kategorier: Praktisk elektronikk, Apparatreparasjon, Hvordan fungerer det
Antall visninger: 68101
Kommentarer til artikkelen: 3
Strømforsyning for elektroniske enheter - enhet og prinsipp for drift av hovedkretsene
Elektroniske enheter kan deles inn i to grupper: mobil og stasjonær. Den første av dem bruker såkalte primære strømkilder, - galvaniske batterier eller akkumulatorer som har strømforsyning.
Den husker umiddelbart mobiltelefoner, kameraer, fjernkontroller og mange andre bærbare enheter. I dette tilfellet er oppladbare batterier og batterier konkurranseevne, siden det ganske enkelt ikke er noe å erstatte dem med. Den eneste ulempen, mobilitetskostnadene er at varigheten av slike enheter er begrenset av kapasiteten til batteriene, og som regel liten. Et unntak fra denne regelen er kanskje klokker. Deres energiforbruk er veldig lavt, noe som legges på designstadiet, slik at klokken kan gå på et enkelt batteri i et år, eller enda mer.
Stasjonære enheter, som regel, motta mat fra sekundære kilder. Slike kilder til egen energi produserer ikke, men konverterer bare den elektriske strømmen til de nødvendige parametrene: fra en nettstrøm på 220V genererer strømforsyningene reduserte spenninger som er nødvendige for å drive halvlederutstyr. Slike strømforsyninger blir ofte kalt nettverk.
Farlige strømforsyninger
De enkleste er strømforsyninger med en slukkende kondensator eller motstand. Lignende blokker ble beskrevet i radiomagasiner på nittitallet av forrige århundre. Effektiviteten til slike strømforsyninger er ekstremt liten, ikke mer enn 20%, så de er vant til å drive enheter med strøm ikke mer enn noen få watt: du kan kreve en eller to mikrokretser.
Den største ulempen med slike blokker er den de er ikke galvanisk isolert fra det primære nettverket, som et resultat av at hele kretsløpet - forbrukeren også er under farlig potensial. Å berøre et element i en slik krets er helt uønsket og til og med farlig. Derfor utføres etablering av slike strukturer ved bruk av en isolasjonstransformator beskrevet i artikkelen “Hvordan lage en sikkerhetstransformator”.
Men selv med en slik justering forblir disse ordningene fortsatt farlige, derfor bør de ikke anbefales for bruk. Hvis likevel et slikt opplegg ikke kan unngås (hva er poenget med å lage en egen kilde til kraft) foto stafettsom henger høyt på et innlegg?), kan man bare håpe på nøyaktigheten og leseferdigheten til brukeren.
Trygge blokker med blindkondensator
Strømforsyningskretsen med en slukkekondensator og galvanisk isolasjon fra nettverket er beskrevet i artikkelen "Termostat for sveising av plast" og vist i figur 1. Forfatteren av ordningen V. Kuznetsov.
Figur 1. Strømforsyningskrets med en blindkondensator og galvanisk isolasjon fra nettverket
Opplegget er beskrevet i detalj i den nevnte artikkelen, ble gjentatt mange ganger (mer enn et dusin ganger) og viste utmerkede resultater. Derfor noterer vi her bare hovedpunktene. Nettspenningen gjennom den slukkende kondensatoren C1 blir utbedret av broen VD1 og stabilisert ved 24V av stabilisatoren på transistoren VT3. En generator laget på transistorer VT1, VT2 mates fra denne stabilisatoren. “Power” -transformatoren Tr2 er laget på en ferritt med en diameter på 20 mm.
En slik transformator med en frekvens på 40 ... 50 KHz kan gi en belastning på opptil 7 watt, noe som er nok til å drive kretsen beskrevet i artikkelen. Utgangsspenningene er stabilisert av de enkleste parametriske stabilisatorene på Zener-diodene VD5, VD6. Takket være tilstedeværelsen av isolasjonstransformatoren Tr2, er den medfølgende lasten galvanisk isolert fra nettverket, noe som sikrer elektrisk sikkerhet for kretsen.
Se for deg hvordan det ville se ut termounder nettverkspotensial! Men det skal bemerkes at alt som er vist i diagrammet til høyre for kjernen i transformatoren Tr2 er under potensialet i nettverket, og krever nøye og nøye håndtering. Et annet diagram over en sikker strømforsyning med en slukkekondensator er vist i figur 2.
Figur 2. Diagram over en sikker strømforsyning med en slukkekondensator
Den primære viklingen av transformatoren fra små kraftforsyninger inneholder flere (fire ... syv) tusen omdreininger av ultratynn ledning, - 0,05 ... 0,06 mm. For ikke å vikle en slik vikling foreslås det å bruke en slukkekondensator for å redusere spenningen på primærviklingen til 30 ... 40V. I dette tilfellet inneholder den primære viklingen ikke mer enn 600 ... 700 omdreininger av en tilstrekkelig tykk ledning (0,1 ... 0,15 mm). Sekundærviklingen beregnes som vanlig for den nødvendige spenningen.
Transformatoren kan vikles på magnetisk krets Ш12 * 15 fra en abonnenthøyttaler. Mer presist kan spenningsverdien velges ved hjelp av kondensatoren C1. Gjennom bruk av en transformator isoleres strømforsyningens galvanisk fra nettverket. Kraften til en slik strømforsyning var nok til å drive en enkel generator (seks eller syv brikker i K561-serien) til å sette opp TV-er. Strømforsyningsspenningen var 9 V. Detaljer om enheten og etableringen av denne strømforsyningen finner du i journalen "Radio" nr. 12_98.
Kraftforsyninger med moderne utstyr
Moderne industrielt utstyr, som datamaskiner, musikksentre, TV-apparater, har for det meste bytte strømforsyninger.
Hovedideen med slike kilder er som følger. Den utbedrede nettspenningen konverteres av en omformer til en vekslende frekvens på flere titalls, og noen ganger hundrevis av kilohertz. Ved slike frekvenser oppnås transformatorer i veldig små størrelser, noe som betydelig kan redusere størrelsen og vekten på strømforsyningen.
Etter transformatoren blir pulsspenningene utbedret og jevnet ut av filtre, hvis størrelse på grunn av den høye frekvensen også er liten sammenlignet med tradisjonelle strømforsyninger som opererer på nettfrekvensen. Utgangsspenningsstabilisering utføres i primærkretsen ved hjelp av pulsbreddemodulasjon - PWM, som også bidrar til å øke effektiviteten og redusere størrelsen på strømforsyningen.
For ikke så lenge siden ble det antatt at bytte av strømforsyninger rettferdiggjorde seg selv bare fra en effekt på minst 100 watt. I dette tilfellet ble den spesifikke makten ansett som hovedkriteriet, d.v.s. effekt per 1 kubikk decimeter kraftforsyningsvolum. Når kraften til den pulserte kilden er under 100 W, var den spesifikke kraften til den pulserte kilden lavere enn for en konvensjonell strømforsyning. Enkelt sagt kan dimensjonene til en pulset kilde vise seg å være større enn dimensjonen til en konvensjonell transformator.
Men teknologien står ikke stille, elementærbasen til elektronikk utvikler seg veldig raskt. Moderne industri har mestret produksjonen av pulserte kilder med en kapasitet på bare noen få watt, det er nok til å minne om minst Ladere for mobiltelefoner og “fingerbatterier”.
Her er det bare av syne at den spesifikke kraften til slike kilder er høyere enn lignende "ladere" (nylig var det slike) med en nettverkstransformator. Det er så gode ting i industriell produksjon: bare på viklingstråd, men på transformatorjern og miniatyrvesker oppnås store besparelser.
I forhold til amatør teknisk kreativitet for fremstilling av en design i en enkelt kopi er ganske passende tradisjonell strømforsyning med strømtransformator. Selv om du av og til må lete etter ikke-standardiserte løsninger på strømproblemet, for eksempel når du reparerer utstyr.
Bytte strømforsyning fra en elektronisk transformator
Her er et godt praktisk eksempel. I den importerte lydmikseren ble den primære viklingen av krafttransformatoren koblet fra, noe som ble utført på en ringformet magnetisk krets.
Kraften til denne transformatoren var omtrent 20 watt, noe som førte til triste tanker om at antall svinger på den primære viklingen mest sannsynlig ikke er tusen omdreininger (jo mindre transformatorens størrelse, desto større antall svinger per volt, og ledningen er tynnere). Og spole manuelt tilbake på ringen ... Men dette var ikke hovedsaken: høyden på ringtransformatoren var så liten at det ikke var mulig å erstatte den med en annen, ferdig Sh-formet en, dimensjonene på saken tillot ikke det.
Bruken av en elektronisk transformator tillot å løse problemet, men det tok litt forfining, som er beskrevet i artikkelen "Hvordan lage en strømforsyning fra en elektronisk transformator?". Betydningen av endringen er den elektronisk transformator Den er designet for å fungere med glødelamper som hele tiden er koblet til den, det vil si at transformatoren starter opp under belastning. Hvis det ikke er belastning, starter ikke kretsen. Den samme effekten observeres med en liten belastning.
Se for deg at belastningen er en kraftig forsterker av lydfrekvensen: så snart lyden stoppet, - pause, så strømforsyningen ble slått av og ikke startet lenger. Her er avgrensningen av den elektroniske transformatoren og koker ned til det faktum at strømforsyningen basert på den slås på og fungerer selv uten belastning.
En elektronisk transformator er bare tilfelle der produksjonen av en pulskilde forenkles til det ytterste: alt er allerede gjort, delene er alle på plass, transformatorene er alle avviklet, og prisen er bare latterlig. Bare gjør det selv kit! Selv i tilfelle et mislykket eksperiment, vil det ikke være synd å kaste bort. Hvis du kjøper deler i detaljhandelen, vil det være mye dyrere. Derfor er det hjemme enklere å lage en konvensjonell transformatorstrømforsyning hjemme.
Nettverkskort fra Kina
I tilfelle når lasten er liten, kan en kinesisk produsert nettverkskort godt redde situasjonen. Dette er en kjent enhet, laget i form av en stor nettverksplugg med en hale som ender i en kontakt, som av en eller annen grunn kalles en "jack". Inni i støpselet er det en nettverkstrafo med en kapasitet på ikke mer enn 5 ... 7 watt, en likeretterbro og en jevn kondensator.
I noen blokker er det en skyvebryter som lar deg trinnvis endre utgangsspenningen innen 5 ... 15V. Utgangsspenningen indikert på bryteren tilsvarer drift under belastning. For eksempel, hvis 12V er indikert, kan nesten 18V brukes uten belastning. Bare kondensatoren lades til amplitudeverdien. Men under belastning, det samme, vil det være 12V, som tilsvarer verdien av den effektive verdien på vekslingsspenningen.
Utformingen av slike adaptere er forenklet til det ytterste: Kineserne gadd ikke engang å installere en sikring. Stort sett er det ikke for mye her. Den primære viklingen er viklet med en så tynn ledning at den i seg selv er en god sikring. Hvis den primære viklingen brenner ut, gjenstår det å kaste denne adapteren og kjøpe en ny.
Prisen på slike adaptere er lav for å reparere dem. De svingete besparelsene i disse adapterne merkes veldig. Slike strømforsyninger blir merkbart oppvarmet selv på tomgang, uten belastning.
Den neste artikkelen vil forklare hvordan du uavhengig kan lage en enkel og pålitelig strømforsyning til hjemmelaboratoriet.
Boris Aladyshkin
Fortsettelse av artikkelen: Hjemme-lab strømforsyninger
Se også på elektrohomepro.com
: