostumus (molempia voi ostaa apteekista, reseptiosastolta). Sen jälkeen lyijy juotetaan piirilevyyn, lämpenee huolellisesti ja saavuttaa tasaisen juotteen jakautumisen KAIKKI lyijyjohtimien ympärille. Sitten lyijyä lyhennetään juotoskorkeuteen ja levy pestään perusteellisesti joko alkoholilla (vähintään 90%) tai puhdistetulla bensiinillä tai bensiinin ja tinnerin 647 seoksella (1:1).

ENSIMMÄINEN VIRTA PÄÄLLE
Kytkeminen päälle, suorituskyvyn tarkistus suoritetaan useissa vaiheissa, jotta vältetään ongelmat, jotka ilmenevät varmasti asennusvirheen sattuessa.
1 . Tämän mallin testaamiseen tarvitset erillisen virtalähteen, jonka kaksinapainen jännite on ± 15 ... 20 V ja teho 15 ... 20 W. Ensimmäinen päällekytkentä tehdään kytkemällä lisävirtalähteen MIINUSULOSTO muuntimen negatiiviseen ensiötehoväylään ja YHTEINEN OUTPUT kondensaattorin C1 positiiviseen napaan (kuva 18). Tällöin ohjausmoduulin tehonsyöttöä simuloidaan ja sen toimivuus ilman tehoyksikköä tarkistetaan. Tässä on toivottavaa käyttää oskilloskooppia ja taajuusmittaria, mutta jos niitä ei ole, niin voit pärjätä yleismittarilla, mieluiten kytkimellä (digitaaliset eivät reagoi riittävästi sykkiviin jännitteisiin).

Kuva 18

TL494-ohjaimen nastoissa 9 ja 10 tasajännitteen mittaamiseen kytketyn osoitinlaitteen pitäisi näyttää lähes puolet syöttöjännitteestä, mikä osoittaa, että mikropiirissä on suorakaiteen muotoisia pulsseja.
Releen K1 pitäisi toimia samalla tavalla.
2. Jos moduuli toimii oikein, sinun tulee tarkistaa tehoalue, mutta jälleen kerran, ei korkeajännitteestä, vaan käyttämällä lisävirtalähdettä (kuva 19).

Kuva 19

Tällaisella tarkastusjaksolla on erittäin vaikea polttaa mitään jopa vakavilla asennusvirheillä (oikosulku levyn raitojen välillä, ei elementtien juottaminen), koska lisäyksikön teho ei riitä. Käynnistyksen jälkeen tarkistetaan muuntimen lähtöjännitteen olemassaolo - tietysti se on huomattavasti pienempi kuin laskettu (käytettäessä lisälähdettä ± 15 V, lähtöjännitteet aliarvioituvat noin 10 kertaa, koska ensisijainen virtalähde ei ole 310 V vaan 30 V), lähtöjännitteiden olemassaolo osoittaa kuitenkin, että tehoosassa ei ole virheitä ja voit siirtyä testin kolmanteen osaan.
3. Ensimmäinen liitäntä verkosta tulee tehdä virtarajoituksella, joka voi olla tavanomainen 40-60 W hehkulamppu, joka kytketään sulakkeen sijaan. Patterit pitäisi olla jo asennettuna. Näin ollen, jos jostain syystä kulutetaan liikaa, lamppu syttyy ja vian todennäköisyys minimoituu. Jos kaikki on kunnossa, vastusten R26 lähtöjännite säädetään ja lähteen kuormituskyky tarkistetaan kytkemällä sama hehkulamppu lähtöön. Sulakkeen sijasta sytytetyn lampun pitäisi syttyä (kirkkaus riippuu lähtöjännitteestä, eli kuinka paljon tehoa lähde antaa. Lähtöjännitettä säätelee vastus R26, mutta R36 voi olla tarpeen valita.
4. Toimintatesti suoritetaan sulakkeen ollessa paikallaan. Kuormana voit käyttää nikromispiraalia sähköliesille, joiden teho on 2-3 kW. Virtalähteen lähtöön juotetaan kaksi langanpalaa ensin olakkeeseen, josta lähtöjännitettä ohjataan. Yksi lanka ruuvataan spiraalin päähän, "krokotiili" asennetaan toiseen. Nyt, kun asennat "krokotiilin" uudelleen spiraalin pituudelle, voit muuttaa kuormituskestävyyttä nopeasti (kuva 20).

Kuva 20

Ei ole tarpeetonta tehdä "venytysmerkkejä" spiraaliin paikkoihin, joissa on tietty vastus, esimerkiksi 5 ohmin välein. Yhdistäminen "venytysmerkkeihin" Tiedetään jo etukäteen mikä kuorma ja mikä lähtöteho on tällä hetkellä. No, teho voidaan laskea Ohmin lain mukaan (käytetään levyssä).
Kaikki tämä on tarpeen säätää ylikuormitussuojan kynnystä, jonka pitäisi toimia tasaisesti, kun todellinen teho ylittyy 10-15% lasketusta. Lisäksi tarkistetaan, kuinka vakaasti virtalähde pitää kuorman.

Jos virtalähde ei anna laskettua tehoa, niin muuntajan valmistuksen aikana hiipi jonkinlainen virhe - katso yllä kuinka laskea kierrokset oikealle sydämelle.
On vielä tutkittava huolellisesti, kuinka piirilevy tehdään, ja tämä Ja voit aloittaa kokoamisen. Vaaditut piirilevypiirustukset, joissa alkuperäinen lähde on LAY-muodossa, ovat mukana

Ensimmäinen
määrä

Toinen
määrä

Kolmas
määrä

monet-
kehon

Toleranssi
+/- %

Hopea

-

-

-

10^-2

10

Kultainen

-

-

-

10^-1

5

Musta

-

0

-

1

-

Ruskea

1

1

1

10

1

Punainen

2

2

2

10^2

2

Oranssi

3

3

3

10^3

-

Keltainen

4

4

4

10^4

-

Vihreä

5

5

5

10^5

0,5

Sininen

6

6

6

10^6

0,25

Violetti

7

7

7

10^7

0,1

Harmaa

8

8

8

10^8

Se on invertterijärjestelmä. Se tasaa vaihtojännitettä. Seuraavaksi edellisen toiminnan tuloksena saatu tasajännite muunnetaan suorakaiteen muotoisiksi pulsseiksi, joilla on korotettu taajuus ja tietty puristus, tai pulsseiksi, jotka syötetään suoraan ulostulon alipäästösuodattimeen tai muuntajaan.

Suunnitteluominaisuuksia

Yksinkertainen kytkentävirtalähde voi sisältää pienikokoisia muuntajia, mikä selitetään yksinkertaisesti: taajuuden kasvaessa muuntajan hyötysuhde kasvaa ja vastaavan tehon siirtämiseen tarvittavan sydämen mittojen vaatimukset pienenevät huomattavasti. Useimmiten tällainen ydin on valmistettu ferromagneettisista seoksista, ja niissä laitteissa, jotka toimivat matalalla taajuudella, käytetään sähköterästä.

Miten laite takaa vakauden?

Hakkuriteholähde toimii siten, että sen jännite stabiloituu negatiivisen takaisinkytkennän vuoksi. Sen avulla on mahdollista pitää lähtöjännite suunnilleen samalla tasolla riippumatta sen kuormituksen suuruudesta ja vaihteluista tulossa. Palaute voidaan järjestää jollakin useista tavoista. Jos käytetään hakkuriteholähdettä, jossa on galvaaninen erotus verkkovirrasta, niin yleisin tapa voi olla tiedonsiirto käyttämällä jotakin muuntajan käämistä lähdössä tai optoerottimen kautta. Pulssien toimintajakso PWM-ohjaimen lähdössä vaihtelee riippuen siitä, millä arvolla takaisinkytkentäsignaali on luonnehdittu, ja se riippuu lähtöjännitteestä. Jos irrottamista ei tarvita, käytetään useimmiten yksinkertaista resistiivistä jakajaa. Tämän ansiosta virtalähde voi pitää lähtöjännitteen vakaana.

Edut

Hakkuriteholähteellä on useita etuja, erityisesti verrattuna samantehoisiin stabilaattoreihin. Kevyempi paino johtuu siitä, että taajuutta nostettaessa on tarkoituksenmukaista käyttää pieniä muuntajia, jos niiden teho on samalla tasolla. Lineaaristen stabilaattoreiden päämassa muodostuu raskaiden, tehokkaiden matalataajuisten tehomuuntajien sekä lineaarisessa tilassa toimivien voimaelementtien suurten säteilijöiden vuoksi. Lisääntynyt muunnostaajuus mahdollistaa lähtöjännitesuodattimen mittojen suuren pienentämisen. Tässä on tarkoituksenmukaista asentaa pienemmän kapasiteetin kondensaattoreita verrattuna teollisuustaajuudella toimiviin tasasuuntaajiin. Tasasuuntaaja voidaan hyvin valmistaa melko yksinkertaisen puoliaaltopiirin mukaan, mikä eliminoi täysin riskin lisätä jännitteen aaltoilua lähdössä.

Esitys

Hakkuriteholähteelle on ominaista huomattavasti korkeampi hyötysuhde stabilaattoreihin verrattuna, koska jälkimmäisissä häviöt liittyvät ohimeneviin prosesseihin sellaisina hetkinä, kun pääelementti kytketään. Koska avainelementit ovat jossakin tilassa, eli ne ovat päällä tai pois päältä, puhumme minimaalisista tehohäviöistä.

Muita etuja

Hakkurivirtalähteet maksavat paljon vähemmän kuin stabilisaattorit, koska ne käyttävät yhtenäistä elementtipohjaa sekä suuritehoisia transistoreita. Lisäksi pienemmän tehon tehoelementtien käyttö on sallittua, koska ne toimivat avaintilassa. Virtalähteiden luotettavuus on melko verrattavissa lineaaristen stabilointilaitteiden samaan parametriin. Nykyaikaisissa toimistolaitteissa, tietotekniikassa sekä kulutuselektroniikassa käytetään useimmiten kytkentävirtalähteitä. Ja tällä hetkellä lineaariset ovat säilyneet vain joillakin alueilla:

Virtalähdeelementteinä korkealaatuisten kodinkoneiden pienvirtaohjauslevyille: mikroaaltouunit, pesukoneet, lämmityskattilat ja kaiuttimet;

Erittäin korkean ja luotettavan pienitehoisille ohjauslaitteille, jotka on suunniteltu pitkäaikaiseen jatkuvaan käyttöön ilman huoltoa tai kun se on vaikeaa (esimerkiksi tuotantoprosessien automatisointi tai sähköpaneelien digitaaliset volttimittarit).

Hakkuriteholähteille on ominaista laaja valikoima syöttötaajuuksia ja -jännitettä, joita ei voida saavuttaa samanhintaisilla lineaarisilla laitteilla. Käytännössä tämä viittaa mahdollisuuteen käyttää samaa laitetta digitaalielektroniikassa eri puolilla maailmaa, jossa pistorasian jännitteissä ja taajuuksissa on merkittäviä eroja. Useimmissa nykyaikaisissa virtalähteissä on sisäänrakennettu suojapiiri erilaisia ​​odottamattomia tilanteita vastaan, esimerkiksi kuormituksen puuttumisesta lähdössä tai oikosulusta.

Vikoja

Hakkuriteholähteillä on myös tiettyjä haittoja lineaarisiin verrattuna. Laitepiirin pääosa toimii verkosta ilman galvaanista eristystä, mikä vaikeuttaa suuresti tällaisten laitteiden korjaamista. Vahvistimen ja kaikkien muiden laitteiden kytkentävirtalähteelle on ominaista se, että se luo suurtaajuisia häiriöitä, mikä liittyy sen toimintaperiaatteeseen. Usein on tarpeen soveltaa tiettyjä häiriönpoistomenetelmiä, jotka eivät usein johda niiden täydelliseen poistamiseen. Tästä syystä hakkuriteholähteitä ei monissa tapauksissa voida käyttää joissakin laitteissa. Yleensä näillä laitteilla on tehon vähimmäiskuormitusraja. Jos tämä parametri on pienempi kuin on tarpeen, yksikkö ei ehkä yksinkertaisesti käynnisty tai sen lähtöjänniteparametrit eivät ole sallittujen poikkeamien sisällä.

Laite

Voit luetella virtalähteen pääkomponentit. Verkkotasasuuntaaja koostuu kahdesta EMI-kuristtimesta, kohinasuodattimesta ja staattisesta erotuksesta, tuloverkkosulakkeesta ja diodisillasta, joista päälähdepiiri saa virran. Ensiöpiirin ydin koostuu varastosuodattimen kapasitanssista, avaintehotransistorista, takaisinkytkentäpiiristä, pulssimuuntajasta ja optoerottimesta. Virtalähteen toisiopiirissä lähtöjännite tulee toisiomuuntajan käämistä, tasasuuntausdiodeista, suodatinkondensaattoreista, tehokuristimista.

Hakkuriteholähteiden toimintaperiaate

Verkkojännite syötetään tasasuuntaajalle, jonka jälkeen se tasoitetaan kapasitiivisella suodattimella. Suodatinkondensaattorista se siirtyy transistorikollektorille, joka toimii avaimena. Ohjauslaite on vastuussa transistorin kytkemisestä päälle ja pois. Luotettavan virransyötön käynnistyksen takaa mikropiiriin tehty pääoskillaattori. Se saa virtansa vastusketjusta. Optoerottimen toimintaa säätelevät avaintransistori ja isäntäoskillaattori.

Muuntaja on tehty transistorille VT1 ja muuntajalle T1. Verkkojännite verkkosuodattimen (SF) kautta syötetään verkkotasasuuntaajaan (CB), jossa se tasasuuntautuu, suodatetaan suodatinkondensaattorilla Cf ja syötetään muuntajan T1 käämin W1 kautta transistorin VT1 kollektorille. Kun suorakaiteen muotoinen pulssi syötetään transistorin kantapiiriin, transistori avautuu ja sen läpi kulkee kasvava virta Ik. Sama virta kulkee myös muuntajan T1 käämin W1 läpi, mikä johtaa siihen, että magneettivuo kasvaa muuntajan sydämessä, kun taas itseinduktion EMF indusoituu muuntajan toisiokäämiin W2 . Lopulta VD-diodin lähtöön ilmestyy positiivinen jännite. Lisäksi, jos lisäämme transistorin VT1 kantaan syötetyn pulssin kestoa, jännite kasvaa toisiopiirissä, koska energiaa vapautuu enemmän, ja jos kestoa lyhennämme, jännite laskee vastaavasti. Siten muuttamalla pulssin kestoa transistorin kantapiirissä voimme muuttaa toisiokäämin T1 lähtöjännitteitä ja siten stabiloida PSU:n lähtöjännitteet.
Ainoa asia, jota tähän tarvitaan, on piiri, joka tuottaa laukaisupulsseja ja ohjaa niiden kestoa (leveyttä). Tällaisena piirinä käytetään PWM-ohjainta. PWM tulee sanoista Pulse Width Modulation. PWM-ohjain sisältää pääpulssigeneraattorin (joka määrittää muuntimen taajuuden), suoja- ja ohjauspiirit sekä logiikkapiirin, joka ohjaa pulssin kestoa.
UPS:n lähtöjännitteiden vakauttamiseksi PWM-ohjainpiirin "täytyy tietää" lähtöjännitteiden arvot. Näihin tarkoituksiin käytetään seurantapiiriä (tai takaisinkytkentäpiiriä), joka on tehty optoerottimelle U1 ja vastukselle R2. Jännitteen nousu muuntajan T1 toisiopiirissä johtaa LED-säteilyn intensiteetin kasvuun ja siten valotransistorin (jotka ovat osa optoerotinta U1) siirtymän resistanssissa. Mikä puolestaan ​​johtaa jännitehäviön kasvuun vastuksen R2 yli, joka on kytketty sarjaan fototransistorin kanssa, ja jännitteen laskuun PWM-ohjaimen nastassa 1. Jännitteen pienentäminen saa PWM-ohjaimeen kuuluvan logiikkapiirin pidentämään pulssin kestoa, kunnes 1. lähdön jännite vastaa määritettyjä parametreja. Kun jännite laskee, prosessi kääntyy päinvastaiseksi.
UPS käyttää kahta periaatetta seurantapiirien toteuttamiseen - "suora" ja "epäsuora". Edellä kuvattua menetelmää kutsutaan "suoraksi", koska takaisinkytkentäjännite otetaan suoraan toisiosuuntaajalta. "Epäsuoralla" seurannalla takaisinkytkentäjännite poistetaan pulssimuuntajan lisäkäämityksestä:

Käämin W2 jännitteen lasku tai nousu johtaa myös käämin W3 jännitteen muutokseen, joka syötetään myös PWM-ohjaimen nastan 1 vastuksen R2 kautta.
Luulen, että selvitimme seurantapiirin, tarkastellaan nyt tällaista tilannetta oikosulkuna (oikosulku) UPS-kuormassa. Tässä tapauksessa kaikki UPS:n toisiopiiriin annettu energia menetetään ja lähtöjännite on lähes nolla. Vastaavasti PWM-ohjainpiiri yrittää pidentää pulssin kestoa nostaakseen tämän jännitteen tason sopivaan arvoon. Tämän seurauksena transistori VT1 on pidempi ja pidempi avoimessa tilassa, ja sen läpi kulkeva virta kasvaa. Lopulta tämä johtaa tämän transistorin epäonnistumiseen. UPS on suunniteltu suojaamaan invertteritransistoria ylivirroilta tällaisissa epänormaaleissa tilanteissa. Se perustuu vastukseen Rprotect, joka on kytketty sarjaan piiriin, jonka läpi kollektorivirta Ik kulkee. Transistorin VT1 läpi kulkevan virran Ik kasvu lisää jännitehäviötä tämän vastuksen yli, ja siksi myös PWM-ohjaimen nastan 2 syötetty jännite pienenee. Kun tämä jännite putoaa tietylle tasolle, joka vastaa transistorin suurinta sallittua virtaa, PWM-ohjaimen logiikkapiiri lopettaa pulssien generoinnin nastassa 3 ja virtalähde menee suojaustilaan tai toisin sanoen sammuu.
Lopuksi aihe haluaisi kuvata tarkemmin UPS:n edut. Kuten jo mainittiin, pulssimuuntimen taajuus on melko korkea, ja siksi pulssimuuntajan kokonaismitat pienenevät, mikä tarkoittaa paradoksaalisesti, että UPS:n hinta on pienempi kuin perinteisen virtalähteen, koska vähemmän metallin kulutusta magneettipiirissä ja kuparia käämeissä, ei edes siitä huolimatta, että UPS:n osien määrä kasvaa. Toinen UPS:n etu on toissijaisen tasasuuntaajan suodatinkondensaattorin pieni kapasitanssi verrattuna tavanomaiseen virtalähteeseen. Kapasitanssin pienentäminen mahdollisti taajuutta lisäämällä. Ja lopuksi kytkentävirtalähteen hyötysuhde saavuttaa 85%. Tämä johtuu siitä, että UPS kuluttaa sähköverkon energiaa vain muuntimen avoimen transistorin aikana, kun se on kiinni, energia siirtyy kuormaan toisiopiirin suodatinkondensaattorin purkauksen vuoksi.
Haittoja ovat UPS-piirin monimutkaisuus ja itse UPS:n lähettämän impulssikohinan lisääntyminen. Kohinan lisääntyminen johtuu siitä, että muuntimen transistori toimii avaintilassa. Tässä tilassa transistori on impulssikohinan lähde, joka esiintyy transistorin transienttiprosessien hetkinä. Tämä on haitta kaikille avaintilassa toimiville transistoreille. Mutta jos transistori toimii pienillä jännitteillä (esimerkiksi transistorilogiikka 5 voltin jännitteellä), tämä ei ole ongelma, meidän tapauksessamme transistorin kollektoriin syötetty jännite on noin 315 volttia. Tämän häiriön torjumiseksi UPS käyttää kehittyneempiä verkkosuodatinpiirejä kuin perinteinen PSU.