Sheme visokonaponskih pretvarača napona na tl494 čipu. Dijagram ožičenja TL494, princip rada, primjeri sklopova, crteži tiskanih ploča. Položaj i svrha pinova mikro kruga

PRINCIP RADA TL494
NA PRIMJERU AUTOMOBILSKIH PRETVARAČA NAPONA

TL494 je zapravo već legendarni mikrosklop za sklopna napajanja. Neki bi, naravno, mogli prigovoriti da sada već postoje noviji, napredniji PWM kontroleri, i koja je svrha petljati se s tim smećem. Osobno o ovome mogu reći samo jedno - Lav Tolstoj je pisao općenito rukom i kako je pisao! Ali prisutnost dvije tisuće trinaeste riječi na vašem računalu nije nikoga potaknula da napiše barem normalnu priču. Pa dobro, koga zanima neka traži dalje, koga ne - svaka čast!
Želim odmah rezervirati - razgovarat ćemo o TL494 proizvođača Texas Instruments. Činjenica je da ovaj kontroler ima veliki iznos analozi koje proizvode različite tvornice, i iako je njihov blok dijagram VRLO sličan, još uvijek nisu potpuno isti mikrosklopovi - čak i pojačala greške na različitim mikrosklopovima imaju različite koeficijente pojačanja s istim pasivnim cjevovodom. Dakle, nakon zamjene, UVIJEK još jednom provjerite parametre napajanja koje se popravlja - osobno sam stao na ovu grablju.
Eto, bila je to izreka, i tu počinje bajka. Ovdje je blok dijagram TL494 samo od Texas Instruments. Ako bolje pogledate, u njemu nema toliko punjenja, međutim, upravo je ova kombinacija funkcionalnih jedinica omogućila ovom kontroleru da stekne ogromnu popularnost uz sitnu cijenu.

Mikrosklopovi se proizvode u konvencionalnim DIP kućištima iu planarnim za površinsku montažu. Pinout je isti u oba slučaja. Osobno, zbog svoje sljepoće, više volim raditi na starinski način - obični otpornici, DIP paketi i tako dalje.

Napajamo napon na sedmi i dvanaesti izlaz, na sedmi MINUS, dobro, ili COMMON, na dvanaesti PLUS. Raspon napona napajanja je prilično velik - od pet do četrdeset volti. Radi jasnoće, mikro krug je povezan s pasivnim elementima koji postavljaju načine njegovog rada. Pa, ono što je namijenjeno za ono što će biti jasno kada se mikro krug pokrene. Da, da, točno početak, jer mikro krug ne počinje raditi odmah kada se napaja. Pa, prvo o svemu.
Dakle, kada je struja spojena, naravno, napon se neće odmah pojaviti na dvanaestom izlazu TL494 - trebat će neko vrijeme da se napune kondenzatori filtera snage, a snaga stvarnog izvora struje, naravno, je ne beskonačan. Da, ovaj proces je prilično kratkotrajan, ali još uvijek postoji - napon napajanja raste od nule do nominalne vrijednosti tijekom određenog vremenskog razdoblja. Recimo da imamo nazivni napon napajanja od 15 volti i da smo ga doveli na upravljačku ploču.
Napon na izlazu stabilizatora DA6 bit će gotovo jednak naponu napajanja cijelog mikro kruga sve dok glavno napajanje ne dosegne stabilizacijski napon. Dok je ispod 3,5 volta, izlaz komparatora DA7 bit će na razini logičke jedinice, budući da ovaj komparator prati vrijednost internog referentnog napona napajanja. Ova logička jedinica dovodi se do logičkog elementa OR DD1. Princip rada logičkog elementa ILI je da ako barem jedan njegov ulaz ima logičku jedinicu, izlaz će biti jedan, tj. ako je jedinica na prvom ulazu ILI na drugom, ILI na trećem ILI na četvrtom, tada će izlaz DD1 biti jedan i nije važno što će se dogoditi na ostalim ulazima. Dakle, ako je napon napajanja ispod 3,5 volta, DA7 blokira daljnji prolaz signala sata i ništa se ne događa na izlazima mikro kruga - nema kontrolnih impulsa.

Međutim, čim napon napajanja prijeđe 3,5 volta, napon na invertirajućem ulazu postaje veći nego na neinvertirajućem ulazu i komparator mijenja svoj izlazni napon na logičku nulu, čime se uklanja prvi stupanj blokiranja.
Drugim stupnjem blokade upravlja komparator DA5, koji prati napon napajanja, odnosno njegovu vrijednost od 5 volti, budući da unutarnji stabilizator DA6 ne može proizvesti napon veći od napona na svom ulazu. Čim napon napajanja prijeđe 5 volti, postat će veći na invertirajućem ulazu DA5, budući da je na neinvertirajućem ulazu ograničen stabilizacijskim naponom zener diode VDvn5. Napon na izlazu komparatora DA5 postat će jednak logičkoj nuli i dolaskom na ulaz DD1 uklanja se drugi stupanj blokiranja.
Interni referentni napon od 5 volti također se koristi unutar mikro kruga i izlazi izvan njega kroz pin 14. Interna upotreba osigurava stabilan rad internih komparatora DA3 i DA4, budući da ti komparatori formiraju upravljačke impulse na temelju veličine pilastog napona generiranog pomoću generatora G1.
Bolje je po redu. Mikrokrug ima generator pile, čija frekvencija ovisi o vremenskom kondenzatoru C3 i otporniku R13. Štoviše, R13 ne sudjeluje izravno u formiranju pile, već služi kao regulacijski element generatora struje, koji puni kondenzator C3. Dakle, smanjenjem vrijednosti R13, struja punjenja se povećava, kondenzator se puni brže i, sukladno tome, povećava se frekvencija sata, a amplituda formirane pile se čuva.

Zatim pila ulazi u invertirajući ulaz komparatora DA3. Na čijem neinvertirajućem ulazu postoji referentni napon od 0,12 volta. To odgovara samo pet posto ukupnog trajanja pulsa. Drugim riječima, bez obzira na frekvenciju, na izlazu komparatora DA3 pojavljuje se logička jedinica za točno pet posto trajanja cijelog upravljačkog impulsa, čime se blokira element DD1 i osigurava vrijeme pauze između sklopnih tranzistora izlaznog stupnja. mikrokruga. Ovo nije baš zgodno - ako se frekvencija mijenja tijekom rada, tada treba uzeti u obzir vrijeme pauze za maksimalnu frekvenciju, jer će samo vrijeme pauze biti minimalno. Međutim, ovaj se problem rješava vrlo jednostavno, ako se poveća vrijednost referentnog napona od 0,12 volti, trajanje pauza će se sukladno tome povećati. To se može učiniti sastavljanjem razdjelnika napona preko otpornika ili korištenjem diode s malim padom napona na spoju.

Pila iz generatora također ulazi u komparator DA4, koji uspoređuje svoju vrijednost s naponom koji stvaraju pojačala greške na DA1 i DA2. Ako je napon iz pojačala pogreške ispod amplitude pilastog napona, tada upravljački impulsi prolaze nepromijenjeni do oblikovalnika, ali ako postoji napon na izlazima pojačala greške i veći je od minimalne vrijednosti, a manji od maksimalni napon zuba pile, tada kada napon zuba pile dosegne razinu napona iz komparatora greške pojačala DA4 generira razinu logičke jedinice i isključuje kontrolni impuls koji ide do DD1.

Nakon DD1, nalazi se inverter DD2, koji čini prednje strane za D-flip-flop DD3 koji radi na prednjoj strani. Okidač pak dijeli taktni signal na dva i naizmjenično omogućuje rad elemenata I. Suština rada elemenata I je da se na izlazu elementa pojavljuje logička jedinica samo ako postoji logička jedinica. na svom jednom ulazu I preostali ulazi će također predstavljati logičku jedinicu. Drugi izlazi ovih I logičkih elemenata su međusobno povezani i dovedeni na trinaesti izlaz, koji se može koristiti za eksterno omogućavanje rada mikrosklopa.
Nakon DD4, DD5 nalazi se par elemenata ILI-NE. Ovo je poznati ILI element, samo je njegov izlazni napon invertiran, tj. Nije istina. Drugim riječima, ako barem jedan od ulaza elementa ima logičku jedinicu, tada njegov izlaz NEĆE biti jedan, tj. nula. A da bi se logička jedinica pojavila na izlazu elementa, logička nula mora biti prisutna na oba njegova ulaza.
Drugi ulazi elemenata DD6 i DD7 su spojeni i povezani direktno na izlaz DD1, što blokira elemente dok je na izlazu DD1 prisutna logička jedinica.
Iz izlaza DD6 i DD7 upravljački impulsi ulaze u bazu tranzistora izlaznog stupnja PWM regulatora. Štoviše, sam mikro krug koristi samo baze, dok su kolektori i emiteri uklonjeni iz mikro kruga i korisnik ih može koristiti prema vlastitom nahođenju. Na primjer, spajanjem emitera na zajedničku žicu i spajanjem namota odgovarajućeg transformatora na kolektore, možemo izravno upravljati tranzistorima snage mikrokrugom.
Ako su kolektori tranzistora izlaznog stupnja spojeni na napon napajanja, a odašiljači su opterećeni otpornicima, tada dobivamo upravljačke impulse za izravno upravljanje vratima tranzistora snage, naravno, ne vrlo moćnih - struja kolektora izlaznog stupnja tranzistora ne smije prelaziti 250 mA.
Također možemo koristiti TL494 za upravljanje jednostranim pretvaračima spajanjem kolektora i emitera tranzistora zajedno. Preklopni stabilizatori također se mogu izgraditi korištenjem ovog sklopa - fiksno vrijeme pauze neće dopustiti da se induktivitet magnetizira, ali se također može koristiti kao višekanalni stabilizator.
Sada nekoliko riječi o sklopnom krugu i vezivanju PWM kontrolera TL494. Radi veće jasnoće, uzmimo nekoliko shema s Interneta i pokušajmo ih shvatiti.

SHEME AUTOMOBILSKIH PRETVARAČA NAPONA
KORIŠTENJE TL494

Za početak ćemo analizirati automobilske pretvarače. Dijagrami su uzeti KAKVI JESU, pa ću dopustiti, uz objašnjenja, da naglasim neke od nijansi koje bih učinio drugačije.
Dakle, shema broj 1. Automobilski pretvarač napona sa stabiliziranim izlaznim naponom, a stabilizacija se provodi neizravno - ne kontrolira se izlazni napon pretvarača, već napon na dodatnom namotu. Naravno, izlazni naponi transformatora su međusobno povezani, stoga povećanje opterećenja na jednom od namota uzrokuje pad napona ne samo na njemu, već i na svim namotima koji su namotani na istoj jezgri. Napon na dodatnom namotu ispravlja se diodnim mostom, prolazi kroz prigušivač na otporniku R20, uglađuje se kondenzatorom C5 i kroz otpornik R21 dolazi do prve noge mikro kruga. Prisjećamo se blok dijagrama i vidimo da je prvi izlaz koji imamo neinvertirajući ulaz pojačala greške. Drugi izlaz je invertirajući ulaz, kroz koji se uvodi negativna povratna sprega s izlaza pojačala greške (pin 3) kroz otpornik R2. Obično se paralelno s ovim otpornikom postavlja kondenzator od 10 ... 47 nanofarada - to donekle usporava brzinu reakcije pojačala pogreške, ali istodobno značajno povećava stabilnost njegovog rada i potpuno eliminira učinak preskakanja .

Prekoračenje - prejaka reakcija regulatora na promjenu opterećenja i vjerojatnost oscilatornog procesa. Vratit ćemo se ovom efektu kada u potpunosti razumijemo sve procese u ovom krugu, pa se vratimo na pin 2, koji je prednapon od pina 14, što je izlaz internog stabilizatora na 5 volti. To je učinjeno radi ispravnijeg rada pojačala greške - pojačalo ima unipolarni napon napajanja i prilično mu je teško raditi s naponima blizu nule. Stoga se u takvim slučajevima stvaraju dodatni naponi kako bi se pojačalo dovelo u radne modove.
Između ostalog, stabilizirani napon od 5 volti koristi se za formiranje "mekog" starta - preko kondenzatora C1 dovodi se do 4. pina mikro kruga. Podsjećam vas da vrijeme pauza između kontrolnih impulsa ovisi o naponu na ovom pinu. Iz ovoga nije teško zaključiti da će vrijeme pauze, dok se kondenzator C1 isprazni, biti toliko dugo da će premašiti trajanje samih upravljačkih impulsa. Međutim, kako se kondenzator puni, napon na četvrtom izlazu počet će se smanjivati, smanjujući vrijeme pauze. Trajanje upravljačkih impulsa počet će se povećavati dok ne dosegne svoju vrijednost od 5%. Ovo rješenje sklopa omogućuje vam da ograničite struju kroz tranzistore snage za vrijeme punjenja kondenzatora sekundarne snage i eliminira preopterećenje stupnja snage, budući da se efektivna vrijednost izlaznog napona postupno povećava.
Osmi i jedanaesti izlaz mikro kruga spojeni su na napon napajanja, stoga izlazni stupanj radi kao sljedbenik emitera, a kako je - deveti i deseti izlaz preko otpornika za ograničavanje struje R6 i R7 spojeni su na otpornike R8 i R9, kao i na baze VT1 i VT2. Dakle, pojačan je izlazni stupanj regulatora - otvaranje tranzistora snage provodi se kroz otpornike R6 i R7, u seriju s kojima su spojene diode VD2 i VD3, ali zatvaranje, koje zahtijeva mnogo više energije, događa se pomoću VT1 i VT2, uključeni kao sljedbenici emitera, ali daju veliku struju točno kada se na vratima formira nulti napon.
Dalje, imamo 4 tranzistora snage u kraku, spojena paralelno, kako bismo dobili veću struju. Iskreno govoreći, korištenje ovih konkretnih tranzistora izaziva određenu neugodnost. Najvjerojatnije ih je autor ove sheme jednostavno imao na raspolaganju i odlučio ih je priložiti. Činjenica je da IRF540 ima maksimalnu struju od 23 ampera, energija pohranjena u gateovima je 65 nanoCoulomb, a najpopularniji IRFZ44 tranzistori imaju maksimalnu struju od 49 ampera, dok je energija gatea 63 nanoCoulomb. Drugim riječima, pomoću dva para IRFZ44 dobivamo malo povećanje maksimalne struje i dvostruko smanjenje opterećenja na izlaznom stupnju mikro kruga, što samo povećava pouzdanost ovog dizajna u smislu parametara. A formulu "Manje dijelova - više pouzdanosti" nitko nije otkazao.

Naravno, tranzistori snage moraju biti iz iste serije jer se u tom slučaju smanjuje raspon parametara između paralelno spojenih tranzistori. U idealnom slučaju, naravno, bolje je odabrati tranzistore prema dobitku, ali ta se mogućnost ne događa uvijek, ali bi u svakom slučaju trebalo biti moguće kupiti tranzistore iste serije.

Paralelno s tranzistorima snage su serijski spojeni otpornici R18, R22 i kondenzatori C3, C12. To su prigušivači koji su dizajnirani za suzbijanje impulsa samoindukcije koji se neizbježno javljaju kada se pravokutni impulsi primijene na induktivno opterećenje. Dodatno, stvar pogoršava modulacija širine pulsa. Ovdje se vrijedi detaljnije zaustaviti.
Dok je tranzistor snage otvoren, kroz namot teče struja, koja cijelo vrijeme raste i uzrokuje povećanje magnetskog polja, čija se energija prenosi na sekundarni namot. Ali čim se tranzistor zatvori, struja prestaje teći kroz namot i magnetsko polje se počinje uvijati, uzrokujući pojavu napona obrnutog polariteta. Zbrajanjem s već postojećim naponom pojavljuje se kratki impuls čija amplituda može premašiti inicijalno primijenjeni napon. To uzrokuje val struje, uzrokujući drugu promjenu polariteta napona induciranog samoindukcijom, a sada samoindukcija smanjuje veličinu postojećeg napona, a čim struja postane manja, polaritet samoindukcije -indukcijski puls se ponovno mijenja. Ovaj proces ima prigušeni karakter, međutim, vrijednosti struja i napona samoindukcije izravno su proporcionalne ukupnoj snazi energetskog transformatora.

Kao rezultat tih njihanja, u trenutku kada je sklopka za napajanje zatvorena, opažaju se udarni procesi na namotu transformatora i koriste se prigušivači za njihovo suzbijanje - otpor otpornika i kapacitet kondenzatora odabiru se na takav način da za punjenje kondenzatora potrebno je točno onoliko vremena koliko je potrebno za promjenu polariteta samoindukcijskog impulsnog transformatora.
Zašto se boriti protiv ovih impulsa? Sve je vrlo jednostavno - diode se ugrađuju u moderne tranzistore snage, a pad napona koji imaju puno je veći od otpora uređaja s otvorenim poljem, a diode su te koje teško počnu gasiti samoindukcijske emisije na energetskim sabirnicama kroz sebe i u osnovi se kućišta energetskih tranzistora zagrijavaju ne zato što se griju kristali spojeva tranzistora, nego unutarnje diode koje se zagrijavaju. Ako uklonite diode, tada će obrnuti napon doslovno pri prvom impulsu ubiti tranzistor snage.
Ako pretvarač nije opremljen PWM stabilizacijom, tada je vrijeme samoindukcijskog klepetanja relativno kratko - tranzistor snage drugog kraka ubrzo se otvara i samoindukcija se guši malim otporom otvorenog tranzistora.

Međutim, ako pretvarač ima PWM kontrolu izlaznog napona, tada pauze između otvaranja tranzistora snage postaju prilično duge i, naravno, vrijeme samoindukcije brbljanja značajno se povećava, povećavajući zagrijavanje dioda unutar tranzistora. Iz tog razloga, kada se stvaraju stabilizirani izvori napajanja, ne preporučuje se postavljanje granice izlaznog napona veće od 25% - vrijeme pauze postaje predugo i to uzrokuje nerazumno povećanje temperature izlaznog stupnja čak i sa prigušivačima .
Iz istog razloga, velika većina tvornica auto pojačala snaga nemaju stabilizaciju čak i ako se TL494 koristi kao regulator - štede na području hladnjaka pretvarača napona.
Pa, sada kada se razmatraju glavni čvorovi, shvatimo kako funkcionira PWM stabilizacija. Na našem izlazu deklariran je bipolarni napon od ± 60 volti. Iz onoga što je ranije rečeno, postaje jasno da sekundarni namot transformatora mora biti dizajniran za isporuku 60 volti plus 25% posto, tj. 60 plus 15 jednako je 75 volti. Međutim, da bi se dobila efektivna vrijednost od 60 volti, trajanje jednog poluvala, odnosno jednog perioda pretvorbe, mora biti kraće za 25% nominalne vrijednosti. Nemojte zaboraviti da će u svakom slučaju vrijeme pauze između prebacivanja također smetati, stoga će 5% koje uvodi oblikovatelj pauze biti automatski prekinuto, a naš kontrolni impuls mora se smanjiti za preostalih 20%.
Ova stanka između razdoblja pretvorbe kompenzirat će se magnetskom energijom akumuliranom u induktoru sekundarnog filtra snage i akumuliranim nabojem u kondenzatorima. Istina, ne bih stavio elektrolite ispred induktora, međutim, kao i svaki drugi kondenzator - bolje je staviti vodove nakon induktora i, osim elektrolita, naravno, instalirati filmske - oni bolje potiskuju impulsne udare i smetnje .
Stabilizacija izlaznog napona provodi se na sljedeći način. Dok nema opterećenja ili je vrlo mala, energija iz kondenzatora C8-C11 gotovo se ne troši i nije potrebno mnogo energije da se obnovi, a amplituda izlaznog napona iz sekundarnog namota bit će prilično velika. Prema tome, amplituda izlaznog napona iz dodatnog namota bit će velika. To će uzrokovati povećanje napona na prvom izlazu regulatora, što će zauzvrat dovesti do povećanja izlaznog napona pojačala greške i trajanje upravljačkih impulsa će se smanjiti na takvu vrijednost da će postojati ravnoteža između potrošene i predane snage transformatoru.
Čim potrošnja počne rasti, napon na dodatnom namotu se smanjuje i napon na izlazu pojačala greške prirodno opada. To uzrokuje povećanje trajanja upravljačkih impulsa i povećanje energije koja se dovodi transformatoru. Trajanje pulsa se povećava dok se ponovno ne postigne ravnoteža utrošene i dane energije. Ako se opterećenje smanji, ponovno dolazi do neravnoteže i regulator će sada morati smanjiti trajanje upravljačkih impulsa.

S netočno odabranim apoenima Povratne informacije može doći do efekta prekoračenja. Ovo se ne odnosi samo na TL494, već i na sve stabilizatore napona. U slučaju TL494, učinak prekoračenja obično se javlja u slučajevima kada nema lanaca koji usporavaju odgovor povratne sprege. Naravno, ne treba previše usporavati reakciju - koeficijent stabilizacije može stradati, međutim, prebrza reakcija nije dobra. A manifestira se na sljedeći način. Pretpostavimo da smo povećali opterećenje, napon počinje padati, PWM kontroler pokušava vratiti ravnotežu, ali to čini prebrzo i povećava trajanje upravljačkih impulsa ne proporcionalno, već mnogo jače. U tom slučaju efektivna vrijednost napona naglo raste. Naravno, sada kontroler vidi da je napon viši od stabilizacijskog napona i oštro smanjuje trajanje impulsa, pokušavajući uravnotežiti izlazni napon i referentni. Međutim, trajanje impulsa je postalo kraće nego što bi trebalo biti, a izlazni napon postaje mnogo manji od potrebnog. Regulator ponovno povećava trajanje impulsa, ali opet je pretjerao - pokazalo se da je napon veći od potrebnog i nema izbora nego smanjiti trajanje impulsa.
Dakle, na izlazu pretvarača ne formira se stabilizirani napon, već fluktuira za 20-40% postavljenog napona, kako u smjeru viška tako iu smjeru podcjenjivanja. Naravno, malo je vjerojatno da će se potrošačima svidjeti takva snaga, pa nakon sastavljanja bilo kojeg pretvarača trebate provjeriti brzinu reakcije na šantovima kako se ne biste rastali od novosastavljenog plovila.
Sudeći po osiguraču, pretvarač je prilično moćan, ali u ovom slučaju kapaciteti C7 i C8 očito nisu dovoljni, treba ih dodati još najmanje tri. Dioda VD1 služi za zaštitu od promjene polariteta, a ako se to dogodi, malo je vjerojatno da će preživjeti - nije tako lako pregorjeti osigurač za 30-40 ampera.
Pa, na kraju, ostaje dodati da ovaj pretvarač nije opremljen stenbay sustavom, tj. kada je priključen na napon napajanja, odmah se pokreće i može se zaustaviti samo isključivanjem struje. Ovo nije baš zgodno - potreban vam je prilično snažan prekidač.

Automobilski pretvarač napona broj 2, također ima stabilizirani izlazni napon, što dokazuje prisutnost optokaplera, čija je LED dioda spojena na izlazni napon. Štoviše, povezan je preko TL431, što značajno povećava točnost održavanja izlaznog napona. Fototranzistor optokaplera također je povezan sa stabiliziranim naponom pomoću drugog mikruha TL431. Suština ovog stabilizatora osobno mi je izbjegla - u mikrokrugu je stabiliziranih pet volti i čini se da nema smisla stavljati dodatni stabilizator. Emiter fototranzistora ide na neinvertirajući ulaz pojačala greške (pin 1). Pojačalo pogreške pokriveno je negativnom povratnom spregom, a za usporavanje njegove reakcije uvodi se otpornik R10, kondenzator C2.

Drugo pojačalo greške koristi se za prisiljavanje pretvarača da se zaustavi u hitnoj situaciji - ako postoji napon na šesnaestom pinu koji je veći od onog koji stvaraju razdjelnik R13 i R16, a to je oko dva i pol volta, regulator će početi smanjivati trajanje upravljačkih impulsa dok potpuno ne nestanu.
Meki start je organiziran na isti način kao u prethodnom krugu - kroz formiranje vremena pauze, iako je kapacitet kondenzatora C3 nešto mali - stavio bih ga tamo na 4,7 ... 10 mikrofarada.
Izlazni stupanj mikro kruga radi u načinu emiterskog sljedbenika, punopravni dodatni emiterski sljedbenik na VT1-VT4 tranzistorima koristi se za pojačavanje struje, koja se pak opterećuje na vratima radnika na polju napajanja, iako bih ja smanjio vrijednosti R22-R25 do 22 ... 33 Ohma. Slijede prigušivači i energetski transformator, nakon čega diodni most i filter za izglađivanje. Filtar u ovom krugu je napravljen ispravnije - nalazi se na istoj jezgri i sadrži isti broj zavoja. Ovo uključivanje osigurava maksimalno moguće filtriranje, budući da brojač magnetska polja nadoknađuju jedni druge.
Stenby način rada organiziran je na tranzistoru VT9 i releju K1, čiji kontakti napajaju samo regulator. Naponski dio je stalno priključen na napon napajanja, a dok se upravljački impulsi ne pojave iz regulatora, tranzistori VT5-VT8 će biti zatvoreni.
LED HL1 označava da je kontroler uključen.

Sljedeći dijagram... Sljedeći dijagram je... Ovo je treća verzija automobilskog pretvarača napona ali hajde da shvatimo kako treba...

Počnimo s glavnim razlikama u odnosu na tradicionalne opcije, točnije s upotrebom pokretača polumosta u automobilskom pretvaraču. Pa, s tim se još uvijek nekako možete pomiriti - unutar mikro kruga nalaze se 4 tranzistora s dobrom brzinom otvaranja i zatvaranja, pa čak i dva ampera. Nakon što je napravio odgovarajući spoj, može se ugurati način rada Push-pull, međutim, mikrokrug ne invertira izlazni signal, a upravljački impulsi se dovode na njegove ulaze iz kolektora regulatora, stoga, čim regulator napravi pauzu između kontrolnih impulsa, razine koje odgovaraju logičkom jedinica pojavit će se na kolektorima izlaznog stupnja TLki, tj. blizu napona napajanja. Prolazeći Irku, impulsi će se dovoditi do vrata tranzistora snage, koji će se sigurno otvoriti. Oboje... Istovremeno. Naravno, razumijem da možda neće uspjeti srušiti tranzistore FB180SA10 prvi put - svejedno će se morati razviti 180 ampera, a pri takvim strujama staze obično počinju izgorjeti, ali ipak je nekako previše teško . A cijena ovih vrlo tranzistora je više od tisuću za jedan.
Sljedeći tajanstveni trenutak je uporaba strujnog transformatora uključenog u primarnu sabirnicu napajanja, kroz koju teče istosmjerna struja. Jasno je da će u ovom transformatoru ipak biti nešto inducirano zbog promjene struje u trenutku prebacivanja, ali ipak to nekako nije sasvim točno. Ne, zaštita od preopterećenja će raditi, ali koliko ispravno? Uostalom, izlaz strujnog transformatora također je dizajniran, blago rečeno, previše originalan - s povećanjem struje na pinu 15, koji je invertirajući ulaz pojačala greške, napon koji tvori otpornik R18 zajedno s razdjelnik na R20 će se smanjiti. Naravno, smanjenje napona na ovom izlazu uzrokovat će povećanje napona iz pojačala greške, što će zauzvrat skratiti upravljačke impulse. Međutim, R18 je spojen izravno na primarnu sabirnicu napajanja i sav nered koji se dogodi na ovoj sabirnici izravno će utjecati na rad zaštite od preopterećenja.
Stabilizacija izlaznog napona je podešena ... Pa, u principu, isto kao i rad energetskog dijela ... Nakon pokretanja pretvarača, čim izlazni napon dosegne vrijednost na kojoj se pokreće LED optocoupler U1.2 da svijetli, otvara se tranzistor optocoupler U1.1. Njegovo otvaranje uzrokuje smanjenje napona koji stvara razdjelnik na R10 i R11. To zauzvrat uzrokuje pad izlaznog napona pojačala greške jer je taj napon spojen na neinvertirajući ulaz pojačala. Pa, budući da se napon na izlazu pojačala greške smanjuje, regulator počinje povećavati trajanje impulsa, povećavajući time svjetlinu LED optokaplera, što još više otvara fototranzistor i još više povećava trajanje impulsa. To se događa sve dok izlazni napon ne dosegne najveću moguću vrijednost.
Općenito, shema je toliko originalna da se može dati samo neprijatelju na ponavljanje, a za ovaj grijeh zajamčena vam je vječna muka u paklu. Ne znam tko je kriv... Osobno sam stekao dojam da je netko predmetni rad, ili možda diploma, ali u to ne želim vjerovati, jer ako je objavljena, znači da je zaštićena, a to govori da je osposobljenost nastavnog kadra u puno gorem stanju nego što sam mislila.. .

Četvrta verzija automobilskog pretvarača napona.
Neću reći da je to idealna opcija, ali sam svojedobno učestvovao u razvoju ove sheme. Ovdje odmah mali dio sedativa - petnaesti i šesnaesti priključak spojeni su zajedno i spojeni na zajedničku žicu, iako bi logično petnaesti zaključak trebao biti povezan s četrnaestim. Unatoč tome, uzemljenje ulaza drugog pojačala greške nije ni na koji način utjecalo na performanse. Stoga, gdje spojiti petnaesti izlaz, prepustit ću vama.

Izlaz unutarnjeg stabilizatora na pet volti u ovom se krugu koristi vrlo intenzivno. Od pet volti formira se referentni napon s kojim će se uspoređivati izlazni napon. To se radi pomoću otpornika R8 i R2. Da bi se smanjila valovitost referentnog napona, kondenzator C1 spojen je paralelno s R2. Budući da su otpornici R8 i R2 isti, vrijednost referentnog napona je dva i pol volta.
Također, pet volti se koristi za meki start - kondenzator C6 u trenutku uključivanja nakratko generira pet volti na četvrtom izlazu regulatora, tj. dok se puni, vrijeme prisilnih pauza između kontrolnih impulsa će se promijeniti od maksimalne do nominalne vrijednosti.
Istih pet volti spojeno je na kolektor fototranzistora DA optokaplera, a njegov emiter preko malog razdjelnika na R5 i R4 spojen je na neinvertirajući ulaz prvog pojačala greške - pin 1. Negativna povratna sprega je spojen na pin 2 s izlaza pojačala pogreške. Povratna veza ima kondenzator C2 koji usporava odziv kontrolera, čiji kapacitet može biti u rasponu od deset nanofarada do šezdeset osam nanofarada.
Izlazni stupanj regulatora radi u načinu rada repetitora, a pojačanje struje vrši pogonski stupanj tranzistora na VT3-VT6. Naravno, snaga pogonskog stupnja dovoljna je za upravljanje više od jednog para tranzistora snage, zapravo, to je bila oklada - u početku je ploča s kontrolerom napravljena odvojeno od energetskog dijela, ali na kraju se pokazalo da nije baš zgodno. Stoga su tiskani vodiči preneseni na glavnu ploču, a transformatori, naravno i tranzistori snage, već su varirani produljenjem ploče.
Energetski transformator je povezan s tranzistorima preko strujnog transformatora, koji je odgovoran za rad zaštite od preopterećenja. Snabers u ovoj verziji nisu ugrađeni - korišteni su ozbiljni radijatori.
Čim se na upravljačkom terminalu pojavi napon koji omogućuje rad pretvarača, otvara se tranzistor VT2, koji zauzvrat dovodi VT1 u zasićenje. Na emiteru VT1 postoji napon od integralnog stabilizatora do 15, koji slobodno prolazi napon napajanja koji se napaja iz VD5 diode, jer je manji od stabilizacijskog napona. Ova dioda se preko otpornika R28 napaja glavnim naponom napajanja od dvanaest volti. Otvaranjem VT1 napaja se regulator i tranzistor pokretača i pretvarač se pokreće. Čim se na transformatoru snage pojave impulsi, napon na njegovom namotu doseže dvostruku vrijednost glavnog napajanja i on, prolazeći kroz diode VD4 i VD6, dovodi se na ulaz stabilizatora na 15 volti. Dakle, nakon pokretanja pretvarača, regulator se napaja iz već stabiliziranog napajanja. Ovo rješenje sklopa omogućuje vam održavanje stabilnog rada pretvarača čak i kada se napaja od šest do sedam volti.
Stabilizacija izlaznog napona provodi se kontrolom sjaja LED diode DA optokaplera, čija je LED dioda povezana s njim preko otpornog razdjelnika. Štoviše, kontrolira se samo jedan krak izlaznog napona. Stabilizacija drugog kraka provodi se pomoću magnetske spojke koja se javlja u jezgri induktora L2 i L3, budući da je ovaj filter napravljen na jednoj jezgri. Čim se poveća opterećenje na pozitivnoj strani izlaznog napona, jezgra se počinje magnetizirati i, kao rezultat toga, negativni napon iz diodnog mosta teže dolazi do izlaza pretvarača, počinje negativni napon na pad, a LED optokaplera reagira na to, prisiljavajući regulator da poveća trajanje upravljačkih impulsa. Drugim riječima, induktor, osim funkcije filtriranja, djeluje kao grupni stabilizacijski induktor i radi na potpuno isti način kao u računalnim napajanjima, stabilizirajući nekoliko izlaznih napona odjednom.
Zaštita od preopterećenja je malo gruba, ali još uvijek prilično funkcionalna. Zaštitni prag se podešava otpornikom R26. Čim struja kroz tranzistore snage dosegne kritičnu vrijednost, napon iz strujnog transformatora otvara tiristor VS1 i on usmjerava upravljački napon s upravljačkog terminala na masu, čime se uklanja napon napajanja iz regulatora. Osim toga, ubrzano pražnjenje kondenzatora C7 događa se kroz otpornik R19, čiji je kapacitet još bolje smanjiti na 100 mikrofarada.
Za resetiranje aktivirane zaštite potrebno je ukloniti i zatim ponovno staviti napon na upravljački terminal.
Još jedna značajka ovog pretvarača je uporaba kondenzatorsko-otpornog pokretača napona u vratima tranzistora snage. Ugradnjom ovih lanaca bilo je moguće postići negativan napon na vratima, koji je dizajniran da ubrza zatvaranje tranzistora snage. Međutim, ovaj način zatvaranja tranzistora nije doveo ni do povećanja učinkovitosti ni do smanjenja temperature, čak ni uz korištenje snubbera, te se od njega odustalo - manje dijelova - više pouzdanosti.

Pa, zadnji peti auto pretvarač. Ova je shema logičan nastavak prethodne, ali opremljena dodatnim značajkama koje poboljšavaju njezina potrošačka svojstva. Upravljački napon REM-a napaja se preko toplinskog osigurača KSD301 koji se može resetirati na 85 stupnjeva i koji je montiran na hladnjak pretvarača. U idealnom slučaju, trebao bi postojati jedan radijator i za pojačalo snage i za pretvarač napona.

Ako su kontakti toplinskog osigurača zatvoreni, tj. temperatura je manja od osamdeset i pet stupnjeva, tada upravljački napon s terminala REM otvara tranzistor VT14, koji zauzvrat otvara VT13 i dvanaest volti iz glavnog izvora napajanja ulazi u petnaest voltni Krenka ulaz. Budući da je ulazni napon niži od stabilizacijskog napona KRENKA na njegovom izlazu, on će izgledati gotovo nepromijenjen - samo će pad regulacijskog tranzistora unijeti mali pad. Iz Krenke se napajanje dovodi do samog regulatora i tranzistora VT4-VT7 pogonskog stupnja. Čim unutarnji stabilizator od pet volti ispusti napon, kondenzator C6 će se početi puniti, smanjujući trajanje pauza između kontrolnih impulsa. Upravljački impulsi će početi otvarati tranzistore snage na sekundarnim namotima transformatora, oni će se pojaviti i početi povećavati efektivnu vrijednost sekundarnog napona. Od prvog sekundarnog namota, napon od 24 volta kroz ispravljač sa središnjom točkom će ići na pozitivni terminal kondenzatora C18, a budući da je njegov napon veći od glavne dvanaest-voltne diode VD13, zatvorit će se i sada regulator napajat će se iz samog sekundarnog namota. Osim toga, dvadeset četiri volta je više od petnaest, stoga će se uključiti stabilizator od petnaest volti i sada će se regulator napajati stabiliziranim naponom.
Rastom upravljačkih impulsa povećavat će se i efektivna vrijednost napona na drugom sekundarnom namotu, a čim dosegne vrijednost pri kojoj počinje svijetliti LED dioda optokaplera DA, fototranzistor će se početi otvarati i sustav će početi za postizanje stabilnog stanja - trajanje impulsa će se prestati povećavati, budući da je emiter fototranzistora spojen na neinvertirajući izlaz pojačala pogreške kontrolera. S povećanjem opterećenja, izlazni napon će početi padati, prirodno će se svjetlina LED-a početi smanjivati, napon na prvom izlazu regulatora također će se smanjiti, a regulator će povećati trajanje impulsa tek toliko da ponovno uspostavi ponovno osvjetljenje LED-a.
Izlaznim naponom upravlja negativni krak, a reakciju na promjene potrošnje u pozitivnom kraku provodi grupna stabilizacijska prigušnica L1. Da bi se ubrzao odziv kontroliranog napona, negativni krak je dodatno opterećen otpornikom R38. Ovdje bismo odmah trebali napraviti rezervu - nije potrebno objesiti prevelike elektrolite na sekundarno napajanje - pri visokim frekvencijama pretvorbe oni su malo korisni, ali mogu imati značajan utjecaj na ukupni koeficijent stabilizacije - tako da napon u pozitivnom kraku počinje rasti ako se opterećenje povećava, napon u negativnom ramenu bi se također trebao smanjiti. Ako potrošnja u negativnom kraku nije velika, a kapacitet kondenzatora je prilično velik C24, tada će se isprazniti dosta dugo i kontrola neće imati vremena pratiti da je napon pao na pozitivnom kraku .
Iz tog razloga se snažno preporučuje postavljanje ne više od 1000 uF po ramenu na samoj ploči pretvarača i 220 ... 470 uF na svakom na pločama pojačala snage i ne više.
Nedostatak snage na vrhovima audio signala morat će se nadoknaditi ukupnom snagom transformatora.
Zaštita od preopterećenja izvodi se na strujnom transformatoru, čiji se napon ispravlja diodama VD5 i VD6 i ulazi u regulator osjetljivosti R26. Nadalje, prolazeći kroz diodu VD4, koja je neka vrsta limitatora amplitude, napon ulazi u bazu tranzistora VT8. Kolektor ovog tranzistora spojen je na ulaz Schmidtovog okidača, sastavljenog na VT2-VT3, i čim se VT8 tranzistor otvori, zatvara VT3. Napon na VT3 kolektoru će se povećati i VT2 će se otvoriti, otvarajući VT1.
I okidač i VT1 napajaju se regulatorovim stabilizatorom od pet volti, a kada se VT1 otvori, pet volti ulazi u šesnaesti izlaz kontrolera, oštro smanjujući trajanje kontrolnih impulsa. Također, pet volti kroz VD3 diodu ulazi u pin četiri, povećavajući vrijeme prisilnih pauza na najveću moguću vrijednost, tj. upravljački impulsi se skraćuju na dva načina odjednom - preko pojačala greške koje nema negativnu povratnu spregu i radi kao komparator, smanjujući trajanje impulsa gotovo trenutno, i kroz oblikovatelj trajanja pauze, koji će se sada kroz ispražnjeni kondenzator početi povećavati trajanje impulsa postupno i ako je opterećenje još uvijek preveliko zaštita će ponovno raditi čim se VT8 otvori. Međutim, okidač na VT2-VT3 ima još jednu zadaću - prati vrijednost glavnog primarnog napona od 12 volti i čim postane manji od 9-10 volti koji se dovodi u bazu VT3 preko otpornika R21 i R22, prednapon neće biti dovoljno i VT3 će se zatvoriti, otvarajući VT2 i VT1. Regulator će se zaustaviti i sekundarno napajanje će se izgubiti.
Ovaj modul ostavlja priliku za pokretanje automobila, ako iznenada njegov vlasnik odluči slušati glazbu na automobilu koji ne radi, a također štiti pojačalo snage od naglih padova napona u trenutku pokretanja pokretača automobila - pretvarač jednostavno čeka izvan trenutka kritične potrošnje, štiteći i pojačalo snage i njegove vlastite sklopke.
Nacrt tiskane ploče ovog pretvarača, a postoje dvije opcije - jedan i dva transformatora.
Zašto dva transformatora?
Za više snage. Činjenica je da je ukupna snaga transformatora u automobilskim pretvaračima ograničena naponom napajanja od dvanaest volti, što zahtijeva određeni broj zavoja na transformatoru. Prsten mora imati najmanje četiri zavoja u primarnom polunamotu; za ferit u obliku slova w broj zavoja može se smanjiti na tri.

Ovo ograničenje je prvenstveno zbog činjenice da s manjim brojem zavoja magnetsko polje već postaje nejednoliko i njegovi su gubici preveliki. To također implicira da nije moguće preusmjeriti frekvenciju pretvorbe na više frekvencije - morat ćete smanjiti broj okretaja, a to nije dopušteno.
Tako se ispostavlja da je ukupna snaga ograničena brojem zavoja primarnog namota i malim frekvencijskim rasponom pretvorbe - ne možete ići ispod 20 kHz - smetnje iz pretvarača ne bi trebale biti u audio rasponu, jer oni potrudit će se da se čuje u zvučnicima.
Ne možete se popeti ni iznad 40 kHz - broj zavoja primarnog namota postaje premali.
Ako želite dobiti veću snagu, ostaje jedino rješenje - povećati broj transformatora, a dva su daleko od maksimalno mogućeg.
Ali ovdje se postavlja još jedno pitanje - kako nadzirati sve transformatore? Ne želim ograditi previše ozbiljnu grupnu stabilizacijsku prigušnicu ili uvesti određeni broj optokaplera. Stoga je jedini način kontrole serijski spoj sekundarnih namota. U ovom slučaju također su isključena izobličenja u potrošnji i mnogo je lakše kontrolirati izlazni napon, međutim, morat će se posvetiti maksimalna pozornost montaži i faziranju transformatora.
Sada malo o razlikama između dijagrama kruga i ploče. Činjenica je da su na ovom principu naznačene samo najosnovnije točke sheme, na tiskanoj su elementi raspoređeni prema stvarnosti. Na primjer, na pločici nema filmskih kondenzatora za napajanje, ali su na pločici. Naravno, rupe za pričvršćivanje za njih izrađene su prema dimenzijama onih kondenzatora koji su bili dostupni u vrijeme razvoja. Naravno, u nedostatku kapaciteta od 2,2 μF, može se koristiti za 1 μF, ali ne niže od 0,47 μF.
Za napajanje, u krugu su također instalirani elektroliti od 4700 uF, ali umjesto njih na ploči je cijeli set kondenzatora od 2200 uF 25 volti, a kondenzatori moraju biti s niskim ESR, to su oni koje pozicioniraju prodavači kao “za matične ploče”. Obično su označeni srebrnom ili zlatnom bojom. Ako se može kupiti na 3300 mikrofarada na 25 volti, onda će biti još bolje, ali to je na našim prostorima prilično rijetko.
Nekoliko riječi o navodnim skakačima - to su skakači koji spajaju staze za sebe. To je učinjeno s razlogom - debljina bakra na ploči je ograničena, a struje koje teku kroz vodiče su prilično velike, a kako bi se nadoknadili gubici u vodiču, staza mora biti doslovno prolivena lemljenjem , što je danas skupo, ili duplicirati sa strujnim vodičima, čime se povećava ukupni presjek vodiča. Ovi skakači izrađeni su od jednožilne bakrene žice s presjekom od najmanje dva i pol kvadrata, idealno, naravno, deblje - četiri ili šest kvadrata.
Diodni most sekundarne snage. Dijagram prikazuje diode u kućištu TO-247, ploča je pripremljena za korištenje dioda u kućištu TO-220. Vrsta dioda izravno ovisi o planiranoj struji u opterećenju, i naravno, bolje je odabrati brže diode - bit će manje samozagrijavanja.
Sada nekoliko riječi o detaljima navijanja.
Najsumnjiviji u krugu je strujni transformator - čini se da je teško namotati pola okreta s debelim žicama primarnog namota, pa čak i u različitim smjerovima. Zapravo, ovo je najjednostavnija komponenta dijelova za namatanje. Za proizvodnju strujnog transformatora koristi se televizijski filtar za napajanje, ako ga IZNENADA nije bilo moguće pronaći, tada se može koristiti BILO KOJA feritna jezgra u obliku slova W, na primjer, plutajući transformator iz napajanja računala. Jezgra se zagrijava do 110-120 stupnjeva deset do dvadeset minuta i onda pukne. Namoti se uklanjaju, sekundarni namot se namotava na okvir, koji se sastoji od 80-120 zavoja žice 0,1 ... 0,2 mm, naravno, presavijeni u dva dijela. Zatim se početak jednog namota povezuje s krajem drugog, žice se učvršćuju na bilo koji način koji vam odgovara, a okvir s namotajem stavlja se na polovicu jezgre. Zatim se jedan snop položi u jedan prozor sa snagom primarnog namota, u tri puta - stavlja se druga i druga polovica jezgre. To je sve! Dva namota od pola zavoja u primaru i 100 zavoja u sekundaru. Zašto nije točno naveden broj zavoja? Broj zavoja treba biti takav da se na otporniku R27 dobije tri do pet volti pri maksimalnim strujama. Ali ne znam koju struju smatrate maksimalnom, koje ćete tranzistore koristiti. A vrijednost napona na R27 uvijek se može ispraviti odabirom vrijednosti ovog otpornika. Glavna stvar je da je strujni transformator preopterećen duž sekundarnog namota, a za to vam je potrebno najmanje 60-70 zavoja u sekundaru - u ovom slučaju bit će minimalno zagrijavanje jezgre.

Induktor L2 izveden je na jezgri transformatora snage prekidačkog napajanja za televizore odgovarajuće veličine. U principu, također se može namotati na jezgru iz transformatora iz napajanja računala, ali će biti potrebno organizirati nemagnetski razmak od 0,5 ... 0,7 mm. Da biste ga stvorili, dovoljno je baciti NEZATVOREN prsten iz žice za namotavanje odgovarajućeg promjera unutar okvira s umetnutom polovicom jezgre.
Induktor je namotan prije punjenja, ali koja će se žica morati izračunati. Osobno, radije radim sa snopovima ili trakom. Traka je, naravno, kompaktnija, uz njenu pomoć dobiva se vrlo velika gustoća namotavanja, ali potrebno je puno vremena da se napravi, i, naravno, ljepilo ne leži na cesti. Mnogo je lakše napraviti snop - za to je dovoljno saznati približnu duljinu vodiča, presavijati žicu nekoliko puta, a zatim je pomoću bušilice uvrnuti u snop.
Koju i koliko žice treba koristiti? To već ovisi o zahtjevima za konačni proizvod. U ovom slučaju govorimo o automobilskoj tehnologiji, koja po definiciji ima vrlo loše uvjete hlađenja, stoga se samozagrijavanje mora svesti na minimum, a za to je potrebno izračunati presjek vodiča pri kojem se on neće jako zagrijavati , ili se uopće ne zagrijavaju. Potonji je naravno poželjniji, ali uzrokuje povećanje veličine, a automobil nije Ikarus, u kojem ima puno prostora. Stoga ćemo nastaviti s minimalnim zagrijavanjem. Naravno, možete naravno ugraditi ventilatore tako da puše i kroz pojačalo i kroz pretvarač, ali samo prašina s naših cesta bolno brzo ubija ventilatore, tako da je bolje plesati od prirodnog hlađenja i uzeti kao osnovu napetost od tri ampera po kvadratnom milimetru presjeka vodiča. Ovo je prilično popularna napetost, koju je preporučljivo uzeti u obzir pri izradi tradicionalnog transformatora na željezu u obliku slova w. Za impulsne uređaje preporuča se položiti pet ili šest ampera po kvadratnom milimetru, ali to podrazumijeva dobru konvekciju zraka, a naš slučaj je zatvoren, pa još uvijek uzimamo tri ampera.
Uvjereni da je troje bolje? A sada dajemo amandman na činjenicu da opterećenje pojačala nije konstantno, jer nitko ne sluša čisti sinusni val, pa čak ni blizu klipinga, tako da se zagrijavanje neće stalno događati, budući da je trenutna vrijednost snage pojačala je otprilike 2/3 maksimuma. Dakle, napetost se može povećati za trideset posto bez ikakvih rizika, tj. dovedite do četiri ampera po kvadratnom milimetru.
Još jednom, radi boljeg razumijevanja brojeva. Uvjeti hlađenja su gadni, žica od velikih struja se počne zagrijavati ako je jako tanka, a ako se namota u kolut, sama se zagrijava. Da bismo riješili problem, postavljamo napon na dva i pol - tri ampera po kvadratnom milimetru presjeka žice, ako je opterećenje konstantno, ako napajamo pojačalo snage, tada povećavamo napetost na četiri - četiri i pol ampera po kvadratnom milimetru presjeka vodiča.
Sada pokrećemo Excel, nadam se da svi imaju takav kalkulator, au gornjoj liniji pišemo redom: "Napetost", zatim "Promjer žice", zatim "Broj žica", zatim "Maksimalna struja" i u posljednjoj ćeliji "Vlast". Idemo na početak sljedećeg retka i za sada upišemo broj tri, neka za sada bude tri ampera po kvadratnom milimetru. U sljedeću ćeliju upisujemo broj jedan, neka to za sada bude žica promjera jednog milimetra. U sljedećoj ćeliji pišemo deset, to će biti broj žica u snopu.
A ovdje su ćelije u kojima će biti formule. Prvo izračunavamo presjek. Da biste to učinili, promjer podijelite s 2 - potreban nam je polumjer. Zatim pomnožimo polumjer s polumjerom, za svaki slučaj, da nam kalkulator ne zatupi, uzmemo izračun polumjera u zagradu i sve to pomnožimo s pi. Kao rezultat toga, dobivamo pi er kvadrat, tj. područje kruga, što je presjek vodiča. Zatim, bez napuštanja uređivanja ćelije, pomnožimo dobiveni rezultat s našim promjerom žice i pomnožimo s brojem žica. Pritisnemo ENTER i vidimo broj s hrpom decimalnih mjesta. Tako visoka točnost nije potrebna, pa rezultat zaokružujemo na jedno decimalno mjesto i naviše, tako da postoji mala tehnološka margina. Da biste to učinili, idite na uređivanje ćelije, odaberite našu formulu i pritisnite CONTROL X - cut, zatim pritisnite gumb FORMULA i odaberite ROUND UP u retku MATEMATIČKA RADNJA. Pojavljuje se dijaloški okvir s pitanjem što zaokružiti i na koliko decimalnih mjesta. Stavimo kursor u gornji prozor i CONTRL VE ubacimo prethodno izrezanu formulu, a u donji prozor stavimo jedinicu, tj. zaokružite na jedno decimalno mjesto i kliknite OK. Sada ćelija sadrži broj s jednom znamenkom iza decimalne točke.
Ostaje umetnuti formulu u posljednju ćeliju, pa, ovdje je sve jednostavno - Ohmov zakon. Imamo maksimalnu struju koju možemo koristiti, a napon na vozilu neka bude dvanaest volti, iako je na automobilu u vožnji oko trinaest plus, ali to ne uzima u obzir pad u spojnim žicama. Dobivenu struju pomnožimo s 12 i dobijemo maksimalnu nazivnu snagu koja neće izazvati jako zagrijavanje vodiča, točnije snopa koji se sastoji od deset žica promjera jednog milimetra.
Neću odgovarati na pitanja "Ali ja nemam takav gumb, nema redaka za uređivanje", a detaljniji opis korištenja Excela u izračunima napajanja je objavljen:

Vraćamo se našem zanatu. Odredili smo promjere žica u snopu i njihov broj. Isti izračuni mogu se koristiti pri određivanju potrebnog snopa u namotima transformatora, ali se napetost može povećati na pet do šest ampera po kvadratnom milimetru - jedan polunamotaj radi pedeset posto vremena, tako da će imati vremena da se ohladi. Moguće je povećati napetost u namotu do sedam ili osam ampera, ali ovdje će pad napona na aktivnom otporu snopa već početi utjecati, a čini se da još uvijek imamo želju da dobijemo lošu učinkovitost, pa bolje nemoj.
Ako postoji nekoliko tranzistora snage, tada je potrebno odmah uzeti u obzir da broj žica u snopu mora biti višekratnik broja tranzistora - snop će se morati podijeliti s brojem agensa snage i to je vrlo poželjno ravnomjerno rasporediti struje koje teku kroz namot.
Pa, nekako smo shvatili izračune, možete početi navijati. Ako je ovo domaći prsten, onda ga morate pripremiti, naime, brusiti oštre kutove kako ne biste oštetili izolaciju žice za namatanje. Zatim je prsten izoliran tankim izolatorom - nije preporučljivo koristiti električnu traku za te svrhe. Vinil će curiti od temperature, a tkanina je predebela. Idealno - fluoroplastična traka, ali nećete je često vidjeti u prodaji. Thermosktch - materijal nije loš, ali nije baš zgodno namotati ga, iako ako se snađete, rezultat neće biti jako loš. Svojedobno sam koristio auto antigravitaciju - samo sam ga ofarbao kistom, pustio da se osuši, opet farbao i tako tri sloja. Mehanička svojstva nisu loša, a ni veliki probojni napon ove izolacije neće utjecati na rad - u našem slučaju sav napon nije velik. Prvo se namota sekundarni namot, budući da je tanji i u njemu ima više zavoja. Zatim se namota primarni namot. Oba namota su odmah namotana u dva presavijena snopa - vrlo je teško pogriješiti s brojem zavoja, koji bi trebao biti isti. Snopovi se pozivaju i spajaju u traženom nizu.

Ako ste previše lijeni za poziv ili nemate dovoljno vremena, onda se prije namatanja snopovi mogu obojiti u različite boje. Kupuje se u paru trajnih flomastera različitih boja, sadržaj njihovih spremnika s bojom se doslovno ispere otapalom i onda se snopovi premazuju tom bojom odmah nakon polaganja. Boja ne drži jako čvrsto, ali čak i nakon što je obrišete s vanjskih žica snopa, i dalje možete vidjeti boju unutar snopa.
Dijelove za namatanje na ploči možete popraviti na nekoliko načina, a to se mora učiniti ne samo s dijelovima za namatanje - visoki elektroliti od stalnog trešenja mogu se odvojiti i od njihovih nogu. Dakle, sve je zalijepljeno. Možete koristiti poliuretansko ljepilo, možete koristiti automobilske fuge ili možete koristiti isti antigravitacijski. Čar potonjeg je u tome što, ako je potrebno, da biste nešto rastavili, možete to i zakiseliti - na to stavite krpu obilno natopljenu otapalom 647, sve to stavite u plastičnu vrećicu i pričekajte pet do šest sati. Antišljunak iz para otapala omekšava i relativno se lako uklanja.
To je sve za automobilske pretvarače, prijeđimo na mrežne.
Za one koji imaju neumornu želju da budu pametni, kažu da sam nešto rekao, ali nisam ništa skupio, odmah ću odgovoriti - zapravo dijelim svoje iskustvo i nemojte se hvaliti da sam sklopio pretvarač i radi. Ono što je bljesnulo u okviru bile su ili neuspješne opcije koje nisu prošle konačna mjerenja ili prototipovi koji su otišli na rastavljanje. Ne bavim se proizvodnjom pojedinačnih uređaja po narudžbi, a ako to radim, onda bi prije svega trebalo biti zanimljivo meni osobno, bilo u smislu strujnog kruga ili materijalno, ali ovdje ću morati biti vrlo zainteresiran.

Samo najvažnije.
Napon napajanja 8-35v (čini se mogućim do 40v, ali nisam testirao)
Mogućnost rada u jednotaktnom i dvotaktnom načinu rada.

Za način rada s jednim ciklusom, maksimalno trajanje impulsa je 96% (ne manje od 4% mrtvog vremena).
Za dvotaktnu verziju, trajanje mrtvog vremena ne može biti manje od 4%.
Primjenom napona od 0 ... 3,3 V na pin 4, možete podesiti mrtvo vrijeme. I izvedite glatki početak.
Ugrađen je stabilizirani izvor referentnog napona 5V i struje do 10mA.
Postoji ugrađena zaštita od niskog napona napajanja, isključivanje ispod 5,5 ... 7V (najčešće 6,4V). Problem je u tome što pri ovom naponu mosfeti već prelaze u linearni način rada i izgaraju ...
Generator mikro kruga moguće je isključiti zatvaranjem izlaza Rt (6) izlaza referentnog napona (14) ili izlaza Ct (5) na masu ključem.

Radna frekvencija 1…300kHz.

Dva ugrađena "greška" operacijska pojačala pojačanja Ku=70..95 dB. Ulazi - izlazi (1); (2) i (15); (16). Izlazi pojačala su spojeni s ILI elementom, pa onaj na čijem je izlazu veći napon kontrolira trajanje impulsa. Jedan od ulaza komparatora obično je vezan na referentni napon (14), a drugi je tamo gdje bi trebao biti ... Kašnjenje signala unutar pojačala je 400 ns, nisu predviđeni za rad unutar jednog ciklusa.

Izlazni stupnjevi mikro kruga s prosječnom strujom od 200 mA dovoljno brzo pune ulazni kapacitet vrata snažnog mosfeta, ali ne osiguravaju njegovo pražnjenje. u razumnom roku. U vezi s tim, potreban je vanjski upravljački program.

Izlazni (5) kondenzator C2 i izlazni (6) otpornici R3; R4 - postavite frekvenciju unutarnjeg oscilatora mikro kruga. U push-pull modu, djeljiv je s 2.

Postoji mogućnost sinkronizacije, aktiviranje ulaznim impulsima.

Jednociklični generator s podesivom frekvencijom i radnim ciklusom
Jednociklični generator s podesivom frekvencijom i radnim ciklusom (omjer trajanja impulsa i trajanja pauze). S jednim tranzistorskim izlaznim drajverom. Ovaj način se provodi ako je pin 13 spojen na zajedničku sabirnicu napajanja.

Shema (1)

Budući da mikro krug ima dva izlazna stupnja, koji u ovom slučaju rade u fazi, mogu se spojiti paralelno kako bi se povećala izlazna struja ... Ili nisu uključeni ... (zeleno na dijagramu) Također, otpornik R7 nije uvijek postavljeno.

Mjerenjem napona na otporniku R10 s operacijskim pojačalom možete ograničiti izlaznu struju. Referentni napon se dovodi na drugi ulaz pomoću razdjelnika R5; R6. Pa znate R10 će se grijati.

Lanac C6; R11, na (3) nozi, stavio radi veće stabilnosti, datasheet traži, ali radi i bez njega. Tranzistor se može uzeti i npn strukture.

Shema (2)

Shema (3)

Jednociklični generator s podesivom frekvencijom i radnim ciklusom. S dva tranzistorska izlazna drajvera (komplementarni pratilac).
Što da kažem? Bolji je oblik signala, smanjuju se prijelazni procesi u trenucima preklapanja, veća je nosivost, a toplinski gubici manji. Iako je ovo možda subjektivno mišljenje. Ali. Sada koristim samo drajver za dva tranzistora. Da, otpornik u krugu vrata ograničava brzinu sklopnih prijelaza.

Shema (4)

A ovdje imamo dijagram tipičnog jednostranog podesivog pretvarača za pojačanje (pojačanje), s regulacijom napona i ograničenjem struje.

Shema radi, išao sam na nekoliko verzija. Izlazni napon ovisi o broju zavoja zavojnice L1, dobro, o otporu otpornika R7; R10; R11, koji se odabiru tijekom podešavanja ... Sama zavojnica može se namotati na bilo što. Veličina - ovisno o snazi. Prsten, W-core, čak i samo na šipki. Ali ne smije ići u zasićenje. Stoga, ako je prsten izrađen od ferita, tada ga morate rezati i zalijepiti s razmakom. Veliki prstenovi iz računalnih izvora napajanja dobro će funkcionirati, ne morate ih rezati, izrađeni su od "prskanog željeza", razmak je već osiguran. Ako je jezgra u obliku slova Š - postavljamo nemagnetski razmak, dolaze s kratkom prosječnom jezgrom - ove su već s razmakom. Ukratko, motamo debelom bakrenom ili montažnom žicom (0,5-1,0 mm, ovisno o snazi) i broj zavoja je 10 ili više (ovisno o tome koji napon želimo dobiti). Priključujemo opterećenje na planirani napon male snage. Našu kreaciju povezujemo s baterijom kroz snažnu svjetiljku. Ako lampa ne svijetli pri punoj toplini, uzimamo voltmetar i osciloskop ...

Odabiremo otpornike R7; R10; R11 i broj zavoja zavojnice L1, postižući predviđeni napon na opterećenju.

Prigušnica Dr1 - 5 ... 10 okretaja s debelom žicom na bilo kojoj jezgri. Čak sam vidio opcije u kojima su L1 i Dr1 namotani na istu jezgru. Nisam osobno provjerio.

Shema (5)

Ovo je također pravi krug pretvarača pojačanja koji se može koristiti, na primjer, za punjenje prijenosnog računala iz automobilske baterije. Komparator na ulazima (15); (16) prati napon baterije "donora" i isključuje pretvarač kada napon na njemu padne ispod odabranog praga.

Lanac C8; R12; VD2 - takozvani Snubber, dizajniran je za potiskivanje induktivnih prenapona. Štedi niskonaponski MOSFET, npr. IRF3205 može izdržati, ako se ne varam, (odvod - izvor) do 50v. Međutim, to uvelike smanjuje učinkovitost. I dioda i otpornik su pristojno grijani. Time se povećava pouzdanost. U nekim načinima (krugovima), bez njega, snažan tranzistor jednostavno odmah izgori. A ponekad radi i bez svega ovoga ... Morate pogledati osciloskop ...

Shema (6)

Dvotaktni glavni generator.
Razne mogućnosti izvedbe i prilagodbe.
Na prvi pogled, ogromna raznolikost shema prebacivanja svodi se na mnogo skromniji broj onih koji stvarno rade ... Prvo što obično radim kada vidim "lukavu" shemu je da je ponovno nacrtam u svoj uobičajeni standard. Prije se zvao GOST. Sada nije jasno kako crtati, što ga čini izuzetno teškim za percipiranje. I skriva greške. Mislim da se to često radi namjerno.
Glavni oscilator za polumost ili most. Ovo je najjednostavniji generator.Trajanje i frekvencija impulsa podešavaju se ručno. Optocoupler na (3) kraku također može podesiti trajanje, ali je podešavanje vrlo oštro. Prije sam prekidao rad mikro kruga. Neki "svjetila" kažu da je nemoguće kontrolirati (3) izlazom, mikro krug će izgorjeti, ali moje iskustvo potvrđuje učinkovitost ovog rješenja. Usput, uspješno je korišten u pretvaraču za zavarivanje.

Nikolaj Petrushov

TL494, kakva je ovo "zvijer"?

TL494 (Texas Instruments) vjerojatno je najčešći PWM kontroler, na temelju kojeg je stvorena većina računalnih napajanja i dijelova napajanja raznih kućanskih aparata.
A sada je ovaj mikro krug prilično popularan među radio amaterima koji se bave izgradnjom prekidačkih izvora napajanja. Domaći analog ovog mikro kruga je M1114EU4 (KR1114EU4). Osim toga, različite strane tvrtke proizvode ovaj mikro krug s različitim nazivima. Na primjer IR3M02 (Sharp), KA7500 (Samsung), MB3759 (Fujitsu). Sve je to isti čip.
Njezina dob je puno mlađa od TL431. Počeo ga je proizvoditi Texas Instruments negdje u kasnim 90-im - početkom 2000-ih.
Pokušajmo zajedno shvatiti što je to i kakva je to "zvijer"? Razmotrit ćemo čip TL494 (Texas Instruments).

Dakle, počnimo gledajući što je unutra.

Spoj.

Sadrži:
- pilasti generator napona (GPN);
- komparator podešavanja mrtvog vremena (DA1);
- komparator podešavanja PWM (DA2);
- pojačalo greške 1 (DA3), koristi se uglavnom za napon;
- pojačalo greške 2 (DA4), koje se uglavnom koristi za signal ograničenja struje;
- izvor stabilnog referentnog napona (ION) za 5V s vanjskim izlazom 14;
- upravljački krug izlaznog stupnja.

Zatim ćemo, naravno, razmotriti sve njegove komponente i pokušati dokučiti čemu sve to služi i kako sve to radi, ali prvo će biti potrebno dati njegove radne parametre (karakteristike).

Mogućnosti	Min.	Maks.	Jedinica Promijeniti
V CC Napon napajanja	7	40	NA
V I Ulazni napon pojačala	-0,3	VCC-2	NA
V O Napon kolektora		40	NA
Struja kolektora (svaki tranzistor)		200	mA
Povratna struja		0,3	mA
f OSC Frekvencija oscilatora	1	300	kHz
C T Kondenzator alternatora	0,47	10000	nF
R T Otpor otpornika generatora	1,8	500	kOhm
T A Radna temperatura TL494C TL494I	0	70	°C
T A Radna temperatura TL494C TL494I	-40	85	°C

Njegove ograničavajuće karakteristike su sljedeće;

Napon napajanja ................................................ .....41V

Ulazni napon pojačala.................................(Vcc+0.3)V

Izlazni napon kolektora............................41V

Izlazna struja kolektora..................................................... .....250 mA

Ukupna disipacija snage u kontinuiranom načinu rada....1W

Položaj i svrha pinova mikro kruga.

Zaključak 1

Ovo je neinvertirajući (pozitivni) ulaz pojačala pogreške 1.
Ako je ulazni napon na njemu niži od napona na pinu 2, tada neće biti napona na izlazu ovog pojačala greške 1 (izlaz će biti nizak) i neće imati nikakvog utjecaja na širinu (radni ciklus) izlaznih impulsa.
Ako je napon na ovom pinu viši nego na pinu 2, tada će se napon pojaviti na izlazu ovog pojačala 1 (izlaz pojačala 1 će imati visoku razinu), a širina (radni ciklus) izlaznih impulsa će se smanjiti. više, to je veći izlazni napon ovog pojačala (maksimalno 3,3 volta).

Zaključak 2

Ovo je invertirajući (negativni) ulaz pojačala pogreške 1.
Ako je ulazni napon na ovom pinu viši od pina 1, neće biti pogreške napona na izlazu pojačala (izlaz će biti nizak) i neće imati utjecaja na širinu (radni ciklus) izlaznih impulsa.
Ako je napon na ovom pinu niži nego na pinu 1, izlaz pojačala će biti visok.

Pojačalo greške je konvencionalno operacijsko pojačalo s pojačanjem reda veličine = 70..95dB za istosmjerni napon, (Ku = 1 na frekvenciji od 350 kHz). Raspon ulaznog napona operacijskog pojačala proteže se od -0,3 V do napona napajanja, minus 2 V. Odnosno, maksimalni ulazni napon mora biti najmanje dva volta niži od napona napajanja.

Zaključak 3

To su izlazi pojačala greške 1 i 2 spojeni na ovaj izlaz preko dioda (ILI sklop). Ako se napon na izlazu bilo kojeg pojačala promijeni iz niskog u visoki, tada na pinu 3 također postaje visok.
Ako napon na ovom pinu premaši 3,3 V, tada impulsi na izlazu mikro kruga nestaju (nulti radni ciklus).
Ako je napon na ovom pinu blizu 0 V, tada će trajanje izlaznih impulsa (radni ciklus) biti maksimalno.

Pin 3 se obično koristi za pružanje povratne informacije pojačalima, ali ako je potrebno, pin 3 se također može koristiti kao ulaz za pružanje varijacije širine impulsa.
Ako je napon na njemu visok (> ~ 3,5 V), tada neće biti impulsa na izlazu MS-a. Napajanje se neće pokrenuti ni pod kojim okolnostima.

Zaključak 4

On kontrolira raspon promjene "mrtvog" vremena (eng. Dead-Time Control), u principu, to je isti radni ciklus.
Ako je napon na njemu blizu 0 V, tada će izlaz mikrosklopa imati i minimalnu moguću i maksimalnu širinu impulsa, koje se mogu postaviti drugim ulaznim signalima (pojačala greške, pin 3).
Ako je napon na ovom pinu oko 1,5 V, tada će širina izlaznih impulsa biti u području od 50% njihove maksimalne širine.
Ako napon na ovom pinu premaši 3,3 V, tada neće biti impulsa na izlazu MS-a. Napajanje se neće pokrenuti ni pod kojim okolnostima.
Ali ne smijete zaboraviti da će se s povećanjem "mrtvog" vremena smanjiti raspon podešavanja PWM-a.

Promjenom napona na pinu 4, možete postaviti fiksnu širinu "mrtvog" vremena (R-R razdjelnik), implementirati način mekog pokretanja u PSU ( R-C lanac), omogućuju daljinsko isključivanje MS-a (ključ), a ovaj izlaz možete koristiti i kao linearni kontrolni ulaz.

Razmotrimo (za one koji ne znaju) što je "mrtvo" vrijeme i čemu ono služi.
Kada radi push-pull krug napajanja, impulsi se naizmjenično dovode s izlaza mikro kruga na baze (vrata) izlaznih tranzistora. Budući da je bilo koji tranzistor inercijski element, ne može se trenutno zatvoriti (otvoriti) kada se signal ukloni (primijeni) s baze (vrata) izlaznog tranzistora. A ako se impulsi primjenjuju na izlazne tranzistore bez "mrtvog" vremena (to jest, impuls se uklanja iz jednog i odmah primjenjuje na drugi), može doći trenutak kada se jedan tranzistor nema vremena zatvoriti, a drugi ima već otvoren. Tada će cjelokupna struja (nazvana kroz struju) teći kroz oba otvorena tranzistora zaobilazeći opterećenje (namotaj transformatora), a budući da neće biti ničim ograničena, izlazni tranzistori će odmah pokvariti.
Da se to ne dogodi, potrebno je nakon završetka jednog impulsa i prije početka sljedećeg - prošlo određeno vrijeme, dovoljno za pouzdano zatvaranje izlaznog tranzistora, s čijeg je ulaza uklonjen upravljački signal.
Ovo vrijeme se zove "mrtvo" vrijeme.

Da, čak i ako pogledate sliku sa sastavom mikro kruga, vidimo da je pin 4 spojen na ulaz komparatora za podešavanje mrtvog vremena (DA1) kroz izvor napona od 0,1-0,12 V. Zašto je to učinjeno?
Ovo se radi samo tako da maksimalna širina (radni ciklus) izlaznih impulsa nikada nije jednaka 100%, kako bi se osigurao siguran rad izlaznih (izlaznih) tranzistora.
Odnosno, ako "stavite" pin 4 na zajedničku žicu, tada na ulazu komparatora DA1 još uvijek neće biti nultog napona, ali će postojati napon samo ove vrijednosti (0,1-0,12 V) i impulsi iz generator pilastog napona (GPN) pojavit će se na izlazu mikro kruga samo kada njihova amplituda na pinu 5 premaši ovaj napon. Odnosno, mikro krug ima fiksni maksimalni prag radnog ciklusa izlaznih impulsa, koji neće prelaziti 95-96% za jednociklični rad izlaznog stupnja i 47,5-48% za dvociklični rad izlaza pozornici.

Zaključak 5

Ovo je izlaz GPN-a, dizajniran je za spajanje kondenzatora za podešavanje vremena Ct na njega, čiji je drugi kraj spojen na zajedničku žicu. Njegov kapacitet se obično odabire od 0,01 μF do 0,1 μF, ovisno o izlaznoj frekvenciji FPG impulsa PWM kontrolera. Ovdje se u pravilu koriste visokokvalitetni kondenzatori.
Izlazna frekvencija GPN-a može se kontrolirati samo na ovom pinu. Raspon izlaznog napona generatora (amplituda izlaznih impulsa) je negdje u području od 3 volta.

Zaključak 6

To je također izlaz GPN-a, dizajniran za spajanje otpornika za podešavanje vremena Rt na njega, čiji je drugi kraj spojen na zajedničku žicu.
Vrijednosti Rt i Ct određuju izlaznu frekvenciju GPN-a i izračunavaju se formulom za rad s jednim ciklusom;

Za push-pull način rada, formula ima sljedeći oblik;

Za PWM kontrolere drugih tvrtki, frekvencija se izračunava istom formulom, osim što će se broj 1 morati promijeniti u 1,1.

Zaključak 7

Spaja se na zajedničku žicu kruga uređaja na PWM kontroleru.

Zaključak 8

Mikrokrug ima izlazni stupanj s dva izlazna tranzistora, koji su njegovi izlazni ključevi. Kolektorski i emiterski izvodi ovih tranzistora su slobodni, pa se prema potrebi ovi tranzistori mogu uključiti u sklop za rad i sa zajedničkim emiterom i sa zajedničkim kolektorom.
Ovisno o naponu na pinu 13, ovaj izlazni stupanj može raditi u dvotaktnom i jednocikličnom radu. U jednocikličnom radu ti se tranzistori mogu spojiti paralelno kako bi se povećala struja opterećenja, što se obično i čini.
Dakle, pin 8 je kolektorski pin tranzistora 1.

Zaključak 9

Ovo je terminal emitera tranzistora 1.

Zaključak 10

Ovo je terminal emitera tranzistora 2.

Zaključak 11

Ovo je kolektor tranzistora 2.

Zaključak 12

Na ovaj pin spojen je "plus" napajanja TL494CN.

Zaključak 13

Ovo je izlaz za odabir načina rada krajnjeg stupnja. Ako je ovaj pin spojen na masu, izlazni stupanj će raditi u jednostranom načinu rada. Izlazni signali na izlazima tranzistorskih sklopki bit će isti.
Ako na ovaj pin primijenite napon od +5 V (međusobno spojite pinove 13 i 14), tada će izlazne tipke raditi u push-pull načinu rada. Izlazni signali na stezaljkama tranzistorskih sklopki bit će izvan faze, a frekvencija izlaznih impulsa bit će upola manja.

Zaključak 14

Ovo je rezultat konjušnice I izvor O pornografija H napona (ION), s izlaznim naponom od +5 V i izlaznom strujom do 10 mA, koji se može koristiti kao referenca za usporedbu u pojačalima greške, i za druge svrhe.

Zaključak 15

Radi točno kao pin 2. Ako se ne koristi drugo pojačalo greške, tada se pin 15 jednostavno spaja na pin 14 (+5V referenca).

Zaključak 16

Radi na isti način kao i pin 1. Ako se drugo pojačalo greške ne koristi, obično se spaja na zajedničku žicu (pin 7).
S pinom 15 spojenim na +5V i pinom 16 spojenim na masu, nema izlaznog napona iz drugog pojačala, tako da nema utjecaja na rad čipa.

Načelo rada mikro kruga.

Pa kako radi TL494 PWM kontroler.
Iznad smo detaljno ispitali svrhu pinova ovog mikro kruga i koju funkciju obavljaju.
Ako se sve ovo pažljivo analizira, onda iz svega ovoga postaje jasno kako ovaj čip radi. Ali još jednom ću vrlo kratko opisati princip njegovog rada.

Kada se mikro krug obično uključi i na njega se napaja (minus na pin 7, plus na pin 12), GPN počinje generirati pilaste impulse s amplitudom od oko 3 volta, čija frekvencija ovisi o C i R spojen na pinove 5 i 6 mikro kruga.
Ako je vrijednost upravljačkih signala (na pinovima 3 i 4) manja od 3 volta, tada se na izlaznim ključevima mikro kruga pojavljuju pravokutni impulsi, čija širina (radni ciklus) ovisi o vrijednosti upravljačkih signala na pinovima 3 i 4.
Odnosno, mikrokrug uspoređuje pozitivni pilasti napon iz kondenzatora Ct (C1) s bilo kojim od dva kontrolna signala.
Logički sklopovi za upravljanje izlaznim tranzistorima VT1 i VT2 otvaraju ih samo kada je napon pilastih impulsa veći od upravljačkih signala. I što je ta razlika veća, širi je izlazni impuls (više radnog ciklusa).
Upravljački napon na pinu 3 pak ovisi o signalima na ulazima operacijskih pojačala (pojačala greške), koja zauzvrat mogu kontrolirati izlazni napon i izlaznu struju PSU-a.

Dakle, povećanje ili smanjenje vrijednosti bilo kojeg upravljačkog signala uzrokuje, odnosno, linearno smanjenje ili povećanje širine naponskih impulsa na izlazima mikro kruga.
Kao upravljački signali, kao što je gore spomenuto, mogu se koristiti napon s pina 4 (kontrola mrtvog vremena), ulazi pojačala greške ili ulazni signal povratne sprege izravno s pina 3.

Teorija je, kako se kaže, teorija, ali bit će puno bolje vidjeti i "osjetiti" sve ovo u praksi, pa hajdemo sastaviti sljedeću shemu na matičnoj ploči i vidjeti iz prve ruke kako to sve funkcionira.

Najjednostavniji i brz način- Stavite sve zajedno na ploču. Da, instalirao sam KA7500 čip. Stavio sam izlaz "13" mikro kruga na zajedničku žicu, to jest, naši izlazni ključevi će raditi u jednocikličnom načinu (signali na tranzistorima će biti isti), a brzina ponavljanja izlaznih impulsa će odgovarati na frekvenciju pilastog napona GPN-a.

Spojio sam osciloskop na sljedeće ispitne točke:
- Prva zraka do pina "4", za kontrolu istosmjernog napona na ovom pinu. Nalazi se u središtu zaslona na nultoj liniji. Osjetljivost - 1 volt po podjeli;
- Drugi snop na izlaz "5", za kontrolu pilastog napona GPN-a. Također se nalazi na nultoj liniji (obje zrake su kombinirane) u središtu osciloskopa i s istom osjetljivošću;
- Treći snop na izlaz mikrosklopa na izlaz "9", za kontrolu impulsa na izlazu mikrosklopa. Osjetljivost snopa je 5 volti po podjeli (0,5 volti, plus razdjelnik za 10). Nalazi se na dnu zaslona osciloskopa.

Zaboravio sam reći da su izlazni ključevi mikro kruga spojeni na zajednički kolektor. Drugim riječima, prema shemi emiterskog sljedbenika. Zašto repetitor? Jer signal na emiteru tranzistora točno ponavlja bazni signal, tako da sve možemo jasno vidjeti.
Ako uklonite signal s kolektora tranzistora, on će biti invertiran (okrenut) u odnosu na signal baze.
Napajamo mikro krug i vidimo što imamo na izlazima.

Na četvrtoj nozi imamo nulu (klizač trimera je u najnižem položaju), prva zraka je na nultoj liniji u sredini ekrana. Ne rade ni pojačivači grešaka.
Na petoj nozi vidimo pilasti napon GPN-a (druga zraka), s amplitudom nešto većom od 3 volta.
Na izlazu mikro kruga (pin 9) vidimo pravokutne impulse s amplitudom od oko 15 volti i maksimalnom širinom (96%). Točke na dnu zaslona samo su fiksni prag radnog ciklusa. Da biste ga bolje vidjeli, uključite rastezanje na osciloskopu.

Pa, sad se bolje vidi. To je upravo vrijeme kada amplituda impulsa padne na nulu i izlazni tranzistor je zatvoren za ovo kratko vrijeme. Nulta razina za ovu zraku na dnu ekrana.
Pa, dodajmo napon na pin 4 i vidimo što ćemo dobiti.

Na pinu "4" s trimer otpornikom postavio sam konstantni napon od 1 volta, prvi snop porastao je za jedan podjeljak (ravna linija na ekranu osciloskopa). Što vidimo? Mrtvo vrijeme se povećalo (radni ciklus se smanjio), točkasta je linija na dnu zaslona. Odnosno, izlazni tranzistor je neko vrijeme zatvoren za oko pola trajanja samog impulsa.
Dodajmo još jedan volt pomoću otpornika za podešavanje na pin "4" mikro kruga.

Vidimo da je prvi snop porastao za jedan podeljak, trajanje izlaznih impulsa je postalo još kraće (1/3 trajanja cijelog impulsa), a mrtvo vrijeme (vrijeme zatvaranja izlaznog tranzistora) se povećalo na dvije trećine. Odnosno, jasno se vidi da logika mikro kruga uspoređuje razinu GPN signala s razinom upravljačkog signala, a na izlaz prenosi samo onaj GPN signal, čija je razina viša od upravljačkog signala.

Da bude još jasnije, trajanje (širina) izlaznih impulsa mikrosklopa bit će isto kao trajanje (širina) izlaznih impulsa pilastog napona koji su iznad razine upravljačkog signala (iznad ravne crte na ekran osciloskopa).

Samo naprijed, dodajte još jedan volt na pin "4" mikro kruga. Što vidimo? Na izlazu mikro kruga, vrlo kratki impulsi približno su iste širine kao oni koji strše iznad ravne linije vrha napona zuba pile. Uključite rastezanje na osciloskopu da se puls bolje vidi.

Ovdje vidimo kratki impuls tijekom kojeg će izlazni tranzistor biti otvoren, a ostatak vremena (donja linija na ekranu) bit će zatvoren.
Pa, pokušajmo još više podići napon na pinu "4". Napon na izlazu smo postavili trimer otpornikom iznad razine pilastog napona GPN-a.

Pa, to je to, PSU će nam prestati raditi, jer je izlaz potpuno "smiren". Nema izlaznih impulsa, jer na kontrolnom pinu "4" imamo konstantnu razinu napona veću od 3,3 volta.
Apsolutno ista stvar će se dogoditi ako primijenite upravljački signal na pin "3", ili na neku vrstu pojačala greške. Ako ste zainteresirani, možete sami provjeriti. Štoviše, ako su upravljački signali odmah na svim upravljačkim izlazima, upravljaju mikrokrugom (prevladavaju), postojat će signal s tog upravljačkog izlaza, čija je amplituda veća.

Pa, pokušajmo odspojiti izlaz "13" sa zajedničke žice i spojiti ga na izlaz "14", odnosno prebaciti način rada izlaznih tipki s jednostrukog na dvostruki. Da vidimo što možemo učiniti.

Trimerom ponovno dovodimo napon na pin "4" na nulu. Uključujemo struju. Što vidimo?
Na izlazu mikro kruga također postoje pravokutni impulsi maksimalnog trajanja, ali njihova brzina ponavljanja postala je polovica frekvencije pilastih impulsa.
Isti impulsi bit će na drugom ključnom tranzistoru mikro kruga (pin 10), s jedinom razlikom što će se vremenski pomaknuti u odnosu na njih za 180 stupnjeva.
Postoji i maksimalni prag radnog ciklusa (2%). Sada se ne vidi, morate spojiti 4. zraku osciloskopa i kombinirati dva izlazna signala zajedno. Četvrta sonda nije pri ruci, pa je nisam učinio. Tko želi neka provjeri sam da se u to uvjeri.

U ovom načinu rada mikro krug radi točno na isti način kao u jednocikličnom načinu rada, s jedinom razlikom da maksimalno trajanje izlaznih impulsa ovdje neće prelaziti 48% ukupnog trajanja impulsa.
Stoga nećemo dugo razmatrati ovaj način rada, već samo vidjeti kakve ćemo impulse imati pri naponu na pinu "4" od dva volta.

Podižemo napon pomoću otpornika za ugađanje. Širina izlaznih impulsa smanjila se na 1/6 ukupnog trajanja impulsa, odnosno također točno dvostruko više nego u jednocikličnom načinu rada izlaznih sklopki (tamo 1/3 puta).
Na izlazu drugog tranzistora (pin 10) bit će isti impulsi, samo pomaknuti u vremenu za 180 stupnjeva.
Pa, u principu, analizirali smo rad PWM kontrolera.

Više o zaključku "4". Kao što je ranije spomenuto, ovaj pin se može koristiti za "soft" pokretanje napajanja. Kako to organizirati?
Jako jednostavno. Da biste to učinili, spojite na izlaz "4" RC lanac. Evo primjera fragmenta dijagrama:

Kako ovdje funkcionira "soft start"? Pogledajmo dijagram. Kondenzator C1 je spojen na ION (+5 volti) preko otpornika R5.
Kada se mikrokrug (pin 12) napaja, +5 volti se pojavljuje na pinu 14. Kondenzator C1 se počinje puniti. Struja punjenja kondenzatora teče kroz otpornik R5, u trenutku uključivanja je maksimalna (kondenzator se isprazni) i na otporniku dolazi do pada napona od 5 volti, koji se dovodi na izlaz "4". Ovaj napon, kao što smo već saznali iskustvom, zabranjuje prolaz impulsa do izlaza mikro kruga.
Kako se kondenzator puni, struja punjenja se smanjuje i pad napona na otporniku se u skladu s tim smanjuje. Napon na pinu "4" također se smanjuje i na izlazu mikro kruga počinju se pojavljivati impulsi, čije se trajanje postupno povećava (kako se kondenzator puni). Kada je kondenzator potpuno napunjen, struja punjenja prestaje, napon na pinu "4" postaje blizu nule, a pin "4" više ne utječe na trajanje izlaznih impulsa. Napajanje prelazi u svoj način rada.
Naravno, pogađate da će vrijeme pokretanja PSU-a (njegov izlaz u način rada) ovisiti o vrijednosti otpornika i kondenzatora, a njihovim odabirom moći ćete regulirati to vrijeme.

Pa, ovo je ukratko cijela teorija i praksa, i ovdje nema ništa posebno komplicirano, a ako razumijete i razumijete rad ovog PWM-a, onda vam neće biti teško razumjeti i razumjeti rad drugih PWM-ova.

Želim vam svima puno sreće.

Samo najvažnije.
Napon napajanja 8-35v (čini se mogućim do 40v, ali nisam testirao)
Mogućnost rada u jednotaktnom i dvotaktnom načinu rada.

Radna frekvencija 1…300kHz.

Izlazni (5) kondenzator C2 i izlazni (6) otpornici R3; R4 - postavite frekvenciju unutarnjeg oscilatora mikro kruga. U push-pull modu, djeljiv je s 2.

Postoji mogućnost sinkronizacije, aktiviranje ulaznim impulsima.

Shema (1)

Mjerenjem napona na otporniku R10 s operacijskim pojačalom možete ograničiti izlaznu struju. Referentni napon se dovodi na drugi ulaz pomoću razdjelnika R5; R6. Pa znate R10 će se grijati.

Lanac C6; R11, na (3) nozi, stavio radi veće stabilnosti, datasheet traži, ali radi i bez njega. Tranzistor se može uzeti i npn strukture.

Shema (2)

Shema (3)

Shema (4)

A ovdje imamo dijagram tipičnog jednostranog podesivog pretvarača za pojačanje (pojačanje), s regulacijom napona i ograničenjem struje.

Odabiremo otpornike R7; R10; R11 i broj zavoja zavojnice L1, postižući predviđeni napon na opterećenju.

Prigušnica Dr1 - 5 ... 10 okretaja s debelom žicom na bilo kojoj jezgri. Čak sam vidio opcije u kojima su L1 i Dr1 namotani na istu jezgru. Nisam osobno provjerio.

Shema (5)

Shema (6)

PREKIDAČ NAPAJANJA NA TL494 I IR2110

Većina automobilskih i mrežnih pretvarača napona temelji se na specijaliziranom kontroleru TL494, a budući da je on glavni, ne bi bilo pošteno ne govoriti ukratko o principu njegovog rada.
Kontroler TL494 je DIP16 plastično kućište (postoje opcije u planarnom kućištu, ali se ne koristi u ovim izvedbama). Funkcionalni dijagram regulatora prikazan je na sl.1.

Slika 1 - Blok dijagram TL494 čipa.

Kao što se može vidjeti sa slike, mikro krug TL494 ima vrlo razvijene upravljačke krugove, što omogućuje izgradnju pretvarača na njegovoj osnovi za gotovo sve zahtjeve, ali prvo nekoliko riječi o funkcionalnim jedinicama regulatora.
ION i podnaponski zaštitni krugovi. Krug se uključuje kada napajanje dosegne prag od 5,5..7,0 V (tipična vrijednost 6,4 V). Do ove točke interne upravljačke sabirnice onemogućuju rad generatora i logičkog dijela sklopa. Struja praznog hoda pri naponu napajanja +15 V (izlazni tranzistori isključeni) ne više od 10 mA. ION +5V (+4,75..+5,25 V, izlazna stabilizacija ne gora od +/- 25mV) osigurava izlaznu struju do 10 mA. Moguće je pojačati ION samo korištenjem npn-emiterskog pratioca (vidi TI stranice 19-20), ali će napon na izlazu takvog "stabilizatora" jako ovisiti o struji opterećenja.
Generator generira na vremenskom kondenzatoru Ct (pin 5) pilasti napon od 0..+3.0V (amplitudu postavlja ION) za TL494 Texas Instruments i 0...+2.8V za TL494 Motorola (što možemo očekivati od drugih?) , odnosno za TI F =1,0/(RtCt), za Motorola F=1,1/(RtCt).
Dopuštene radne frekvencije od 1 do 300 kHz, dok je preporučeno područje Rt = 1...500kΩ, Ct=470pF...10uF. U ovom slučaju, tipični temperaturni pomak frekvencije je (naravno, bez uzimanja u obzir pomak priključenih komponenti) +/-3%, a frekvencijski pomak ovisno o naponu napajanja je unutar 0,1% u cijelom dopuštenom rasponu. .
Za daljinsko isključivanje generatora, možete vanjskim ključem zatvoriti ulaz Rt (6) na izlaz ION-a ili - zatvoriti Ct na masu. Naravno, otpornost na propuštanje otvorenog prekidača mora se uzeti u obzir pri odabiru Rt, Ct.
Ulaz za kontrolu faze mirovanja (radni ciklus) kroz komparator faze mirovanja postavlja potrebnu minimalnu stanku između impulsa u krakovima kruga. Ovo je potrebno kako za sprječavanje prolazne struje u stupnjevima napajanja izvan IC, tako i za stabilan rad okidača - vrijeme prebacivanja digitalnog dijela TL494 je 200 ns. Izlazni signal je omogućen kada pila na Ct prijeđe napon na upravljačkom ulazu 4 (DT). Na taktnim frekvencijama do 150 kHz pri nultom upravljačkom naponu, faza mirovanja = 3% perioda (ekvivalentni pomak kontrolnog signala 100..120 mV), na visokim frekvencijama, ugrađena korekcija produžuje fazu mirovanja na 200.. 300 ns.
Koristeći DT ulazni krug, moguće je postaviti fiksnu fazu mirovanja (R-R razdjelnik), način mekog pokretanja (R-C), daljinsko isključivanje (ključ), a također koristiti DT kao linearni kontrolni ulaz. Ulazni krug je sastavljen od pnp tranzistora, tako da ulazna struja (do 1,0 uA) istječe iz IC, a ne utječe u njega. Struja je prilično velika, pa treba izbjegavati otpornike visokog otpora (ne više od 100 kOhm). Pogledajte TI, stranica 23 za primjer zaštite od prenapona korištenjem TL430 (431) 3-pinske zener diode.
Pojačala grešaka - zapravo, operacijska pojačala s Ku=70..95dB istosmjernog napona (60 dB za rane serije), Ku=1 na 350 kHz. Ulazni krugovi su sastavljeni na pnp tranzistorima, tako da ulazna struja (do 1,0 µA) istječe iz IC-a, a ne ulazi u njega. Struja je dovoljno velika za op-amp, prednapon je također (do 10 mV), tako da otpornike visokog otpora u upravljačkim krugovima (ne više od 100 kOhm) treba izbjegavati. Ali zahvaljujući korištenju pnp ulaza, raspon ulaznog napona je od -0,3V do Vnapajanje-2V
Kada koristite RC frekvencijski ovisan OS, treba imati na umu da je izlaz pojačala zapravo jednostrani (serijska dioda!), Dakle, punjenje kapaciteta (gore) će ga napuniti, a dolje - trebat će dugo vremena isprazniti se. Napon na ovom izlazu je u rasponu od 0..+3,5V (malo više od amplitude generatora), zatim koeficijent napona naglo pada i na oko 4,5V na izlazu dolazi do zasićenja pojačala. Isto tako, treba izbjegavati otpornike niskog otpora u izlaznom krugu pojačala (OS petlje).
Pojačala nisu dizajnirana za rad unutar jednog ciklusa radne frekvencije. S kašnjenjem propagacije signala unutar pojačala od 400 ns, oni su za to prespori, a logika upravljanja okidačem to ne dopušta (na izlazu bi bili bočni impulsi). U stvarnim PN krugovima, granična frekvencija OS kruga odabrana je reda veličine 200-10000 Hz.
Logika upravljanja okidačem i izlazom - S naponom napajanja od najmanje 7 V, ako je napon pile na generatoru veći nego na upravljačkom ulazu DT i ako je napon pile veći nego na bilo kojem od pojačala greške (uzimajući u obzir ugrađene pragove i offsets) - dopušten je izlaz sklopa. Kada se generator vrati s maksimuma na nulu, izlazi su onemogućeni. Okidač s dvofaznim izlazom dijeli frekvenciju na pola. S logičkom 0 na ulazu 13 (način izlaza), faze okidača se kombiniraju ILI i šalju se istovremeno na oba izlaza, s logičkom 1, šalju se parafazno na svaki izlaz zasebno.
Izlazni tranzistori - npn Darlingtoni s ugrađenom toplinskom zaštitom (ali bez strujne zaštite). Tako je minimalni pad napona između kolektora (obično zatvorenog na pozitivnu sabirnicu) i emitera (kod opterećenja) 1,5 V (tipično pri 200 mA), au zajedničkom emiterskom krugu nešto je bolji, 1,1 V tipično. Maksimalna izlazna struja (s jednim otvorenim tranzistorom) ograničena je na 500 mA, maksimalna snaga za cijeli kristal je 1W.
Preklopni izvori napajanja postupno zamjenjuju svoje tradicionalne rođake u zvučnoj tehnici, budući da izgledaju primjetno privlačnije i ekonomski i ukupno. Isti čimbenik koji prekidački izvori napajanja pridonose izobličenju pojačala, naime pojava dodatnih tonova, već gubi na važnosti uglavnom iz dva razloga - moderna baza elemenata omogućuje vam da dizajnirate pretvarače s frekvencijom pretvorbe znatno većom od 40 kHz , dakle, modulacija napajanja koju uvodi napajanje bit će u ultrazvuku. Osim toga, višu frekvenciju snage mnogo je lakše filtrirati, a upotreba dvaju LC filtara u obliku slova L u strujnim krugovima već dovoljno izglađuje valovitost na tim frekvencijama.
Naravno, u ovoj bačvi meda postoji i muha u masti - razlika u cijeni između tipičnog napajanja za pojačalo snage i prekidačkog postaje uočljivija s povećanjem snage ove jedinice, tj. što je napajanje snažnije, to je isplativije u odnosu na svoj tipični analog.
I to nije sve. Pri korištenju prekidačkih izvora napajanja potrebno je pridržavati se pravila za montažu visokofrekventnih uređaja, naime korištenje dodatnih zaslona, dovod zajedničke žice do hladnjaka energetskog dijela, kao i ispravno ožičenje uzemljenje i spoj zaštitnih pletenica i vodiča.
Nakon male lirske digresije o značajkama prekidačkih izvora napajanja za pojačala snage, stvarni dijagram strujnog kruga napajanja od 400 W:

Slika 1. kružni dijagram preklopno napajanje za pojačala snage do 400 W
POVEĆAJ U DOBROJ KVALITETI

Upravljački kontroler u ovom napajanju je TL494. Naravno, postoje moderniji IC-ovi za ovaj zadatak, ali mi koristimo ovaj određeni kontroler iz dva razloga - VRLO ga je lako nabaviti. Dugo vremena nisu pronađeni problemi s kvalitetom proizvedenih izvora napajanja TL494 tvrtke Texas Instruments. Pojačalo pogreške pokriveno je OOS-om, što omogućuje postizanje prilično velikog koeficijenta. stabilizacija (odnos otpornika R4 i R6).
Nakon kontrolera TL494 dolazi polumostni drajver IR2110, koji zapravo upravlja vratima tranzistora snage. Korištenje upravljačkog programa omogućilo je odustajanje od prilagodbenog transformatora, koji se široko koristi u napajanju računala. Pokretač IR2110 učitava se na kapke kroz lance R24-VD4 i R25-VD5 ubrzavajući zatvaranje radnika na terenu.
Prekidači snage VT2 i VT3 rade na primarnom namotu energetskog transformatora. Središte potrebno za dobivanje izmjeničnog napona u primarnom namotu transformatora čine elementi R30-C26 i R31-C27.
Nekoliko riječi o algoritmu prekidačkog napajanja na TL494:
U trenutku primjene mrežnog napona od 220 V, kapaciteti primarnih energetskih filtara C15 i C16 su zaraženi preko otpornika R8 i R11, što ne dopušta preopterećenje diolnog mosta VD strujom kratkog spoja potpuno ispražnjenog. C15 i C16. U isto vrijeme, kondenzatori C1, C3, C6, C19 se pune kroz liniju otpornika R16, R18, R20 i R22, stabilizator 7815 i otpornik R21.
Čim napon na kondenzatoru C6 dosegne 12 V, zener dioda VD1 se "probija" i kroz nju počinje teći struja koja puni kondenzator C18, a čim pozitivni izvod ovog kondenzatora dosegne vrijednost dovoljnu za otvaranje tiristor VS2, otvorit će se. Ovo će uključiti relej K1, koji će svojim kontaktima spojiti otpornike za ograničavanje struje R8 i R11. Osim toga, otvoreni tiristor VS2 otvorit će tranzistor VT1 prema kontroleru TL494 i pogonskom polumostu IR2110. Regulator će ući u način laganog pokretanja, čije trajanje ovisi o vrijednostima R7 i C13.
Tijekom laganog pokretanja, trajanje impulsa koji otvaraju tranzistore snage postupno se povećava, čime se postupno pune kondenzatori sekundarne snage i ograničava struja kroz ispravljačke diode. Trajanje se povećava sve dok količina sekundarne snage ne bude dovoljna za uključivanje LED-a optokaplera IC1. Čim svjetlina LED diode optokaplera postane dovoljna za otvaranje tranzistora, trajanje impulsa će se prestati povećavati (slika 2).

Slika 2. Način mekog pokretanja.

Ovdje treba napomenuti da je trajanje mekog pokretanja ograničeno, budući da struja koja prolazi kroz otpornike R16, R18, R20, R22 nije dovoljna za napajanje regulatora TL494, pokretačkog programa IR2110 i uključenog namota releja - napajanje napon ovih mikrosklopova počet će se smanjivati i uskoro će se smanjiti do vrijednosti pri kojoj će TL494 prestati generirati upravljačke impulse. I neposredno prije ovog trenutka, način mekog pokretanja trebao bi biti gotov i pretvarač bi trebao ući u normalni način rada, budući da se glavno napajanje za regulator TL494 i upravljački program IR2110 dobiva iz energetskog transformatora (VD9, VD10 - ispravljač s srednja točka, R23-C1-C3 - RC filtar, IC3 je stabilizator od 15 V) i zato kondenzatori C1, C3, C6, C19 imaju tako visoke vrijednosti - moraju držati napajanje regulatora dok se ne vrati u normalan rad .
TL494 stabilizira izlazni napon promjenom trajanja upravljačkih impulsa tranzistora snage pri konstantnoj frekvenciji - Modulacija širine impulsa - PWM. To je moguće samo ako je vrijednost sekundarnog napona energetskog transformatora veća od one potrebne na izlazu stabilizatora za najmanje 30%, ali ne više od 60%.

Slika 3. Princip rada PWM stabilizatora.

Kako se opterećenje povećava, izlazni napon se počinje smanjivati, LED optokaplera IC1 počinje slabije svijetliti, tranzistor optokaplera se zatvara, smanjujući napon na pojačalu greške i time povećavajući trajanje kontrolnih impulsa dok efektivni napon ne dosegne vrijednost stabilizacije (Slika 3). Kada se opterećenje smanji, napon će se početi povećavati, LED optokaplera IC1 će početi svijetliti jače, otvarajući tako tranzistor i smanjujući trajanje upravljačkih impulsa dok se vrijednost efektivne vrijednosti izlaznog napona ne smanji na stabilizirana vrijednost. Vrijednost stabiliziranog napona regulira se otpornikom za podešavanje R26.
Treba napomenuti da regulator TL494 ne regulira trajanje svakog impulsa ovisno o izlaznom naponu, već samo prosječnu vrijednost, tj. mjerni dio ima neku inerciju. Međutim, čak i s instaliranim kondenzatorima u sekundarnom napajanju kapaciteta 2200 uF, kvarovi struje pri vršnim kratkotrajnim opterećenjima ne prelaze 5%, što je sasvim prihvatljivo za opremu klase HI-FI. Obično stavljamo kondenzatore u sekundarno napajanje od 4700 uF, što daje sigurnu marginu za vršne vrijednosti, a upotreba grupne stabilizacijske prigušnice omogućuje vam kontrolu sva 4 izlazna napona snage.
The blok impulsa napajanje je opremljeno zaštitom od preopterećenja, čiji je mjerni element strujni transformator TV1. Čim struja dosegne kritičnu vrijednost, tiristor VS1 se otvara i šuntira napajanje završnog stupnja regulatora. Kontrolni impulsi nestaju i napajanje prelazi u stanje pripravnosti, koje može biti u stanju pripravnosti dosta dugo, budući da tiristor VS2 i dalje ostaje otvoren - struja koja teče kroz otpornike R16, R18, R20 i R22 dovoljna je da drži ga otvorenim. Kako izračunati strujni transformator.
Da biste napajanje izveli iz stanja pripravnosti, morate pritisnuti tipku SA3, koja će svojim kontaktima spojiti tiristor VS2, struja će prestati teći kroz njega i zatvorit će se. Čim se SA3 kontakti otvore, VT1 tranzistor se sam zatvara, uklanjajući napajanje iz kontrolera i pokretača. Dakle, upravljački krug će se prebaciti u način rada s minimalnom potrošnjom - tiristor VS2 je zatvoren, stoga je relej K1 isključen, tranzistor VT1 je zatvoren, stoga su regulator i pokretač bez napona. Kondenzatori C1, C3, C6 i C19 počinju se puniti i čim napon dosegne 12 V, otvorit će se tiristor VS2 i pokrenut će se sklopno napajanje.
Ako je potrebno, stavite napajanje u stanje pripravnosti, možete koristiti tipku SA2, kada se pritisne, spojit će se baza i emiter tranzistora VT1. Tranzistor će se zatvoriti i isključiti upravljač i upravljački program. Upravljački impulsi će nestati, a nestat će i sekundarni naponi. Međutim, napajanje se neće ukloniti iz releja K1 i pretvarač se neće ponovno pokrenuti.
Ovaj sklop vam omogućuje sastavljanje napajanja od 300-400 W do 2000 W, naravno, da će se neki elementi kruga morati zamijeniti, jer prema svojim parametrima jednostavno ne mogu izdržati teška opterećenja.
Prilikom sastavljanja snažnijih opcija obratite pozornost na kondenzatore filtara za izglađivanje primarnog napajanja C15 i C16. Ukupni kapacitet ovih kondenzatora mora biti proporcionalan snazi napajanja i odgovarati omjeru 1 W izlazne snage pretvarača napona odgovara 1 μF kapaciteta kondenzatora primarnog filtra snage. Drugim riječima, ako je napajanje 400 W, tada treba koristiti 2 kondenzatora od 220 uF, ako je snaga 1000 W, tada se moraju ugraditi kondenzatora od 2 470 uF ili dva kondenzatora od 680 uF.
Ovaj zahtjev ima dvije svrhe. Prvo, smanjuje se valovitost primarnog napona napajanja, što olakšava stabilizaciju izlaznog napona. Drugo, korištenje dva kondenzatora umjesto jednog olakšava rad samog kondenzatora, budući da je elektrolitske kondenzatore serije TK puno lakše nabaviti, a nisu u potpunosti namijenjeni za upotrebu u visokofrekventnim izvorima napajanja - unutarnji otpor je previsok i pri visokim frekvencijama ti će se kondenzatori zagrijati. Korištenjem dva komada smanjuje se unutarnji otpor, a rezultirajuće zagrijavanje već se dijeli između dva kondenzatora.
Kada se koriste kao tranzistori snage IRF740, IRF840, STP10NK60 i slični (za više detalja o najčešće korištenim tranzistorima u mrežnim pretvaračima, pogledajte tablicu na dnu stranice), možete u potpunosti odbiti diode VD4 i VD5 i smanjiti vrijednosti otpornika R24 i R25 do 22 Ohma - snaga drajvera IR2110 dovoljna je za pokretanje ovih tranzistora. Ako se sastavi snažnije sklopno napajanje, bit će potrebni snažniji tranzistori. Treba obratiti pozornost i na maksimalnu struju tranzistora i njegovu disipacijsku snagu - impulsno stabilizirana napajanja su vrlo osjetljiva na ispravnost dobavljenog snubbera i bez njega se tranzistori snage više zagrijavaju jer struje nastale samoindukcijom počinju protok kroz diode ugrađene u tranzistore. Saznajte više o odabiru prigušivača.
Također, povećanje vremena zatvaranja bez snubbera daje značajan doprinos grijanju - tranzistor je duži u linearnom načinu rada.
Vrlo često zaboravljaju na još jednu značajku tranzistora s efektom polja - s povećanjem temperature njihova maksimalna struja opada, i to prilično snažno. Na temelju toga, pri izboru tranzistora snage za sklopna napajanja, trebali biste imati najmanje dvostruku marginu za maksimalnu struju za napajanje pojačala snage i tri puta za uređaje koji rade na velikom nepromjenjivom opterećenju, kao što je indukcijska talionica ili dekorativna rasvjeta, napajanje niskonaponskog električnog alata.
Stabilizacija izlaznog napona provodi se zahvaljujući grupnoj stabilizacijskoj prigušnici L1 (DGS). Obratite pozornost na smjer namota ovog induktora. Broj zavoja treba biti proporcionalan izlaznim naponima. Naravno, postoje formule za izračunavanje ovog sklopa namota, ali iskustvo je pokazalo da bi ukupna snaga jezgre za DGS trebala biti 20-25% ukupne snage energetskog transformatora. Možete navijati dok se prozor ne ispuni za oko 2/3, ne zaboravljajući da ako su izlazni naponi različiti, tada namot s višim naponom treba biti proporcionalno veći, na primjer, potrebna su vam dva bipolarna napona, jedan za ± 35 V , a drugi za napajanje subwoofera naponom ±50 V.
DGS namotavamo u četiri žice odjednom dok se ne popuni 2/3 prozora, računajući zavoje. Promjer se izračunava na temelju jakosti struje od 3-4 A / mm2. Recimo da imamo 22 okreta, činimo proporciju:
22 zavoja / 35 V = X zavoja / 50 V.
X okretaja = 22 × 50 / 35 = 31,4 ≈ 31 okretaja
Zatim odrežemo dvije žice za ± 35 V i namotamo još 9 zavoja za napon od ± 50.
PAŽNJA! Zapamtite da kvaliteta stabilizacije izravno ovisi o tome koliko brzo se mijenja napon na koji je spojena dioda optocouplera. Za poboljšanje cof stila, ima smisla spojiti dodatno opterećenje na svaki napon u obliku otpornika od 2 W i otpora od 3,3 kOhma. Otpornik opterećenja spojen na napon kontroliran optokaplerom mora biti 1,7 ... 2,2 puta manji.

Podaci o namotama za mrežne prekidačke izvore napajanja na feritnim prstenovima s propusnošću od 2000 NM sažeti su u tablici 1.

PODACI O NAMOTU ZA IMPULSNE TRANSFORMATORE
IZRAČUNATO ENORASYANOVOM METODOM
Kao što su pokazali brojni pokusi, broj zavoja može se sigurno smanjiti za 10-15%.
bez straha od ulaska jezgre u zasićenje.

Provedba	Veličina		Frekvencija pretvorbe, kHz
Provedba	Veličina

1 prsten K40x25x11		Brbljanje. vlast
1 prsten K40x25x11		Vitkov osnovnoj

2 prstena K40x25x11		Brbljanje. vlast
2 prstena K40x25x11		Vitkov osnovnoj

1 prsten K45x28x8		Brbljanje. vlast
1 prsten K45x28x8		Vitkov osnovnoj

2 prstena K45x28x8		Brbljanje. vlast
2 prstena K45x28x8		Vitkov osnovnoj

3 prstena K45x28x81		Brbljanje. vlast
3 prstena K45x28x81		Vitkov osnovnoj

4 prstena K45x28x8		Brbljanje. vlast
4 prstena K45x28x8		Vitkov osnovnoj

5 prstenova K45x28x8		Brbljanje. vlast
5 prstenova K45x28x8		Vitkov osnovnoj

6 prstenova K45x28x8		Brbljanje. vlast
6 prstenova K45x28x8		Vitkov osnovnoj

7 prstenova K45x28x8		Brbljanje. vlast
7 prstenova K45x28x8		Vitkov osnovnoj

8 prstenova K45x28x8		Brbljanje. vlast
8 prstenova K45x28x8		Vitkov osnovnoj

9 prstenova K45x28x8		Brbljanje. vlast
9 prstenova K45x28x8		Vitkov osnovnoj

10 prstenova K45x28x81		Brbljanje. vlast
10 prstenova K45x28x81		Vitkov osnovnoj

Međutim, nije uvijek moguće saznati marku ferita, pogotovo ako je ferit iz linijskih transformatora televizora. Iz situacije se možete izvući tako da empirijski saznate broj zavoja. Više detalja o tome u videu:

Koristeći gore navedeni sklop sklopnog napajanja, razvijeno je i testirano nekoliko podmodifikacija, dizajniranih za rješavanje određenog problema za različite snage. Nacrti tiskanih ploča ovih izvora napajanja prikazani su dolje.
Tiskana ploča za pulsno stabilizirano napajanje snage do 1200 ... 1500 W. Dimenzije ploče 269x130 mm. Zapravo, ovo je naprednija verzija prethodne tiskane ploče. Odlikuje ga prisutnost grupne stabilizacijske prigušnice koja vam omogućuje kontrolu veličine svih napona napajanja, kao i dodatni LC filter. Ima kontrolu ventilatora i zaštitu od preopterećenja. Izlazni naponi sastoje se od dva bipolarna izvora napajanja i jednog bipolarnog izvora niske struje namijenjenog za napajanje preliminarnih stupnjeva.

Izgled tiskane ploče napajanja do 1500 W. PREUZMI U LAY FORMATU

Stabilizirano sklopno napajanje snage do 1500 ... 1800 W može se izraditi na tiskanoj pločici veličine 272x100 mm. Napajanje je dizajnirano za energetski transformator izrađen na K45 prstenovima i smješten vodoravno. Ima dva bipolarna izvora napajanja koji se mogu kombinirati u jedan izvor za napajanje pojačala s napajanjem na dvije razine i jedan bipolarni izvor niske struje za preliminarne stupnjeve.

Preklopno napajanje na ploči do 1800 W. PREUZMI U LAY FORMATU

Ovo napajanje može se koristiti za napajanje automobilske opreme velike snage, kao što su auto pojačala velike snage, auto klima uređaji. Dimenzije ploče su 188x123. Korištene Schottky ispravljačke diode mogu se premostiti i izlazna struja može doseći 120 A pri naponu od 14 V. Osim toga, napajanje može proizvesti bipolarni napon s kapacitetom opterećenja do 1 A (ugrađeni integrirani stabilizatori napona br. dulje dopustiti). Energetski transformator je izrađen na prstenovima K45, prigušnica za filtriranje napona snage na dva prstena K40x25x11. Ugrađena zaštita od preopterećenja.

Izgled napajanja tiskane ploče za automobilsku opremu DOWNLOAD U LAY FORMATU

Napajanje do 2000 W je napravljeno na dvije ploče veličine 275x99, smještene jedna iznad druge. Napon se kontrolira jednim naponom. Ima zaštitu od preopterećenja. Datoteka sadrži nekoliko varijanti "drugog kata" za dva bipolarna napona, za dva unipolarna napona, za napone potrebne za dva i tri razine napona. Energetski transformator nalazi se vodoravno i izrađen je na K45 prstenovima.

Izgled "dvokatnog" napajanja DOWNLOAD U LAY FORMATU

Napajanje s dva bipolarna napona ili jednim za dvorazinsko pojačalo izrađeno je na pločici 277x154. Ima grupnu stabilizacijsku prigušnicu, zaštitu od preopterećenja. Energetski transformator je na K45 prstenovima i nalazi se vodoravno. Snaga do 2000 W.

Izgled tiskane pločice DOWNLOAD U LAY FORMATU

Gotovo isto napajanje kao gore, ali ima jedan bipolarni izlazni napon.

Izgled tiskane pločice DOWNLOAD U LAY FORMATU

Uklopno napajanje ima dva bipolarna stabilizirana napona i jedan bipolarni niskostrujni. Opremljen kontrolom ventilatora i zaštitom od preopterećenja. Ima grupnu stabilizacijsku prigušnicu i dodatne LC filtere. Snaga do 2000...2400 W. Ploča je dimenzija 278x146 mm

Izgled tiskane pločice DOWNLOAD U LAY FORMATU

Tiskana pločica prekidačkog napajanja za pojačalo snage s dvorazinskim napajanjem veličine 284x184 mm ima grupnu stabilizacijsku prigušnicu i dodatne LC filtere, zaštitu od preopterećenja i kontrolu ventilatora. Posebnost je uporaba diskretnih tranzistora za ubrzavanje zatvaranja tranzistora snage. Snaga do 2500...2800 W.

sa dvorazinskim napajanjem DOWNLOAD U LAY FORMATU

Malo modificirana verzija prethodnog PCB-a s dva bipolarna napona. Veličina 285x172. Snaga do 3000 W.

Izgled tiskane pločice napajanja za pojačalo DOWNLOAD U LAY FORMATU

Prespojni mrežni preklopni izvor napajanja snage do 4000...4500 W izveden je na tiskanoj pločici dimenzija 269x198 mm, ima dva bipolarna napona napajanja, upravljanje ventilatorom i zaštitu od preopterećenja. Koristi grupnu stabilizacijsku prigušnicu. Poželjno je koristiti vanjske dodatne sekundarne filtre snage L.

Izgled tiskane pločice napajanja za pojačalo DOWNLOAD U LAY FORMATU

Na pločama ima mnogo više mjesta za ferite nego što bi moglo biti. Činjenica je da nije uvijek potrebno ići izvan granica raspona zvuka. Stoga su predviđena dodatna područja na pločama. Za svaki slučaj mali izbor referentnih podataka o tranzistorima snage i linkovi gdje bih ih kupio. Usput, naručio sam i TL494 i IR2110 više puta, i naravno tranzistore snage. Istina, uzeo je daleko od cijelog raspona, ali brak još nije naišao.

POPULARNI TRANZISTORI ZA PREKIDAČKO NAPAJANJE
IME	NAPON	VLAST	KAPACITET ZATVARAČ	Qg (PROIZVOĐAČ)