Faça uma fonte de alimentação com proteção contra curto-circuito.  Fonte de alimentação com proteção contra curto-circuito.  Vídeo do funcionamento do circuito de proteção da fonte de alimentação

Faça uma fonte de alimentação com proteção contra curto-circuito. Fonte de alimentação com proteção contra curto-circuito. Vídeo do funcionamento do circuito de proteção da fonte de alimentação

Os circuitos de rádio amador para proteção de fontes de alimentação ou carregadores apresentados abaixo podem funcionar em conjunto com praticamente qualquer fonte - rede elétrica, impulso e baterias recarregáveis. A implementação do circuito desses projetos é relativamente simples e pode ser repetida até mesmo por um radioamador iniciante.

A parte de energia é feita em um poderoso transistor de efeito de campo. Durante a operação, não superaquece, portanto, o dissipador de calor não pode ser usado. O dispositivo é ao mesmo tempo excelente proteção contra reversão, sobrecarga e curto-circuito no circuito de saída, a corrente de operação pode ser selecionada selecionando um resistor shunt, no nosso caso é de 8 Amperes, 6 resistores conectados em paralelo com uma potência de 5 watts 0,1 Ohm são usados. Um shunt também pode ser feito a partir de um resistor de 1-3 watts.


Mais precisamente, a proteção pode ser ajustada ajustando a resistência do resistor de ajuste. Em caso de curto-circuito e sobrecarga na saída, a proteção funcionará quase imediatamente, desligando a alimentação. Um LED informará se a proteção foi acionada. Mesmo quando a saída é fechada por 30-40 segundos, o trabalhador de campo permanece quase frio. Seu tipo não é crítico, quase qualquer teclas de energia com uma corrente de 15-20 Amperes para uma tensão de operação de 20-60 Volts. Os transistores das séries IRFZ24, IRFZ40, IRFZ44, IRFZ46, IRFZ48 ou mais potentes são perfeitos.

Esta versão do circuito será útil para os motoristas no papel de proteger o carregador de baterias de chumbo; se você confundir repentinamente a polaridade da conexão, nada de ruim acontecerá ao carregador.

Devido à rápida resposta da proteção, pode ser perfeitamente utilizado para circuitos de impulso; em caso de curto-circuito, a proteção funcionará muito mais rápido do que os interruptores de potência da PSU de impulso queimarão. O design também é adequado para inversores de pulso, como proteção de corrente.

Proteção contra curto-circuito MOSFET

Se suas fontes de alimentação e carregadores usarem um transistor de efeito de campo (MOSFET) para alternar a carga, você poderá adicionar facilmente proteção contra curto-circuito ou sobrecarga a esse circuito. Neste exemplo, vamos aplicar Resistencia interna RSD, no qual há uma queda de tensão proporcional à corrente que flui através do MOSFET.

A tensão que segue o resistor interno pode ser detectada usando um comparador ou mesmo um transistor chaveando no nível de tensão de 0,5 V, ou seja, é possível dispensar o uso de uma resistência sensora de corrente (shunt), que geralmente possui um excesso Voltagem. O comparador pode ser monitorado usando um microcontrolador. Em caso de curto-circuito ou sobrecarga, você pode iniciar programaticamente o controle PWM, alarme, parada de emergência). Também é possível conectar a saída do comparador à porta do transistor de efeito de campo, se, em caso de curto-circuito, for necessário desligar imediatamente o dispositivo de campo.

Fonte de alimentação com sistema de proteção contra curto-circuito

A proteção contra curto-circuito mais simples é relevante tanto para radioamadores experientes quanto para iniciantes, pois ninguém está imune a erros. Este artigo fornece um esquema simples, mas muito original, que o ajudará a proteger seu dispositivo contra falhas indesejadas. Um fusível de reinicialização automática desenergiza o circuito e os LEDs sinalizam emergência, rápido, confiável e simples.

Esquema de proteção contra curto-circuito:

O circuito mostrado na Figura No. 1 é uma proteção muito fácil de configurar para uma fonte de alimentação de rádio amador ou qualquer outro circuito.


Figura nº 1 - Circuito de proteção contra curto-circuito.

Funcionamento do circuito de proteção contra curto-circuito:

O esquema é muito simples e compreensível. Como a corrente flui ao longo do caminho de menor resistência enquanto o fusível FU1 está intacto, então a carga de saída Rl é conectada, Figura No. 2, e a corrente flui através dela. Ao mesmo tempo, o LED VD4 está constantemente aceso (de preferência verde).


Figura nº 2 - O funcionamento do circuito com um fusível inteiro

Caso a corrente de carga ultrapasse a corrente máxima permitida para o fusível, ele atua interrompendo (desviando) o circuito de carga (Figura 3). Neste caso, o LED VD3 acende (luz vermelha) e VD4 apaga. Ao mesmo tempo, nem sua carga nem o circuito sofrem (claro, desde que o fusível queime em tempo hábil).


Figura nº 3 - O fusível disparou

Os diodos VD1, VD5 e um diodo zener VD2 protegem os LEDs de correntes reversas. Os resistores R1, R2 limitam a corrente no circuito de proteção. Para o fusível FU1, recomendo usar um fusível rearmável. E os valores de todos os elementos do circuito que você seleciona de acordo com suas necessidades.



Esta fonte de alimentação é fácil de repetir, protegida de forma confiável contra curtos-circuitos acidentais, tem um ajuste suave da tensão de saída de “zero”, os coletores de transistor são conectados diretamente ao radiador ou caixa (terra do chassi).

O bloco consiste em um transformador abaixador, um retificador, um dispositivo de comparação em um amplificador operacional, que controla um transistor composto e uma unidade de proteção com seu consumo de corrente (Fig. 1).

O transformador abaixador deve ser verificado quanto à sua potência de saída. Para fazer isso, o enrolamento primário é conectado através de um fusível a uma rede de 220 volts, tendo isolado previamente todas as seções de fiação abertas. tensão CA no enrolamento secundário não deve exceder 20 volts, caso contrário, após o retificador, a tensão constante no capacitor eletrolítico excederá 30 volts, o limite para o microcircuito do amplificador operacional. Em paralelo, um voltímetro é conectado aos terminais do enrolamento secundário do transformador e brevemente curto-circuitado com um poderoso resistor de 20 ohms. A corrente através do resistor será de aproximadamente 1 amp. Geralmente isso é suficiente, mas “uma questão de gosto”. Se as leituras do voltímetro tiverem mudado ligeiramente e tal potência for satisfatória, o teste está concluído.

No retificador, é melhor usar a micromontagem KTs-402 ou KTs-405 com qualquer índice de letras. Então a tensão constante na saída será mais “bonita” devido aos mesmos parâmetros dos diodos da ponte. Quando altas correntes de bloco são necessárias, a ponte retificadora é montada a partir de diodos potentes separados.

O comparador (ver Fig. 1) consiste em um amplificador operacional DA1 e uma ponte de medição formada por resistores R5-R7 e um diodo zener VD2. Uma mudança na tensão na saída da fonte de alimentação leva a um desequilíbrio na ponte de medição. O amplificador operacional amplifica a tensão de desequilíbrio alterando a tensão na resistência de carga R4, mas como essa carga é constante, a corrente que passa pelo microcircuito muda. Esta corrente é perfeitamente adequada para acionar um transistor regulador, pois um transistor, em geral, é um elemento de corrente. A ideia de uma inclusão não padronizada de um amplificador operacional é retirada. Qualquer amplificador operacional pode ser usado no dispositivo de comparação, especialmente se a unidade for usada como regulador de tensão não regulado em qualquer dispositivo. A tensão na saída do bloco será igual a duas vezes a tensão de estabilização do diodo zener aplicado (esta relação pode ser alterada pelos resistores R5 e R6). Se você precisar estabilizar a tensão de mais de 30 volts, precisará instalar um diodo zener VD3 (mostrado em linha pontilhada), que extinguirá o excesso de tensão no amplificador operacional. Neste caso, a resistência do resistor R7 deve ser projetada para a corrente nominal de operação do diodo zener VD2. Amplificador operacional sem retorno pode ser excitado e então será necessário introduzir o capacitor C4.

Nem todos os amplificadores operacionais são adequados para a opção de bloco ajustável (consulte a Figura 2). É necessário garantir que quando a tensão de saída for reduzida a “zero” pelo potenciômetro R7, o processo de estabilização não falhe. Caso contrário, a tensão total do retificador aparecerá na saída da unidade.

A unidade de proteção é composta por um shunt e um trinistor 2U107A. A corrente que passa pelo shunt cria uma queda de tensão proporcional através dele. Assim que a tensão atingir um determinado nível, o trinistor abrirá e desequilibrará a ponte de balanceamento R5-R8 (Fig. 2). Então o transistor composto VT1-VT2 fechará e a corrente através da carga do bloco irá parar. Para retornar a proteção ao seu estado original, o botão SB1 é usado. Você não deve usar uma chave seletora ou uma chave aqui: você pode esquecer de ativar a proteção. Se você deseja obter a corrente máxima, basta manter o botão pressionado. Um pedaço de fio de manganina foi usado como derivação. A seção transversal e o comprimento do fio são selecionados experimentalmente dependendo da corrente necessária e do limite de proteção. O Trinistor 2U107A acabou sendo a escolha de maior sucesso em termos de sensibilidade, velocidade e confiabilidade de operação. Outros trinistores não deram o resultado desejado.

Um transistor composto pode ser montado a partir de qualquer transistor, sujeito a regras gerais, por exemplo: VT1-KT808A, VT2-KT815A. A resistência do Trimmer R3 (Fig. 1) é usada para ajustar o transistor composto para a saída de corrente máxima. Para fazer isso, você deve curto-circuitar a saída da fonte de alimentação com uma resistência de carga (por exemplo, 12 ohms) e definir R3 para um desvio menor da tensão de saída.

Com base no exposto, uma bipolaridade bloco de laboratório fonte de alimentação (ver fig. 3 e foto 1-3). O estabilizador superior de acordo com o esquema é conveniente de usar sem proteção. Juntamente com o estabilizador inferior, você pode obter tensão de até 25 volts, além de proteção contra sobrecarga. O transistor VT1 deve ser isolado do radiador com uma junta de mica.

As partes da fonte de alimentação são montadas em placa de circuito impresso tamanho 80x110 milímetros. O corpo do bloco é feito de fibra de vidro de folha de um lado com um tamanho de 235x100x160 mm. As partes do corpo são fixadas com estanho. A tampa superior da caixa é reforçada com reforços triangulares. As paredes frontal e traseira são fixadas ao palete com retângulos. Os furos são perfurados neles e as porcas M3 são soldadas por dentro para prender a tampa.

O painel falso é fixado ao painel frontal com um parafuso e uma porca através de um orifício perfurado no meio. Os LEDs são exibidos no painel falso: vermelho - acende quando a proteção é acionada, verde - indica que a unidade está conectada à rede. Furos são cortados para o voltímetro e o miliamperímetro. O miliamperímetro é ajustado por um shunt para o desvio total da seta e a operação de proteção a uma corrente de 300 miliamperes. Essa proteção funciona instantaneamente e salvou mais de um dispositivo.

No painel traseiro existem radiadores com transistores VT1 e VT3, um fusível, terminais de tensão de saída, uma chave seletora para ligar a fonte de alimentação da rede, uma chave seletora para alternar um voltímetro e um botão “Protection Reset”.

Literatura:

1. Revista Rádio, 1986, número 9, p. 48.

M. Faizullin (UA9WNH/9), Região de Tyumen, Nizhnevartovsk

Este esquema é o bloco mais simples fonte de alimentação em transistores, equipada com proteção contra curto-circuito (curto-circuito). Seu esquema é mostrado na figura.

Parâmetros principais:

  • Tensão de saída - 0..12V;
  • A corrente máxima de saída é de 400 mA.

O esquema funciona da seguinte forma. A tensão de entrada da rede de 220V é convertida por um transformador para 16-17V, depois é retificada pelos diodos VD1-VD4. A ondulação de tensão retificada é filtrada pelo capacitor C1. Além disso, a tensão retificada é fornecida ao diodo zener VD6, que estabiliza a tensão em seus terminais em até 12V. O restante da tensão é extinto no resistor R2. Em seguida, a tensão é ajustada com um resistor variável R3 para o nível necessário dentro de 0-12V. Isto é seguido por um amplificador de corrente nos transistores VT2 e VT3, que amplifica a corrente para um nível de 400 mA. A carga do amplificador de corrente é o resistor R5. O capacitor C2 filtra adicionalmente a ondulação da tensão de saída.

A defesa funciona assim. Na ausência de um curto-circuito na saída, a tensão nos terminais de VT1 é próxima de zero e o transistor é fechado. O circuito R1-VD5 fornece uma polarização em sua base em um nível de 0,4-0,7 V (queda de tensão no circuito aberto junção p-n diodo). Essa polarização é suficiente para abrir o transistor em um determinado nível de tensão coletor-emissor. Assim que ocorre um curto-circuito na saída, a tensão coletor-emissor torna-se diferente de zero e igual à tensão na saída do bloco. O transistor VT1 abre e a resistência de sua junção coletora se aproxima de zero e, portanto, no diodo zener. Assim, a tensão de entrada zero é fornecida ao amplificador de corrente, uma corrente muito pequena fluirá pelos transistores VT2, VT3 e eles não falharão. A proteção é desabilitada imediatamente quando o curto-circuito é eliminado.

Detalhes

O transformador pode ser qualquer um com uma área de seção transversal do núcleo de 4 cm 2 ou mais. O enrolamento primário contém 2200 voltas de fio PEV-0.18, o secundário - 150-170 voltas de fio PEV-0.45. Um transformador de varredura vertical pronto de TVs de tubo antigas da série TVK110L2 ou similar também é adequado. Os diodos VD1-VD4 podem ser D302-D305, D229Zh-D229L ou qualquer um para uma corrente de pelo menos 1 A e uma tensão reversa de pelo menos 55 V. Os transistores VT1, VT2 podem ser quaisquer de baixa frequência e baixa potência, por exemplo , MP39-MP42. Transistores de silício mais modernos também podem ser usados, por exemplo, KT361, KT203, KT209, KT503, KT3107 e outros. Como VT3 - germânio P213-P215 ou mais moderno silício poderoso KT814 de baixa frequência, KT816, KT818 e outros. Ao substituir o VT1, pode acontecer que a proteção contra curto-circuito não funcione. Em seguida, mais um diodo (ou dois, se necessário) deve ser conectado em série com o VD5. Se VT1 for silício, é melhor usar diodos de silício, por exemplo, KD209 (A-B).

Em conclusão, vale a pena notar que, em vez dos transistores indicados no circuito p-n-p, podem ser usados ​​semelhantes em termos de parâmetros. Transistores NPN(não em vez de qualquer um dos VT1-VT3, mas em vez de todos eles). Então você vai precisar mudar a polaridade dos diodos, diodo zener, capacitores, ponte de diodos. Na saída, respectivamente, a polaridade da tensão será diferente.

Lista de elementos de rádio

Designação Tipo de Denominação Quantidade ObservaçãoPontuaçãoMeu bloco de notas
VT1, VT2 transistor bipolar

MP42B

2 MP39-MP42, KT361, KT203, KT209, KT503, KT3107 Para o bloco de notas
VT3 transistor bipolar

P213B

1 P213-P215, KT814, KT816, KT818 Para o bloco de notas
VD1-VD4 Diodo

D242B

4 D302-D305, D229J-D229L Para o bloco de notas
VD5 Diodo

KD226B

1 Para o bloco de notas
VD6 diodo zener

D814D

1 Para o bloco de notas
C1 2000uF, 25V1 Para o bloco de notas
C2 capacitor eletrolítico500 uF. 25 V1 Para o bloco de notas
R1 Resistor

10 kOhm

1 Para o bloco de notas
R2 Resistor

360 ohms

1 Para o bloco de notas
R3 Resistor variável4,7 kOhm1 Para o bloco de notas
R4, R5 Resistor

Fazer uma fonte de alimentação com suas próprias mãos faz sentido não apenas para um radioamador entusiasta. Uma fonte de alimentação caseira (PSU) criará conveniência e economizará uma quantia considerável também nos seguintes casos:

  • Para alimentar uma ferramenta elétrica de baixa tensão, a fim de economizar o recurso de uma bateria cara (bateria);
  • Para a eletrificação de instalações especialmente perigosas em termos de grau de choque elétrico: caves, garagens, galpões, etc. Quando alimentado por corrente alternada, uma grande quantidade dela na fiação de baixa tensão pode interferir electrodomésticos e eletrônicos;
  • Em design e criatividade para o corte preciso, seguro e sem desperdício de espuma plástica, espuma de borracha, plásticos de baixo ponto de fusão com nicromo aquecido;
  • No design de iluminação - o uso de fontes de alimentação especiais prolongará a vida útil tira de led e obtenha efeitos de iluminação estáveis. O fornecimento de energia de iluminadores subaquáticos, etc. de uma fonte de alimentação doméstica geralmente é inaceitável;
  • Para carregar telefones, smartphones, tablets, laptops longe de fontes de energia estáveis;
  • Para eletroacupuntura;
  • E muitos outros objetivos que não estão diretamente relacionados à eletrônica.

Simplificações permitidas

As fontes de alimentação profissionais são projetadas para alimentar cargas de qualquer tipo, incl. reativo. Entre os possíveis consumidores - equipamentos de precisão. O pro-PSU deve manter a tensão especificada com a mais alta precisão indefinidamente por muito tempo, e seu projeto, proteção e automação devem permitir a operação por pessoal não qualificado em condições adversas, por exemplo. biólogos para alimentar seus instrumentos em uma estufa ou em uma expedição.

Uma fonte de alimentação de laboratório amador está livre dessas restrições e, portanto, pode ser significativamente simplificada, mantendo indicadores de qualidade suficientes para seu próprio uso. Além disso, através de melhorias também simples, é possível obter uma fonte de alimentação para fins especiais. O que nós vamos fazer agora.

Abreviaturas

  1. Curto-circuito - curto-circuito.
  2. XX - em marcha lenta, ou seja desligamento repentino da carga (consumidor) ou uma interrupção em seu circuito.
  3. KSN - coeficiente de estabilização de tensão. É igual à razão da mudança na tensão de entrada (em% ou vezes) para a mesma tensão de saída com um consumo de corrente constante. Por exemplo. a tensão da rede caiu "totalmente", de 245 para 185V. Em relação à norma em 220V, isso será de 27%. Se o PSV da PSU for 100, a tensão de saída mudará em 0,27%, o que em seu valor de 12V dará um desvio de 0,033V. Mais do que aceitável para a prática amadora.
  4. PPN é uma fonte de tensão primária não estabilizada. Pode ser um transformador em ferro com retificador ou um inversor de tensão de rede pulsada (IIN).
  5. IIN - operam em uma frequência aumentada (8-100 kHz), o que permite o uso de transformadores compactos leves em ferrite com enrolamentos de várias a várias dezenas de voltas, mas não sem inconvenientes, veja abaixo.
  6. RE - o elemento regulador do estabilizador de tensão (SN). Mantém o valor de saída especificado.
  7. ION é uma fonte de tensão de referência. Define seu valor de referência, segundo o qual, juntamente com os sinais de feedback do OS, o dispositivo de controle da unidade de controle afeta o RE.
  8. CNN - estabilizador de tensão contínua; simplesmente "analógico".
  9. ISN - estabilizador de tensão de comutação.
  10. UPS - bloqueio de impulso nutrição.

Observação: tanto a CNN quanto a ISN podem funcionar tanto da PSU de frequência de energia com um transformador no ferro quanto da IIN.

Sobre as fontes de alimentação do computador

Os UPSs são compactos e econômicos. E na despensa, muitos têm uma fonte de alimentação de um computador antigo, obsoleto, mas bastante reparável. Então, é possível adaptar uma fonte de alimentação comutada de um computador para fins amadores / de trabalho? Infelizmente, um UPS de computador é um dispositivo bastante especializado e as possibilidades de seu uso na vida cotidiana / no trabalho são muito limitadas:

É aconselhável que um amador comum use um UPS convertido de um computador, talvez, apenas para alimentar uma ferramenta elétrica; veja abaixo mais sobre isso. O segundo caso é se um amador estiver envolvido no reparo de um PC e / ou na criação de circuitos lógicos. Mas então ele já sabe como adaptar a PSU do computador para isso:

  1. Carregue os canais principais + 5V e + 12V (fios vermelho e amarelo) com espirais de nicromo para 10-15% da carga nominal;
  2. Fio de partida suave verde (com um botão de baixa tensão no painel frontal da unidade de sistema) pc em curto para comum, ou seja, em qualquer um dos fios pretos;
  3. Liga / desliga para produzir mecanicamente, uma chave seletora no painel traseiro da PSU;
  4. Com uma "sala de serviço" de E / S mecânica (ferro), ou seja, a fonte de alimentação USB de +5V independente também será desligada.

Para negócios!

Devido às deficiências do UPS, além de sua complexidade fundamental e de circuitos, consideraremos apenas no final alguns deles, mas simples e úteis, e falaremos sobre o método de reparo do IIN. A parte principal do material é dedicada ao SNN e PSN com transformadores de frequência industriais. Eles permitem que uma pessoa que acabou de pegar um ferro de solda construa um Alta qualidade. E tendo na fazenda, será mais fácil dominar a técnica “mais fina”.

IPN

Vejamos primeiro o PPI. Deixaremos os de impulso com mais detalhes até a seção de reparo, mas eles têm algo em comum com os de “ferro”: um transformador de potência, um retificador e um filtro de supressão de ondulação. Juntos, eles podem ser implementados de várias maneiras de acordo com a finalidade da UPA.

Pos. 1 na Fig. 1 - retificador de meia onda (1P). A queda de tensão no diodo é a menor, aprox. 2B. Mas a ondulação da tensão retificada é com uma frequência de 50 Hz e é “rasgada”, ou seja, com intervalos entre pulsos, então o capacitor de filtro de ondulação Cf deve ser 4-6 vezes maior do que em outros circuitos. O uso de um transformador de potência Tr em termos de potência é de 50%, pois apenas 1 meia onda é endireitada. Pela mesma razão, ocorre uma distorção de fluxo magnético no circuito magnético Tr e a rede o “vê” não como uma carga ativa, mas como uma indutância. Portanto, retificadores 1P são usados ​​apenas para baixa potência e onde é impossível fazer o contrário, por exemplo. em IIN em geradores de bloqueio e com um diodo amortecedor, veja abaixo.

Observação: por que 2V, e não 0,7V, no qual a junção p-n se abre no silício? A razão é através da corrente, que é discutida abaixo.

Pos. 2 - 2 meias-ondas com ponto médio (2PS). As perdas de diodo são as mesmas de antes. caso. A ondulação é 100 Hz contínua, então SF é o menor possível. Use Tr - 100% Desvantagem - o dobro do consumo de cobre no enrolamento secundário. Em uma época em que os retificadores eram feitos em lâmpadas kenotron, isso não importava, mas agora é decisivo. Portanto, 2PS é usado em retificadores de baixa tensão, principalmente em frequência aumentada com diodos Schottky em UPS, mas 2PS não tem limitações de energia fundamentais.

Pos. 3 - Ponte de 2 meias ondas, 14h. Perdas nos diodos - dobraram em comparação com a pos. 1 e 2. O resto é o mesmo que para 2PS, mas quase metade do cobre é necessário para o secundário. Quase - porque várias voltas precisam ser enroladas para compensar as perdas em um par de diodos "extras". O circuito mais comum para tensão de 12V.

Pos. 3 - bipolares. A "ponte" é representada condicionalmente, como é habitual em diagramas de circuitos(acostume-se!), e girado 90 graus no sentido anti-horário, mas na verdade este é um par de 2PS ligado em direções opostas, como pode ser visto claramente na fig. 6. Consumo de cobre como em 2PS, perdas de diodo como em 2PM, o resto como em ambos. Ele é construído principalmente para alimentar dispositivos analógicos que exigem simetria de tensão: Hi-Fi UMZCH, DAC / ADC, etc.

Pos. 4 - bipolar de acordo com o esquema de duplicação paralela. Dá, sem medidas adicionais, maior simetria de estresse, tk. a assimetria do enrolamento secundário é excluída. Usando Tr 100%, ripple 100 Hz, mas rasgado, então SF precisa dobrar a capacidade. As perdas nos diodos são de aproximadamente 2,7 V devido à troca mútua de correntes de passagem, veja abaixo, e em uma potência de mais de 15-20 W elas aumentam acentuadamente. Eles são construídos principalmente como auxiliares de baixa potência para alimentação independente de amplificadores operacionais (op-amps) e outros de baixa potência, mas exigentes na qualidade da alimentação de nós analógicos.

Como escolher um transformador?

No UPS, todo o circuito é mais frequentemente vinculado ao tamanho (mais precisamente, ao volume e à área da seção transversal Sc) do transformador / transformadores, uma vez que o uso de processos finos em ferrite permite simplificar o circuito com maior confiabilidade. Aqui, "de alguma forma à sua maneira" se resume à estrita adesão às recomendações do desenvolvedor.

O transformador à base de ferro é selecionado levando em consideração as características da CNN ou é consistente com elas ao calculá-lo. A queda de tensão no RE Ure não deve ser inferior a 3V, caso contrário, o KSN cairá drasticamente. Com um aumento na Ure, o KSN aumenta um pouco, mas a potência de RE dissipada cresce muito mais rápido. Portanto, Ure leva 4-6 V. A ele adicionamos 2 (4) V perdas nos diodos e a queda de tensão no enrolamento secundário Tr U2; para uma faixa de potência de 30-100 W e tensões de 12-60 V, tomamos 2,5V. U2 ocorre principalmente não na resistência ôhmica do enrolamento (geralmente é desprezível para transformadores potentes), mas devido a perdas devido à remagnetização do núcleo e à criação de um campo disperso. Simplesmente, parte da energia da rede, "bombada" pelo enrolamento primário no circuito magnético, escapa para o espaço do mundo, que leva em consideração o valor de U2.

Então, contamos, por exemplo, para um retificador de ponte, 4 + 4 + 2,5 \u003d 10,5V em excesso. Nós o adicionamos à tensão de saída necessária da PSU; seja 12V e divida por 1,414, obtemos 22,5 / 1,414 \u003d 15,9 ou 16V, esta será a menor tensão permitida do enrolamento secundário. Se Tr for de fábrica, tomamos 18V da faixa padrão.

Agora entra em jogo a corrente secundária, que, é claro, é igual à corrente de carga máxima. Vamos precisar de 3A; multiplique por 18V, será 54W. Obtemos a potência total Tr, Pg, e encontraremos o passaporte P dividindo Pg pela eficiência Tr η, dependendo de Pg:

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

No nosso caso, será P \u003d 54 / 0,8 \u003d 67,5W, mas não existe esse valor típico, então temos que usar 80W. Para obter 12Vx3A = 36W na saída. Locomotiva a vapor, e só. É hora de aprender a contar e enrolar "transes" você mesmo. Além disso, na URSS, foram desenvolvidos métodos para calcular transformadores de ferro, que permitem extrair 600W do núcleo sem perda de confiabilidade, que, quando calculado de acordo com livros de referência de rádio amador, é capaz de produzir apenas 250W. "Iron Trance" não é tão estúpido quanto parece.

SNN

A tensão retificada precisa ser estabilizada e, na maioria das vezes, regulada. Se a carga for mais potente que 30-40 W, a proteção contra curto-circuito também é necessária, caso contrário, um mau funcionamento da PSU pode causar uma falha na rede. Tudo isso junto faz SNN.

suporte simples

É melhor para um iniciante não entrar em altas potências imediatamente, mas fazer uma simples CNN altamente estável para 12V para teste de acordo com o circuito da Fig. 2. Pode então ser usado como fonte de tensão de referência (seu valor exato é definido para R5), para instrumentos de verificação ou como um CNN ION de alta qualidade. A corrente de carga máxima deste circuito é de apenas 40mA, mas o KSN no GT403 antediluviano e no mesmo antigo K140UD1 é superior a 1000, e ao substituir o VT1 por silício de média potência e DA1 em qualquer um dos amplificadores operacionais modernos, ele exceder 2000 e até 2500. A corrente de carga também aumentará para 150 -200 mA, o que já é bom para os negócios.

0-30

O próximo passo é uma fonte de alimentação regulada por tensão. O anterior foi feito de acordo com o chamado. circuito de comparação compensatório, mas é difícil convertê-lo em uma grande corrente. Faremos uma nova CNN baseada em um seguidor de emissor (EF), no qual RE e CU são combinados em apenas 1 transistor. KSN será lançado em torno de 80-150, mas isso é suficiente para um amador. Mas a CNN no EP permite que você obtenha uma corrente de saída de até 10A ou mais sem nenhum truque especial, quanto Tr dará e suportará o RE.

Um diagrama de uma fonte de alimentação simples para 0-30V é mostrado na pos. 1 Fig. 3. PPN para ele é um transformador pronto do tipo TPP ou TS para 40-60 W com um enrolamento secundário para 2x24V. Retificador tipo 2PS em diodos de 3-5A ou mais (KD202, KD213, D242, etc.). O VT1 é instalado em um radiador com uma área de 50 m². cm; o antigo do processador do PC é muito adequado. Sob tais condições, este CNN não tem medo de um curto-circuito, apenas VT1 e Tr aquecerão, portanto, um fusível de 0,5A no circuito do enrolamento primário Tr é suficiente para proteção.

Pos. 2 mostra como é conveniente para um amador CNN em uma fonte de alimentação elétrica: existe um circuito de alimentação para 5A com ajuste de 12 a 36 V. Esta fonte de alimentação pode fornecer 10A à carga se houver Tr em 400W 36V. Seu primeiro recurso - o CNN K142EN8 integrado (de preferência com o índice B) atua em um papel incomum de UU: aos seus próprios 12V na saída, todos os 24V são adicionados, parcial ou completamente, à tensão do ION para R1, R2, VD5, VD6. As capacitâncias C2 e C3 evitam a excitação no RF DA1, operando em um modo incomum.

O próximo ponto é o dispositivo de proteção (UZ) contra curto-circuito em R3, VT2, R4. Se a queda de tensão em R4 exceder aproximadamente 0,7 V, o VT2 abrirá, feche o circuito base VT1 para um fio comum, ele fechará e desconectará a carga da tensão. R3 é necessário para que a corrente extra não desabilite DA1 quando o ultrassom for acionado. Não é necessário aumentar seu valor de face, porque. quando o ultrassom é acionado, o VT1 deve ser travado com segurança.

E o último - o aparente excesso de capacitância do capacitor de filtro de saída C4. NO este casoé seguro, porque a corrente máxima do coletor VT1 de 25A garante sua carga quando ligada. Mas, por outro lado, esta CNN pode fornecer corrente de até 30A à carga dentro de 50-70 ms, portanto, esta fonte de alimentação simples é adequada para alimentar ferramentas elétricas de baixa tensão: sua corrente de partida não excede esse valor. Você só precisa fazer (pelo menos de plexiglass) um sapato de contato com um cabo, colocar no calcanhar da alça e deixar o "akumych" descansar e economizar o recurso antes de sair.

Sobre resfriamento

Digamos que neste circuito a saída seja 12V com no máximo 5A. É apenas potencia média quebra-cabeça, mas, ao contrário de uma furadeira ou chave de fenda, ele pega o tempo todo. Cerca de 45V é mantido em C1, ou seja, em RE VT1 permanece em algum lugar 33V a uma corrente de 5A. A potência dissipada é superior a 150W, até mais de 160W, já que o VD1-VD4 também precisa ser resfriado. A partir disso, fica claro que qualquer PSU regulada poderosa deve ser equipada com um sistema de refrigeração muito eficiente.

Um radiador com nervuras/agulhas em convecção natural não resolve o problema: o cálculo mostra que uma superfície de dispersão de 2000 sq. veja também a espessura do corpo do radiador (a placa da qual se estendem as nervuras ou agulhas) de 16 mm. Obter tanto alumínio em um produto moldado como propriedade para um amador era e continua sendo um sonho em um castelo de cristal. Um cooler de CPU soprado também não é adequado, pois é projetado para menos energia.

Uma das opções para um mestre doméstico é uma placa de alumínio com espessura de 6 mm ou mais e dimensões de 150x250 mm com furos de diâmetro crescente perfurados ao longo dos raios do local de instalação do elemento resfriado em um padrão quadriculado. Ele também servirá como a parede traseira do gabinete da PSU, como na Fig. quatro.

Uma condição indispensável para a eficácia de tal refrigerador é, embora fraco, mas contínuo fluxo de ar através da perfuração de fora para dentro. Para fazer isso, um exaustor de baixa potência é instalado no gabinete (de preferência na parte superior). Um computador com um diâmetro de 76 mm ou mais é adequado, por exemplo. adicionar. cooler HDD ou placa de vídeo. Ele está conectado aos pinos 2 e 8 do DA1, sempre há 12V.

Observação: de fato, uma maneira radical de superar este problema é o enrolamento secundário Tr com derivações para 18, 27 e 36V. A tensão primária é comutada dependendo de qual ferramenta está em operação.

E ainda UPS

A fonte de alimentação descrita para a oficina é boa e muito confiável, mas é difícil carregá-la com você até a saída. É aqui que uma PSU de computador será útil: a ferramenta elétrica é insensível à maioria de suas deficiências. Algum refinamento se resume na maioria das vezes à instalação de um capacitor eletrolítico de alta capacidade de saída (mais próximo da carga) para o propósito descrito acima. Existem muitas receitas para converter fontes de computadores em ferramentas elétricas (principalmente chaves de fenda, pois não são muito poderosas, mas muito úteis) no Runet, um dos métodos é mostrado no vídeo abaixo, para uma ferramenta de 12V.

Vídeo: PSU 12V de um computador

Com ferramentas de 18V é ainda mais fácil: com a mesma potência, consomem menos corrente. Aqui, um dispositivo de ignição muito mais acessível (lastro) de uma lâmpada econômica de 40 W ou mais pode ser útil; ele pode ser colocado completamente no estojo da bateria inutilizável, e apenas o cabo com o plugue de alimentação permanecerá do lado de fora. Como fazer uma fonte de alimentação para uma chave de fenda de 18V a partir do lastro de uma empregada queimada, veja o vídeo a seguir.

Vídeo: PSU 18V para uma chave de fenda

alta classe

Mas voltemos ao SNN no EP, suas possibilidades estão longe de se esgotarem. Na Fig. 5 - fonte de alimentação bipolar potente com regulação de 0-30 V, adequada para equipamentos de áudio Hi-Fi e outros consumidores exigentes. A configuração da tensão de saída é feita com um botão (R8), e a simetria dos canais é mantida automaticamente em qualquer valor e qualquer corrente de carga. Um pedante-formalista ao ver esse esquema pode ficar cinza diante de seus olhos, mas esse BP funciona adequadamente para o autor há cerca de 30 anos.

O principal obstáculo em sua criação foi δr = δu/δi, onde δu e δi são pequenos incrementos instantâneos de tensão e corrente, respectivamente. Para o desenvolvimento e ajuste de equipamentos de ponta, é necessário que δr não exceda 0,05-0,07 Ohm. Simplificando, δr determina a capacidade da PSU de responder instantaneamente a picos de consumo de corrente.

Para SNN no EP, δr é igual ao do ION, ou seja. diodo zener dividido pelo coeficiente de transferência de corrente β RE. Mas para transistores poderosos, β cai drasticamente em uma grande corrente de coletor, e δr de um diodo zener varia de alguns a dezenas de ohms. Aqui, para compensar a queda de tensão no RE e reduzir o desvio de temperatura da tensão de saída, tive que discar toda a cadeia pela metade com diodos: VD8-VD10. É por isso Voltagem de referência com ION é removido através de um EP adicional em VT1, seu β é multiplicado por β RE.

A próxima característica deste projeto é a proteção contra curto-circuito. O mais simples descrito acima não se encaixa de forma alguma no esquema bipolar, portanto, o problema de proteção é resolvido de acordo com o princípio “sem recepção contra sucata”: não há módulo de proteção como tal, mas há redundância de parâmetros elementos poderosos- KT825 e KT827 para 25A e KD2997A para 30A. T2 não é capaz de fornecer tal corrente, mas enquanto aquece, FU1 e / ou FU2 terão tempo para queimar.

Observação: não é necessário fazer uma indicação de fusível queimado em lâmpadas incandescentes miniatura. É só que os LEDs ainda eram bastante escassos e havia vários punhados de SMok no estoque.

Resta proteger o RE das correntes extras da descarga do filtro de ondulação C3, C4 durante o curto-circuito. Para fazer isso, eles são conectados através de resistores limitadores de baixa resistência. Neste caso, pulsações com período igual à constante de tempo R(3,4)C(3,4) podem ocorrer no circuito. Eles são impedidos por C5, C6 de menor capacidade. Suas correntes extras não são mais perigosas para RE: a carga drenará mais rápido do que os cristais do poderoso KT825/827 aquecerão.

A simetria de saída fornece o amplificador operacional DA1. O RE do canal negativo VT2 abre com uma corrente através de R6. Assim que o menos da saída exceder o positivo em módulo, ele abrirá levemente o VT3 e fechará o VT2 e os valores absolutos das tensões de saída serão iguais. O controle operacional sobre a simetria de saída é realizado usando um dispositivo ponteiro com zero no meio da escala P1 (no detalhe - sua aparência), e ajuste se necessário - R11.

O último destaque é o filtro de saída C9-C12, L1, L2. Tal sua construção é necessária para absorver possíveis captadores de RF da carga, para não quebrar a cabeça: o protótipo está bugado ou a fonte de alimentação está “atolada”. Com alguns capacitores eletrolíticos desviados com cerâmica, não há certeza absoluta aqui, a grande indutância intrínseca dos “eletrólitos” interfere. E as bobinas L1, L2 compartilham o "retorno" da carga sobre o espectro e - cada um na sua.

Esta PSU, ao contrário das anteriores, requer alguns ajustes:

  1. Conecte a carga a 1-2 A em 30V;
  2. R8 é definido no máximo, na posição mais alta de acordo com o esquema;
  3. Usando um voltímetro de referência (qualquer multímetro digital serve agora) e R11, as tensões do canal são definidas iguais em valor absoluto. Talvez, se o op-amp estiver sem possibilidade de balanceamento, você terá que escolher R10 ou R12;
  4. O aparador R14 defina P1 exatamente para zero.

Sobre o reparo de PSU

As PSUs falham com mais frequência do que outras dispositivos eletrônicos: eles recebem o primeiro golpe dos arremessos da rede, recebem muitas coisas da carga. Mesmo que você não pretenda fazer sua própria fonte de alimentação, existe um UPS, exceto computador, micro-ondas, máquina de lavar e outros eletrodomésticos. A capacidade de diagnosticar uma fonte de alimentação e o conhecimento dos conceitos básicos de segurança elétrica tornarão possível, se não consertar o mau funcionamento você mesmo, então, com o conhecimento do assunto, negociar um preço com os reparadores. Portanto, vamos ver como a PSU é diagnosticada e reparada, especialmente com IIN, porque mais de 80% das falhas são atribuídas a eles.

Saturação e calado

Em primeiro lugar, sobre alguns efeitos, sem entender que é impossível trabalhar com o UPS. A primeira delas é a saturação de ferromagnetos. Eles não são capazes de aceitar energias superiores a um determinado valor, dependendo das propriedades do material. No ferro, os amadores raramente encontram saturação, pode ser magnetizado até vários T (Tesla, uma unidade de medida de indução magnética). Ao calcular transformadores de ferro, a indução é de 0,7 a 1,7 T. As ferritas podem suportar apenas 0,15-0,35 T, seu ciclo de histerese é “retangular” e operam em frequências mais altas, então a probabilidade de “saltar para a saturação” é ordens de magnitude maior.

Se o circuito magnético está saturado, a indução nele não cresce mais e a EMF dos enrolamentos secundários desaparece, mesmo que o primário já tenha derretido (lembra da física escolar?). Agora desligue a corrente primária. O campo magnético em materiais magnéticos macios (materiais magnéticos duros são imãs permanentes) não pode existir estacionária, como uma carga elétrica ou água em um tanque. Ele começará a se dissipar, a indução cairá e uma EMF oposta em relação à polaridade original será induzida em todos os enrolamentos. Este efeito é amplamente utilizado em IIN.

Ao contrário da saturação, a corrente de passagem em dispositivos semicondutores (simplesmente - um rascunho) é definitivamente um fenômeno prejudicial. Surge devido à formação/absorção de cargas espaciais nas regiões p e n; para transistores bipolares - principalmente na base. Transistores de efeito de campo e diodos Schottky são praticamente livres de correntes de ar.

Por exemplo, ao aplicar/retirar tensão no diodo, até que as cargas sejam coletadas/resolvidas, ele conduz corrente nos dois sentidos. É por isso que a perda de tensão nos diodos nos retificadores é maior que 0,7V: no momento da comutação, parte da carga do capacitor do filtro tem tempo de drenar pelo enrolamento. Em um retificador de duplicação paralela, a corrente flui através de ambos os diodos ao mesmo tempo.

Uma corrente de transistores causa um surto de tensão no coletor, o que pode danificar o dispositivo ou, se uma carga estiver conectada, danificá-lo com uma corrente extra. Mas mesmo sem isso, um rascunho de transistor aumenta as perdas dinâmicas de energia, como um diodo, e reduz a eficiência do dispositivo. Poderoso FETs eles quase não estão sujeitos a isso, tk. não acumule carga na base em sua ausência e, portanto, mude de maneira muito rápida e suave. “Quase”, porque seus circuitos de porta-fonte são protegidos da tensão reversa por diodos Schottky, que são um pouco, mas transparentes.

Tipos de TIN

Os UPSs são descendentes de um gerador de bloqueio, pos. 1 na Fig. 6. Quando Uin está ligado, VT1 está entreaberto pela corrente através de Rb, a corrente flui através do enrolamento Wk. Ele não pode crescer instantaneamente até o limite (novamente, lembramos a física da escola), um EMF é induzido na base Wb e no enrolamento de carga Wn. Com Wb, força o desbloqueio de VT1 através de Sat. Segundo Wn, a corrente ainda não flui, não deixa VD1.

Quando o circuito magnético está saturado, as correntes em Wb e Wn param. Então, devido à dissipação (reabsorção) de energia, a indução cai, um EMF de polaridade oposta é induzido nos enrolamentos, e a tensão reversa Wb bloqueia instantaneamente (bloqueia) VT1, evitando superaquecimento e ruptura térmica. Portanto, esse esquema é chamado de gerador de bloqueio ou simplesmente bloqueio. Rk e Sk cortam a interferência de alta frequência, cujo bloqueio é mais do que suficiente. Agora você pode remover alguma energia útil do Wn, mas apenas através do retificador 1P. Esta fase continua até que o Sb esteja completamente recarregado ou até que a energia magnética armazenada se esgote.

Essa potência, no entanto, é pequena, até 10W. Se você tentar pegar mais, o VT1 queimará com o calado mais forte antes de bloquear. Como Tr está saturado, a eficiência do bloqueio não é boa: mais da metade da energia armazenada no circuito magnético voa para aquecer outros mundos. É verdade que, devido à mesma saturação, o bloqueio até certo ponto estabiliza a duração e a amplitude de seus impulsos, e seu esquema é muito simples. Portanto, o TIN baseado em bloqueio é frequentemente usado em carregadores de telefone baratos.

Observação: o valor de Sat em grande parte, mas não completamente, como dizem em livros de referência amadores, determina o período de repetição do pulso. O valor de sua capacitância deve estar ligado às propriedades e dimensões do circuito magnético e à velocidade do transistor.

O bloqueio de uma só vez deu origem a uma varredura de linha de televisores com tubos de raios catódicos (CRT), e ela é uma TIN com um diodo amortecedor, pos. 2. Aqui, o CU, baseado em sinais de Wb e do circuito de realimentação DSP, abre/fecha forçadamente VT1 antes que Tr esteja saturado. Quando VT1 está travado, a corrente reversa Wk fecha através do mesmo diodo amortecedor VD1. Esta é a fase de trabalho: já mais do que no bloqueio, parte da energia é transferida para a carga. Grande porque na saturação total todo o excesso de energia voa, mas aqui isso não é suficiente. Desta forma, é possível remover energia até várias dezenas de watts. No entanto, como o CU não pode operar até que Tp se aproxime da saturação, o transistor ainda consome muito, as perdas dinâmicas são altas e a eficiência do circuito deixa muito a desejar.

IIN com um amortecedor ainda está vivo em TVs e monitores CRT, uma vez que IIN e saída de varredura de linha são combinados neles: um transistor poderoso e Tr são comuns. Isso reduz muito os custos de produção. Mas, francamente, o IIN com um amortecedor é fundamentalmente atrofiado: o transistor e o transformador são forçados a trabalhar o tempo todo à beira de um acidente. Os engenheiros que conseguiram levar este circuito a uma confiabilidade aceitável merecem o mais profundo respeito, mas ninguém pode enfiar um ferro de solda lá, exceto os artesãos que passaram treinamento vocacional e aqueles com experiência relevante são fortemente desencorajados.

Push-pull INN com um transformador de feedback separado é mais amplamente utilizado, porque. tem a melhor qualidade e confiabilidade. No entanto, em termos de interferência de alta frequência, peca terrivelmente em comparação com as fontes de alimentação “analógicas” (com transformadores em ferro e CNN). Atualmente, este esquema existe em muitas modificações; poderosos transistores bipolares nele são quase completamente substituídos por campos especiais controlados. IC, mas o princípio de funcionamento permanece inalterado. É ilustrado pelo esquema original, pos. 3.

O dispositivo limitador (UO) limita a corrente de carga das capacitâncias do filtro de entrada Cfin1(2). Seu grande valor é uma condição indispensável para o funcionamento do dispositivo, porque. em um ciclo de trabalho, uma pequena fração da energia armazenada é retirada deles. Grosso modo, eles desempenham o papel de um tanque de água ou um receptor de ar. Ao carregar a corrente extra de carga "curta" pode exceder 100A por até 100 ms. Rc1 e Rc2 com uma resistência da ordem de MΩ são necessários para equilibrar a tensão do filtro, porque o menor desequilíbrio de seus ombros é inaceitável.

Quando o Sfvh1 (2) é carregado, o lançador ultrassônico gera um pulso de disparo que abre um dos braços (qual não importa) do inversor VT1 VT2. Uma corrente flui através do enrolamento Wk de um grande transformador de potência Tr2 e a energia magnética de seu núcleo através do enrolamento Wn vai quase completamente para a retificação e para a carga.

Uma pequena parte da energia Tr2, determinada pelo valor Rolimit, é retirada do enrolamento Wos1 e alimentada ao enrolamento Wos2 de um pequeno transformador de realimentação básico Tr1. Ele satura rapidamente, o ressalto aberto fecha e, devido à dissipação em Tr2, o ressalto anteriormente fechado se abre, conforme descrito para bloqueio, e o ciclo se repete.

Em essência, um IIN de dois tempos é de 2 bloqueios, “empurrando” um ao outro. Como o poderoso Tr2 não está saturado, o rascunho do VT1 VT2 é pequeno, "afunda" completamente no circuito magnético do Tr2 e acaba entrando na carga. Portanto, um IMS de dois tempos pode ser construído para uma potência de até vários kW.

Pior, se ele estiver no modo XX. Então, durante o meio ciclo, Tr2 terá tempo para saturar e o calado mais forte queimará VT1 e VT2 ao mesmo tempo. No entanto, ferrites de potência para indução de até 0,6 T já estão à venda, mas são caras e se degradam por remagnetização acidental. As ferritas estão sendo desenvolvidas para mais de 1 T, mas para que o IIN alcance confiabilidade "de ferro", são necessários pelo menos 2,5 T.

Técnica de diagnóstico

Ao solucionar problemas em uma PSU “analógica”, se estiver “estupidamente silenciosa”, eles primeiro verificam os fusíveis, depois a proteção, RE e ION, se tiver transistores. Eles tocam normalmente - vamos adiante elemento por elemento, conforme descrito abaixo.

No IIN, se ele “iniciar” e imediatamente “travar”, eles primeiro verificam a UO. A corrente nele é limitada por um poderoso resistor de baixa resistência, depois desviado por um optotiristor. Se o “rezik” estiver aparentemente queimado, o optoacoplador também será trocado. Outros elementos da UO falham extremamente raramente.

Se o IIN estiver “silencioso, como um peixe no gelo”, o diagnóstico também é iniciado com o UO (talvez o “rezik” tenha queimado completamente). Então - UZ. Em modelos baratos, eles usam transistores no modo de quebra de avalanche, que está longe de ser muito confiável.

O próximo passo em qualquer PSU é eletrólitos. A destruição da caixa e o vazamento do eletrólito não são tão comuns como dizem em Runet, mas a perda de capacidade acontece com muito mais frequência do que a falha de elementos ativos. Verifique os capacitores eletrolíticos com um multímetro com capacidade de medir a capacitância. Abaixo do valor nominal em 20% ou mais - abaixamos o "homem morto" no lodo e colocamos um novo e bom.

Depois, há elementos ativos. Você provavelmente sabe como tocar diodos e transistores. Mas há 2 truques aqui. A primeira é que, se um diodo Schottky ou um diodo zener for chamado por um testador com uma bateria de 12V, o dispositivo poderá apresentar uma falha, embora o diodo seja bastante bom. É melhor chamar esses componentes com um relógio comparador com uma bateria de 1,5-3 V.

O segundo são os poderosos trabalhadores de campo. Acima (você notou?) Diz-se que seus I-Z são protegidos por diodos. Portanto, transistores de efeito de campo poderosos parecem soar como os bipolares reparáveis, mesmo inutilizáveis, se o canal não estiver completamente “queimado” (degradado).

Aqui, a única maneira disponível em casa é substituí-los por bons conhecidos, e ambos ao mesmo tempo. Se um queimado permanecer no circuito, ele puxará imediatamente um novo que possa ser reparado. Engenheiros eletrônicos brincam que trabalhadores de campo poderosos não podem viver uns sem os outros. Outro prof. piada - "substituir um casal gay". Isso se deve ao fato de que os transistores dos ombros IIN devem ser estritamente do mesmo tipo.

Finalmente, capacitores de filme e cerâmica. Eles são caracterizados por quebras internas (localizadas pelo mesmo testador com verificação dos “condicionadores de ar”) e vazamento ou quebra sob tensão. Para “pegá-los”, você precisa montar um shemka simples de acordo com a Fig. 7. A verificação passo a passo dos capacitores elétricos quanto a quebra e vazamento é realizada da seguinte forma:

  • Colocamos no testador, sem conectá-lo em nenhum lugar, o menor limite para medir a tensão direta (na maioria das vezes - 0,2V ou 200mV), detectamos e registramos o próprio erro do instrumento;
  • Ligamos o limite de medição de 20V;
  • Conectamos um capacitor suspeito aos pontos 3-4, o testador a 5-6 e a 1-2 aplicamos uma tensão constante de 24-48 V;
  • Mudamos os limites de tensão do multímetro para o menor;
  • Se em algum testador ele mostrou pelo menos algo diferente de 0000.00 (no mínimo - algo diferente do seu próprio erro), o capacitor que está sendo testado não é bom.

É aqui que termina a parte metodológica do diagnóstico e começa a parte criativa, onde todas as instruções são do seu próprio conhecimento, experiência e consideração.

par de impulsos

O artigo UPS é especial, devido à sua complexidade e diversidade de circuitos. Aqui, veremos primeiro algumas amostras sobre modulação por largura de pulso (PWM), que permite obter melhor qualidade UPS. Existem muitos esquemas para PWM no RuNet, mas o PWM não é tão terrível quanto é pintado ...

Para projeto de iluminação

Você pode simplesmente acender a faixa de LED de qualquer PSU descrita acima, exceto a da Fig. 1 definindo a tensão necessária. SNN adequado com pos. 1 Fig. 3, estes são fáceis de fazer 3, para os canais R, G e B. Mas a durabilidade e estabilidade do brilho dos LEDs não dependem da tensão aplicada a eles, mas da corrente que passa por eles. Portanto, uma boa fonte de alimentação para uma faixa de LED deve incluir um estabilizador de corrente de carga; tecnicamente - uma fonte de corrente estável (IST).

Um dos esquemas para estabilizar a corrente de uma fita de luz, disponível para repetição por amadores, é mostrado na Fig. 8. Foi montado em um temporizador integral 555 ( análogo doméstico- K1006VI1). Fornece uma corrente de fita estável de uma fonte de alimentação com uma tensão de 9-15 V. O valor de uma corrente estável é determinado pela fórmula I = 1 / (2R6); neste caso - 0,7A. Um poderoso transistor VT3 é necessariamente um de efeito de campo, simplesmente não se formará a partir de um rascunho devido à carga da base do PWM bipolar. O indutor L1 é enrolado em um anel de ferrite 2000NM K20x4x6 com um feixe 5xPE 0,2 mm. Número de voltas - 50. Diodos VD1, VD2 - qualquer RF de silício (KD104, KD106); VT1 e VT2 - KT3107 ou análogos. Com KT361 etc. a tensão de entrada e os intervalos de escurecimento diminuirão.

O circuito funciona assim: primeiro, a capacitância de ajuste de tempo C1 é carregada através do circuito R1VD1 e descarregada através de VD2R3VT2, aberta, ou seja, em modo de saturação, através de R1R5. O temporizador gera uma sequência de pulsos com frequência máxima; mais precisamente - com um ciclo de trabalho mínimo. A chave sem inércia VT3 gera impulsos poderosos, e sua cinta VD3C4C3L1 os suaviza para corrente direta.

Observação: o ciclo de trabalho de uma série de pulsos é a razão entre seu período de repetição e a duração do pulso. Se, por exemplo, a duração do pulso for 10 µs e o intervalo entre eles for 100 µs, então o ciclo de trabalho será 11.

A corrente na carga aumenta e a queda de tensão em R6 abre ligeiramente VT1, ou seja, muda do modo de corte (bloqueio) para o modo ativo (amplificação). Isso cria um circuito de fuga de corrente de base VT2 R2VT1 + Upit e o VT2 também entra no modo ativo. A corrente de descarga C1 diminui, o tempo de descarga aumenta, o ciclo de trabalho da série aumenta e o valor médio da corrente cai para a norma especificada por R6. Esta é a essência do PWM. No mínimo atual, ou seja. no ciclo de trabalho máximo, C1 é descarregado através do circuito VD2-R4 - a chave do temporizador interno.

No design original, não é fornecida a capacidade de ajustar rapidamente a corrente e, consequentemente, o brilho do brilho; Não há potenciômetros de 0,68 ohm. A maneira mais fácil de ajustar o brilho é ligar o intervalo entre R3 e o potenciômetro VT2 do emissor R * 3,3-10 kOhm após o ajuste, destacado em marrom. Ao mover seu controle deslizante para baixo no circuito, aumentaremos o tempo de descarga de C4, o ciclo de trabalho e reduziremos a corrente. Outra maneira é desviar a transição de base VT2 ligando o potenciômetro em cerca de 1 MΩ nos pontos aeb (destacados em vermelho), menos preferível, porque. o ajuste será mais profundo, mas grosseiro e nítido.

Infelizmente, é necessário um osciloscópio para estabelecer isso útil não apenas para fitas de luz de TIC:

  1. O mínimo + Upit é aplicado ao circuito.
  2. Ao selecionar R1 (pulso) e R3 (pausa), um ciclo de trabalho de 2 é alcançado, ou seja, a duração do pulso deve ser igual à duração da pausa. É impossível dar um ciclo de trabalho inferior a 2!
  3. Servir máximo + Upit.
  4. Ao selecionar R4, o valor nominal da corrente estável é alcançado.

Para carregar

Na Fig. 9 - um diagrama do ISN mais simples com PWM, adequado para carregar um telefone, smartphone, tablet (um laptop, infelizmente, não puxa) de um caseiro bateria solar, gerador de vento, bateria de motocicleta ou carro, lanterna magneto-"bug" e outras fontes de alimentação aleatórias instáveis ​​de baixa potência. Veja a faixa de tensão de entrada no diagrama, não é um erro. Este ISN é realmente capaz de produzir uma tensão maior que a entrada. Como no anterior, há um efeito de mudar a polaridade da saída em relação à entrada, isso geralmente é um recurso proprietário dos circuitos PWM. Esperemos que, depois de ler atentamente o anterior, você mesmo entenda o trabalho deste pequenino.

Ao longo do caminho sobre carregamento e carregamento

O carregamento de baterias é um processo físico e químico muito complexo e delicado, cuja violação reduz sua vida várias vezes e dezenas de vezes, ou seja, número de ciclos de carga-descarga. O carregador deve, por mudanças muito pequenas na tensão da bateria, calcular quanta energia é recebida e regular a corrente de carga de acordo com uma determinada lei. Portanto, o carregador não é de forma alguma uma PSU e você só pode carregar baterias de PSUs convencionais em dispositivos com um controlador de carregamento integrado: telefones, smartphones, tablets, modelos individuais câmeras digitais. E o carregamento, que é um carregador, é assunto de uma discussão separada.

    Question-remont.ru disse:

    Haverá faíscas do retificador, mas provavelmente não é nada para se preocupar. O ponto é o chamado. impedância de saída diferencial da fonte de alimentação. Para baterias alcalinas, é da ordem de mOhm (miliohm), para baterias ácidas é ainda menor. Um transe com uma ponte sem suavização tem décimos e centésimos de ohm, ou seja, aprox. 100 - 10 vezes mais. E a corrente de partida de um motor coletor CC pode ser 6-7 ou até 20 vezes maior que a de trabalho. O seu, provavelmente, está mais próximo deste último - motores de aceleração rápida são mais compactos e econômicos, e a enorme capacidade de sobrecarga de as baterias permitem que você dê a corrente do motor, o quanto ele vai comer para a aceleração. Um trans com um retificador não fornecerá tanta corrente instantânea, e o motor acelera mais lentamente do que foi projetado e com um grande deslizamento de armadura. A partir disso, a partir de um grande deslizamento, surge uma faísca e, em seguida, é mantida em operação devido à autoindução nos enrolamentos.

    O que pode ser aconselhado aqui? Primeiro: dê uma olhada mais de perto - como é que brilha? Você precisa olhar para o trabalho, sob carga, ou seja, durante a serragem.

    Se faíscas dançarem em lugares separados sob os pincéis, tudo bem. Eu tenho uma poderosa broca Konakovo que acende tanto desde o nascimento, e pelo menos henna. Durante 24 anos, troquei escovas uma vez, lavei com álcool e poli o coletor - apenas uma coisa. Se você conectou uma ferramenta de 18V à saída de 24V, é normal um pequeno faísca. Desenrole o enrolamento ou apague o excesso de tensão com algo como um reostato de solda (resistor aprox. 0,2 Ohm para uma potência de dissipação de 200 W) para que o motor tenha a tensão nominal em operação e, muito provavelmente, a faísca se apague. Se, no entanto, eles se conectarem a 12 V, esperando que após a retificação seja 18, em vão - a tensão retificada sob carga cai muito. E o motor elétrico coletor, aliás, não importa se é alimentado por corrente contínua ou alternada.

    Especificamente: pegue 3-5 m de fio de aço com um diâmetro de 2,5-3 mm. Enrole em uma espiral com um diâmetro de 100-200 mm para que as voltas não se toquem. Coloque em uma almofada dielétrica não inflamável. Descasque as pontas do fio para dar brilho e enrole as “orelhas”. É melhor lubrificar imediatamente com graxa de grafite para que não oxidem. Este reostato está incluído na ruptura de um dos fios que conduzem à ferramenta. Escusado será dizer que os contatos devem ser aparafusados, bem apertados, com arruelas. Conecte todo o circuito à saída de 24V sem retificação. A faísca se foi, mas a energia no eixo também caiu - o reostato precisa ser reduzido, um dos contatos deve ser trocado 1-2 voltas mais perto do outro. Ainda acende, mas menos - o reostato é muito pequeno, você precisa adicionar voltas. É melhor tornar imediatamente o reostato obviamente grande para não parafusar seções adicionais. Pior, se o fogo estiver ao longo de toda a linha de contato entre as escovas e o coletor, ou se houver caudas de faísca atrás delas. Então o retificador precisa de um filtro de suavização em algum lugar, de acordo com seus dados, de 100.000 microfarads. Prazer barato. O “filtro” neste caso será um dispositivo de armazenamento de energia para aceleração do motor. Mas pode não ajudar - se a potência geral do transformador não for suficiente. Eficiência dos motores coletores CC aprox. 0,55-0,65, ou seja trance é necessário de 800-900 watts. Ou seja, se o filtro estiver instalado, mas ainda acender o fogo sob toda a escova (em ambos, é claro), o transformador não resistirá. Sim, se você colocar um filtro, os diodos da ponte também devem estar na corrente de operação tripla, caso contrário, eles podem sair do surto de corrente de carga quando conectados à rede. E então a ferramenta pode ser iniciada após 5-10 segundos após ser conectada à rede, para que os “bancos” tenham tempo de “bombear”.

    E o pior de tudo, se as caudas de faíscas das escovas atingirem ou quase atingirem a escova oposta. Isso é chamado de fogo redondo. Ele queima muito rapidamente o coletor para completar o reparo. Pode haver várias razões para o fogo redondo. No seu caso, o mais provável é que o motor tenha sido ligado em 12 V com retificação. Então, com uma corrente de 30 A, a potência elétrica no circuito é de 360 ​​watts. O deslizamento da âncora é superior a 30 graus por revolução, e isso é necessariamente um fogo contínuo e contínuo. Também é possível que a armadura do motor seja enrolada com uma onda simples (não dupla). Esses motores elétricos superam melhor as sobrecargas instantâneas, mas sua corrente de partida é mãe, não se preocupe. Não posso dizer com mais precisão à revelia e não preciso de nada - dificilmente é possível consertar qualquer coisa com minhas próprias mãos. Então, provavelmente, será mais barato e fácil encontrar e comprar novas baterias. Mas primeiro, no entanto, tente ligar o motor com uma tensão ligeiramente aumentada através de um reostato (veja acima). Quase sempre, dessa maneira, é possível derrubar um incêndio contínuo e geral ao custo de uma pequena diminuição (até 10-15%) na potência do eixo.