Samo najvažnije stvari.
Napon napajanja 8-35V (izgleda moguće do 40V, ali nisam testirao)
Mogućnost rada u jednotaktnom i push-pull načinu rada.
Za režim jednog ciklusa, 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...3.3V na pin 4, možete podesiti mrtvo vrijeme. I izvedite glatko lansiranje.
Ugrađen je stabilizirani referentni izvor napona od 5V i struje do 10mA.
Ugrađena je zaštita od niskog napona napajanja, isključivanja ispod 5,5...7V (najčešće 6,4V). Problem je u tome što na ovom naponu mosfeti već idu u linearni režim i pregorevaju...
Generator mikrokola je moguće isključiti zatvaranjem Rt pina (6), pina referentnog napona (14) ili Ct pina (5) na masu pomoću ključa.
Radna frekvencija 1…300 kHz.
Dva ugrađena “greška” operaciona pojačala sa pojačanjem Ku=70..95dB. Ulazi - izlazi (1); (2) i (15); (16). Izlazi pojačala su kombinovani elementom OR, tako da onaj čiji je izlazni napon veći kontroliše trajanje impulsa. Jedan od ulaza komparatora je obično vezan za referentni napon (14), a drugi - tamo gdje je potrebno... Kašnjenje signala unutar Pojačala je 400 ns, nisu dizajnirani da rade unutar jednog takta.
Izlazni stupnjevi mikrokola, sa prosječnom strujom od 200 mA, brzo pune ulaznu kapacitivnost kapije snažnog mosfeta, ali ne osiguravaju njegovo pražnjenje. u razumnom roku. Stoga je potreban eksterni drajver.
Pin (5) kondenzator C2 i pin (6) otpornici R3; R4 - postavite frekvenciju internog oscilatora mikrokola. U push-pull modu je podijeljen sa 2.
Postoji mogućnost sinhronizacije, okidanja ulaznim impulsima.
Jednotaktni generator sa podesivom frekvencijom i radnim ciklusom
Jednociklični generator sa podesivom frekvencijom i radnim ciklusom (odnos trajanja impulsa i trajanja pauze). Sa jednim tranzistorskim izlaznim drajverom. Ovaj način rada se realizuje povezivanjem pina 13 na zajedničku magistralu napajanja.
shema (1)
Pošto mikrokolo ima dva izlazna stepena, koji u ovom slučaju rade u fazi, mogu se spojiti paralelno radi povećanja izlazne struje... Ili nisu uključeni... (zeleno na dijagramu) Takođe, otpornik R7 nije uvijek instaliran.
Mjerenjem napona na otporniku R10 pomoću op-pojačala možete ograničiti izlaznu struju. Drugi ulaz se napaja referentnim naponom preko razdjelnika R5; R6. Pa, vidite, R10 će se zagrijati.
Lanac C6; R11, na (3) nozi, postavljen je radi veće stabilnosti, datasheet to traži, ali radi i bez njega. Tranzistor se također može koristiti kao NPN struktura.
shema (2)
shema (3)
Jednotaktni generator sa podesivom frekvencijom i radnim ciklusom. Sa izlaznim drajverom sa dva tranzistora (komplementarni repetitor).
Šta da kažem? Oblik signala je bolji, prolazni procesi u momentima uključivanja su smanjeni, nosivost je veća, a gubici topline su manji. Iako ovo može biti subjektivno mišljenje. Ali. Sada koristim samo drajver sa dva tranzistora. Da, otpornik u krugu kapije ograničava brzinu prebacivanja tranzijenta.
shema (4)
I ovdje imamo sklop tipičnog boost (boost) podesivog jednostrukog pretvarača, sa regulacijom napona i ograničenjem struje.
Krug radi, sastavio sam ga u nekoliko verzija. Izlazni napon zavisi od broja zavoja zavojnice L1, i od otpora otpornika R7; R10; R11, koji se biraju tokom podešavanja... Sam kolut se može namotati na bilo šta. Veličina - ovisno o snazi. Prsten, Sh-core, čak i samo na štapu. Ali ne bi trebalo da bude zasićeno. Stoga, ako je prsten izrađen od ferita, onda ga treba izrezati i zalijepiti s razmakom. Veliki prstenovi iz kompjuterskih izvora napajanja će dobro raditi, nema potrebe da ih sečete, napravljeni su od „gvožđa u prahu“, razmak je već obezbeđen. Ako je jezgro u obliku slova W, ne ugrađujemo magnetni razmak; oni dolaze s kratkim srednjim jezgrom - oni već imaju razmak. Ukratko, namatamo ga 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. Svoju kreaciju povezujemo s baterijom preko moćne lampe. Ako lampa ne svijetli punim intenzitetom, uzmite voltmetar i osciloskop...
Odabiremo otpornike R7; R10; R11 i broj zavoja zavojnice L1, čime se postiže predviđeni napon na opterećenju.
Čok Dr1 - 5...10 okretaja sa debelom žicom na bilo kojoj jezgri. Čak sam vidio opcije gdje su L1 i Dr1 namotani na istu jezgru. Nisam lično proverio.
shema (5)
Ovo je također pravi krug pretvarača pojačanja koji se može koristiti, na primjer, za punjenje laptopa iz automobilske baterije. Komparator na ulazima (15); (16) prati napon “donatorske” baterije i isključuje pretvarač kada napon na njoj padne ispod odabranog praga.
Lanac C8; R12; VD2 - takozvani Snubber, dizajniran je za suzbijanje induktivnih emisija. Niskonaponski MOSFET štedi, na primjer IRF3205 može izdržati, ako se ne varam, (drejn - izvor) do 50V. Međutim, to uvelike smanjuje efikasnost. I dioda i otpornik se prilično zagrijavaju. Ovo povećava pouzdanost. U nekim načinima (krugovima), bez njega, moćni tranzistor jednostavno odmah izgori. Ali ponekad radi i bez svega ovoga... Treba pogledati osciloskop...
shema (6)
Push-pull glavni generator.
Različite mogućnosti dizajna i podešavanja.
Na prvi pogled, ogromna raznolikost sklopnih kola svodi se na mnogo skromniji broj onih koji stvarno rade... Prva stvar koju obično uradim kada vidim "lukavo" kolo je da ga precrtam u standardu koji je poznat meni. Ranije se zvao GOST. Danas nije jasno kako se crta, što ga čini izuzetno teškim za percipiranje. I sakriva greške. Mislim da se to često radi namerno.
Master oscilator za polumost ili most. Ovo je najjednostavniji generator.Trajanje impulsa i frekvencija se podešavaju ručno. Možete podesiti i trajanje pomoću optokaplera na (3) nozi, ali je podešavanje vrlo oštro. Koristio sam ga za prekid rada mikrokola. Neki "svetleći" kažu da je nemoguće kontrolisati pomoću (3) pina, mikrokolo će pregoreti, ali moje iskustvo potvrđuje funkcionalnost ovog rešenja. Inače, uspješno je korišten u inverteru za zavarivanje.
Otvaramo novu prilično zanimljivu temu o pretvaračima napona, posebno o automobilskim.
Pretvarači napona– ovo je prilično relevantna tema za radio-amatere automobiliste koji su u svoj automobil ugradili visokokvalitetno ozvučenje sa moćnim sabvuferom bombom i satelitima, čime bi dobili odličan kvalitetan zvuk koji zadovoljava uši ne samo vlasnika, ali i one oko njega. Ne znam, naravno, koliko se to drugima sviđa. Pogotovo noću u dvorištu stambene zgrade (ured. AndReas). Ali za radio-amatera je važna sama činjenica kvaliteta zvuka. Savršenstvo možete postići ako imate nekoliko komponenti: prvo, instaliranjem pravilno proračunatog i sastavljenog subwoofera (po mogućnosti domaćeg), drugo, povezivanjem akustičnog sistema koji se sastoji od subwoofera i satelita na pojačalo audio frekvencije sa niskim koeficijentom nelinearne distorzije i, treće, napajanjem pojačala audio frekvencije (UMPA) iz mreže u vozilu (potrebno je naponski transformator). U ovom članku ćemo se detaljnije zadržati na posljednjem faktoru.
Napon mreže u vozilu je 12...14 volti. Kao što znate, sva visokokvalitetna, moćna audio pojačala zahtijevaju znatno veći napon napajanja (do 100 volti), što se može postići korištenjem. Glavni blokovi tipičnih pretvarača napona sastoje se od PWM kontrolera i izlaznog stupnja koji koristi moćne tranzistore i transformator. Kao PWM kontroleri za automobilske pretvarače napona mogu se koristiti različita mikrokola. Posebno popularan i široko korišten je TL494 ili KR1114EU4. Zapravo, stranica već ima nekoliko krugova pretvarača napona. Provjerite: 12 volti - 220 volti pretvarač - prilično dobra opcija za pretvaranje u jedinicu za napajanje pojačala; Najjednostavniji pretvarač napona; Impulsni naponski pretvarač je ozbiljnija opcija koja koristi TL494 ili KR1114EU4. Također je apsolutno vrijedno spomenuti automobilski pretvarač napona dizajniran za napajanje audio pojačala na TDA7294 čipu - sastavljeno na TL494 ili KR1114EU4.
Hajde sada da pričamo o transformatoru. Transformator za automobilski pretvarač napona ljulja na feritnom prstenu. Od domaćih ferita najbolje karakteristike imaju feriti marki 2500NMS1 i 2500NMS2, jer imaju, za razliku od drugih marki, negativnu temperaturnu zavisnost gubitaka i namijenjeni su za jaka magnetna polja. Ali moguće je koristiti i 2000NM1, kao popularniji brend. Možete koristiti prstenove 40x25x11 ili 45x28x12. Radi pouzdanosti, bolje je uzeti dva ova prstena, jer... Treba vam puno snage, a možete ih zalijepiti bilo kojim keramičkim ljepilom. Nakon lijepljenja, zaokružite ivice turpijom.
Sada morate izračunati broj zavoja namotaja ovisno o potrebnom naponu i snazi na izlazu automobilskog pretvarača napona. Uzmimo za primjer maksimalnu snagu transformatora od 500 vati. Tada je struja u primarnom namotu jednaka I = 500/12 = 41,66 ampera. U okruglim brojevima uzet ćemo I = 42 A. Ali u pretvaračima napona primarni namot transformatora je podijeljen na dva dijela (push-pull naponski transformator). U skladu s tim, struja u svakom kraku bit će 21 amper. Odaberite poprečni presjek žice za namotaje transformatora. Površina poprečnog presjeka je S = 0,157 * 21 = 3,297 mm 2 ili žica s poprečnim presjekom od D = 2 mm. Ali što je žica deblja, to je niža efikasnost i veće zagrijavanje transformatora. Preporučljivo je uzeti nekoliko žica manjeg promjera, na primjer, 0,6 mm. Njegovu površinu izračunavamo pomoću formule S=?*R 2, tj. 0,3 2 *3,14=0,283 mm 2. Zatim zaokružujemo 3,297/0,283 = 11,7 na 12. To znači da će nam za namotavanje jedne ruke trebati 12 žica s poprečnim presjekom od 0,6 mm. Sekundarni namotaj transformatora naponskog pretvarača izračunava se na isti način. Određujemo maksimalnu struju u zavisnosti od potrebnog napona (tj. napona napajanja audio pojačala); pomnožite struju sa 0,157 mm 2, pronalazeći poprečni presjek žice; Izračunavamo koliko će žica s manjim poprečnim presjekom biti potrebno. Odlučujući o broju zavoja u primarnom namotu, možete započeti namotavanje transformatora automobilskog pretvarača napona. Da biste to učinili, uzima se svih 12 žica, ako se koristi žica s poprečnim presjekom od 0,6 mm, isprepletena pigtailom i namotana na prstenove. Drugi dio primarnog namotaja je također namotan. Vrlo je važno da zavoji oba namota budu ravnomjerno raspoređeni po cijelom prstenu, inače će se transformator pretvarača zagrijati, posebno na ili blizu maksimalne snage. Možete ga namotati na drugi način. Namotajte 12 odvojenih namotaja za jednu ruku, a zatim uradite isto za drugu i povežite ih. Vodovi transformatora idu direktno na štampanu ploču. Potrebno je da se povežete ovako: 1-početak, 2-kraj, tj. 1;2;1;2. Nakon namotavanja primarnog namotaja, možete ga zamotati tkaninom za izolaciju, a zatim namotati sekundarni. Sekundarni namotaj je namotan na isti način. Broj okreta ovisit će o naponu koji želite postići. Program možete koristiti za izračunavanje impulsnog transformatora za automobilski pretvarač napona:
Preuzmite program za proračun impulsnog transformatora
Posebnu pažnju treba obratiti i na ispravljanje i stabilizaciju rezultirajućeg napona na izlazu transformatora automobilskog pretvarača. Impulsne diode potrebno je odabrati tako da izdrže potrebnu jačinu struje, sposobne da rade na frekvencijama od 80...100 kHz. Na izlazu moraju biti ugrađene prigušnice. Za jezgro induktora možete koristiti prstenove koji se koriste u napajanjima računara. Usput, odatle možete ukloniti i PWM kontroler TL494 (KR1114EU4). Prigušnice sadrže 5...6 zavoja žice poprečnog presjeka od najmanje 2 mm. Postoji još jedan mali trik. Obično se pri napajanju uređaja, uključujući audio pojačala, koriste filter kondenzatori vrlo velikog kapaciteta. Preporučuje se 1000...2000 µF po opterećenju od 1 ampera. Ali za automobilski pretvarači napona Nije bitan kapacitet samih kondenzatora, već broj samih kondenzatora. One. Bolje je isporučiti, recimo, 10 komada od 1000 uF svaki nego jedan od 47 000 uF.
Strukturno, princip rada automobilskog pretvarača napona može se opisati na sljedeći način. PWM kontroler TL494 (KR1114EU4) postavlja frekvenciju otvaranja i zatvaranja tranzistora. Takav pretvarač napona naziva se push-pull jer kada se jedna ruka otvori, druga se zatvori. Promjena načina rada se događa na specificiranoj frekvenciji PWM kontrolera. Jednosmjerni napon, koji se pretvara u izlaznom stupnju na snažnim tranzistorima u naizmjenični napon, dovodi se do transformatora. Nakon toga, napon se ispravlja diodnim mostom i filtrira pomoću prigušnica i kondenzatora. Pa, tada automobilski pretvarač napona izravno obavlja funkciju za koju je stvoren.
Pa, prijeđimo s poluteorije na praksu, dodajući kolekciji gore navedene veze na kola pretvarača napona više sledećih dijagrama.
Automobilski pretvarač napona snage 500 vati.
Opcije za korištenje izlaza automobilskog pretvarača napona:
Broj izlaznih namota automobilskog pretvarača napona može se smanjiti ili čak poboljšati korištenjem ultra-brzih dioda, čiji je radni napon znatno veći od napona Schottky dioda, što vam omogućava da dobijete izlazni napon veći od do 90 V, a kod zamjene elektrolitskih filter kondenzatora sa višenaponskim, iznad 90 volti.
Kao što možete vidjeti, u izlaznom stupnju automobilskog pretvarača napona koriste se snažni prekidači polja IRF3205 (domaći analog KP783A). Može se zamijeniti sa NTP5426, IRF540, IRF1405, IRF1407, IRF2805.
Redizajnirani izlazni krug koristi 30EPF06 diode velike brzine.
Malo razine snage i predstavljamo sljedeći sklop automobilskog pretvarača napona od 300 vati.
Općenito, fundamentalna razlika u krugovima sastoji se samo u pojednostavljenju izlaznog stupnja. Opcije za korištenje izlaza pretvarača su sljedeće:
A ako povećamo broj moćnih IRF3205 tranzistora sa efektom polja u izlaznom stupnju naponskog pretvarača na tri po ruci, dobićemo vrlo respektabilnu snagu od 700 vati.
Dakle, prilikom upotrebe automobilski pretvarač napona Strukturno bi to trebalo izgledati otprilike ovako:
Takođe možete preuzeti crtež štampane ploče i lokaciju delova na njoj u .lay formatu:
Preuzmite PCB crtež
Ovi pretvarači napona, uprkos pojednostavljenoj konstrukciji kola, prilično su pouzdani.
Neposredno prije objavljivanja članka, dodatno preturajući po RuNetu, došao sam do zaključka da se neke komponente mogu isključiti iz gore navedenih krugova automobilskih pretvarača napona, čime se značajno pojednostavljuje dizajn. Naime, izlazni stepen na tranzistorima sa efektom polja povezan je direktno sa izlaznim transformatorom. L4 prigušnice za 300 vati i TV1 transformator sa svim ožičenjima za pretvarače od 500 i 700 vati su isključeni. Možete eliminisati optospojnik IC1 i na taj način ukloniti zaštitnu jedinicu. Kao rezultat, možete dobiti vrlo jednostavan za ponavljanje krug za automobilski pretvarač napona.
Za ovo kolo postoji i štampana ploča u .lay formatu. U arhivi se nalaze tri pečata. Prva opcija je štampana ploča sa označenim elementima, druga opcija je obična opcija sa jednim izlaznim naponom, treća opcija je sa dva različita izlazna napona.
Samo najvažnije stvari.
Napon napajanja 8-35V (izgleda moguće do 40V, ali nisam testirao)
Mogućnost rada u jednotaktnom i push-pull načinu rada.
Za režim jednog ciklusa, 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...3.3V na pin 4, možete podesiti mrtvo vrijeme. I izvedite glatko lansiranje.
Ugrađen je stabilizirani referentni izvor napona od 5V i struje do 10mA.
Ugrađena je zaštita od niskog napona napajanja, isključivanja ispod 5,5...7V (najčešće 6,4V). Problem je u tome što na ovom naponu mosfeti već idu u linearni režim i pregorevaju...
Generator mikrokola je moguće isključiti zatvaranjem Rt pina (6), pina referentnog napona (14) ili Ct pina (5) na masu pomoću ključa.
Radna frekvencija 1…300 kHz.
Dva ugrađena “greška” operaciona pojačala sa pojačanjem Ku=70..95dB. Ulazi - izlazi (1); (2) i (15); (16). Izlazi pojačala su kombinovani elementom OR, tako da onaj čiji je izlazni napon veći kontroliše trajanje impulsa. Jedan od ulaza komparatora je obično vezan za referentni napon (14), a drugi - tamo gdje je potrebno... Kašnjenje signala unutar Pojačala je 400 ns, nisu dizajnirani da rade unutar jednog takta.
Izlazni stupnjevi mikrokola, sa prosječnom strujom od 200 mA, brzo pune ulaznu kapacitivnost kapije snažnog mosfeta, ali ne osiguravaju njegovo pražnjenje. u razumnom roku. Stoga je potreban eksterni drajver.
Pin (5) kondenzator C2 i pin (6) otpornici R3; R4 - postavite frekvenciju internog oscilatora mikrokola. U push-pull modu je podijeljen sa 2.
Postoji mogućnost sinhronizacije, okidanja ulaznim impulsima.
Jednotaktni generator sa podesivom frekvencijom i radnim ciklusom
Jednociklični generator sa podesivom frekvencijom i radnim ciklusom (odnos trajanja impulsa i trajanja pauze). Sa jednim tranzistorskim izlaznim drajverom. Ovaj način rada se realizuje povezivanjem pina 13 na zajedničku magistralu napajanja.
shema (1)
Pošto mikrokolo ima dva izlazna stepena, koji u ovom slučaju rade u fazi, mogu se spojiti paralelno radi povećanja izlazne struje... Ili nisu uključeni... (zeleno na dijagramu) Takođe, otpornik R7 nije uvijek instaliran.
Mjerenjem napona na otporniku R10 pomoću op-pojačala možete ograničiti izlaznu struju. Drugi ulaz se napaja referentnim naponom preko razdjelnika R5; R6. Pa, vidite, R10 će se zagrijati.
Lanac C6; R11, na (3) nozi, postavljen je radi veće stabilnosti, datasheet to traži, ali radi i bez njega. Tranzistor se također može koristiti kao NPN struktura.
shema (2)
shema (3)
Jednotaktni generator sa podesivom frekvencijom i radnim ciklusom. Sa izlaznim drajverom sa dva tranzistora (komplementarni repetitor).
Šta da kažem? Oblik signala je bolji, prolazni procesi u momentima uključivanja su smanjeni, nosivost je veća, a gubici topline su manji. Iako ovo može biti subjektivno mišljenje. Ali. Sada koristim samo drajver sa dva tranzistora. Da, otpornik u krugu kapije ograničava brzinu prebacivanja tranzijenta.
shema (4)
I ovdje imamo sklop tipičnog boost (boost) podesivog jednostrukog pretvarača, sa regulacijom napona i ograničenjem struje.
Krug radi, sastavio sam ga u nekoliko verzija. Izlazni napon zavisi od broja zavoja zavojnice L1, i od otpora otpornika R7; R10; R11, koji se biraju tokom podešavanja... Sam kolut se može namotati na bilo šta. Veličina - ovisno o snazi. Prsten, Sh-core, čak i samo na štapu. Ali ne bi trebalo da bude zasićeno. Stoga, ako je prsten izrađen od ferita, onda ga treba izrezati i zalijepiti s razmakom. Veliki prstenovi iz kompjuterskih izvora napajanja će dobro raditi, nema potrebe da ih sečete, napravljeni su od „gvožđa u prahu“, razmak je već obezbeđen. Ako je jezgro u obliku slova W, ne ugrađujemo magnetni razmak; oni dolaze s kratkim srednjim jezgrom - oni već imaju razmak. Ukratko, namatamo ga 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. Svoju kreaciju povezujemo s baterijom preko moćne lampe. Ako lampa ne svijetli punim intenzitetom, uzmite voltmetar i osciloskop...
Odabiremo otpornike R7; R10; R11 i broj zavoja zavojnice L1, čime se postiže predviđeni napon na opterećenju.
Čok Dr1 - 5...10 okretaja sa debelom žicom na bilo kojoj jezgri. Čak sam vidio opcije gdje su L1 i Dr1 namotani na istu jezgru. Nisam lično proverio.
shema (5)
Ovo je također pravi krug pretvarača pojačanja koji se može koristiti, na primjer, za punjenje laptopa iz automobilske baterije. Komparator na ulazima (15); (16) prati napon “donatorske” baterije i isključuje pretvarač kada napon na njoj padne ispod odabranog praga.
Lanac C8; R12; VD2 - takozvani Snubber, dizajniran je za suzbijanje induktivnih emisija. Niskonaponski MOSFET štedi, na primjer IRF3205 može izdržati, ako se ne varam, (drejn - izvor) do 50V. Međutim, to uvelike smanjuje efikasnost. I dioda i otpornik se prilično zagrijavaju. Ovo povećava pouzdanost. U nekim načinima (krugovima), bez njega, moćni tranzistor jednostavno odmah izgori. Ali ponekad radi i bez svega ovoga... Treba pogledati osciloskop...
shema (6)
Push-pull glavni generator.
Različite mogućnosti dizajna i podešavanja.
Na prvi pogled, ogromna raznolikost sklopnih kola svodi se na mnogo skromniji broj onih koji stvarno rade... Prva stvar koju obično uradim kada vidim "lukavo" kolo je da ga precrtam u standardu koji je poznat meni. Ranije se zvao GOST. Danas nije jasno kako se crta, što ga čini izuzetno teškim za percipiranje. I sakriva greške. Mislim da se to često radi namerno.
Master oscilator za polumost ili most. Ovo je najjednostavniji generator.Trajanje impulsa i frekvencija se podešavaju ručno. Možete podesiti i trajanje pomoću optokaplera na (3) nozi, ali je podešavanje vrlo oštro. Koristio sam ga za prekid rada mikrokola. Neki "svetleći" kažu da je nemoguće kontrolisati pomoću (3) pina, mikrokolo će pregoreti, ali moje iskustvo potvrđuje funkcionalnost ovog rešenja. Inače, uspješno je korišten u inverteru za zavarivanje.
NAČELO RADA TL494
NA PRIMJERU AUTOMOBILSKIH KONVERTORA NAPONA
TL494 je u suštini legendarni čip za prebacivanje napajanja. Neki bi, naravno, mogli tvrditi da sada postoje noviji, napredniji PWM kontroleri i koja je svrha petljati se s ovim smećem. Lično na ovo mogu reći samo jedno - Lav Tolstoj je uglavnom pisao rukom i onako kako je pisao! Ali prisustvo Worda dve hiljade trinaest na vašem računaru nije nikoga ohrabrilo da napiše barem normalnu priču. Pa dobro, zainteresovani gledajte dalje, oni koji nisu - svaka cast!
Želim odmah da rezervišem - govorit ćemo o TL494 proizvođača Texas Instruments. Činjenica je da ovaj kontroler ima ogroman broj analoga proizvedenih u različitim tvornicama i iako je njihov strukturni dijagram VRLO sličan, oni još uvijek nisu potpuno isti mikro krugovi - čak i pojačala greške na različitim mikro krugovima imaju različite vrijednosti pojačanja s istim pasivom ožičenje . Zato nakon zamjene OBAVEZNO još jednom provjerite parametre napajanja koje se popravlja - lično sam stao na ovu grabulju.
Pa, to je bila izreka, ali ovdje počinje bajka. Evo blok dijagrama TL494 samo od Texas Instrumentsa. Ako bolje pogledate, nema puno punjenja u njemu, međutim, upravo je ova kombinacija funkcionalnih jedinica omogućila ovom kontroleru da stekne ogromnu popularnost po niskoj cijeni.
Mikro kola se proizvode kako u konvencionalnim DIP paketima tako iu ravnim za površinsku montažu. Pinout u oba slučaja je sličan. Osobno, zbog sljepoće, radije radim na starinski način - obični otpornici, DIP paketi i tako dalje.
Sedmi i dvanaesti pin se napajaju naponom napajanja, sedmi je MINUS, ili GENERAL, a dvanaesti PLUS. Raspon napona napajanja je prilično velik - od pet do četrdeset volti. Radi jasnoće, mikrokolo je povezano s pasivnim elementima, koji postavljaju njegove načine rada. Pa, za šta je namijenjeno šta će postati jasno kada se mikrokolo pokrene. Da, da, upravo lansiranje, jer mikrokolo ne počinje raditi odmah kada se uključi napajanje. Pa, prvo prvo.
Dakle, prilikom spajanja napajanja, naravno, napon se neće odmah pojaviti na dvanaestom pinu TL494 - trebat će neko vrijeme da se kondenzatori filtera za napajanje napune, a snaga stvarnog izvora napajanja, naravno, nije beskonačno. Da, ovaj proces je prilično kratkotrajan, ali i dalje postoji - napon napajanja se povećava od nule do nominalne vrijednosti tokom određenog vremenskog perioda. Pretpostavimo da je naš nominalni napon napajanja 15 volti i da smo ga napajali na kontrolnu ploču.
Napon na izlazu stabilizatora DA6 bit će gotovo jednak naponu napajanja cijelog mikrokruga sve dok glavno napajanje ne dostigne napon stabilizacije. Sve dok je ispod 3,5 volti, izlaz DA7 komparatora će imati logički jedan nivo, budući da ovaj komparator prati vrijednost internog referentnog napona napajanja. Ova logička jedinica se isporučuje logičkom elementu ILI DD1. Princip rada logičkog elementa ILI je da ako barem jedan od njegovih ulaza ima logički, izlaz će biti jedan, tj. ako postoji jedan na prvom ulazu ILI na drugom, ILI na trećem OR na četvrtom, onda će izlaz DD1 biti jedan i šta će biti na ostalim ulazima nije bitno. Dakle, ako je napon napajanja ispod 3,5 volti, DA7 blokira protok signala sata i ništa se ne događa na izlazima mikrokola - nema kontrolnih impulsa.
Međutim, čim napon napajanja prijeđe 3,5 volti, napon na invertirajućem ulazu postaje veći nego na neinvertirajućem ulazu i komparator mijenja svoj izlazni napon na logičku nulu, čime se uklanja prvi stepen blokiranja.
Drugi stepen blokiranja kontroliše komparator DA5, koji prati vrijednost napona napajanja, odnosno njegovu vrijednost od 5 volti, budući da unutrašnji stabilizator DA6 ne može proizvesti napon veći od napona na svom ulazu. Čim napon napajanja prijeđe 5 volti, on će postati veći na invertirajućem ulazu DA5, jer je na neinvertirajućem ulazu ograničen naponom stabilizacije zener diode VDin5. Napon na izlazu komparatora DA5 će postati jednak logičkoj nuli i kada dostigne ulaz DD1, drugi stepen blokade se uklanja.
Unutrašnji referentni napon od 5 volti se takođe koristi unutar mikro kola i izlazi van njega preko pina 14. Unutrašnja upotreba garantuje stabilan rad internih komparatora DA3 i DA4, pošto ovi komparatori generišu kontrolne impulse na osnovu veličine generisanog pilastog napona generatorom G1.
Ovdje je bolje po redu. Mikrokrug sadrži generator pile, čija frekvencija ovisi o vremenskom kondenzatoru C3 i otporniku R13. Štoviše, R13 ne sudjeluje direktno u formiranju pile, već služi kao regulacijski element generatora struje, koji puni kondenzator C3. Dakle, smanjenjem ocjene R13, struja punjenja se povećava, kondenzator se puni brže i, u skladu s tim, frekvencija takta se povećava, a amplituda generirane pile se održava.
Zatim pila ide na invertni ulaz komparatora DA3. Na neinvertirajućem ulazu nalazi se referentni napon od 0,12 volti. To tačno odgovara pet posto ukupnog trajanja pulsa. Drugim riječima, bez obzira na frekvenciju, logička jedinica se pojavljuje na izlazu komparatora DA3 za točno pet posto trajanja cjelokupnog kontrolnog impulsa, čime se blokira element DD1 i osigurava vrijeme pauze između prebacivanja tranzistora izlaza. stadijum mikrokola. Ovo nije sasvim zgodno - ako se frekvencija promijeni tokom rada, tada treba uzeti u obzir vrijeme pauze za maksimalnu frekvenciju, jer će vrijeme pauze biti minimalno. Međutim, ovaj problem se prilično lako može riješiti ako se poveća vrijednost referentnog napona od 0,12 volti, pa će se shodno tome povećati i trajanje pauza. To se može postići sastavljanjem djelitelja napona pomoću otpornika ili korištenjem diode s malim padom napona na spoju.
Također, pila iz generatora ide u komparator DA4, koji upoređuje svoju vrijednost sa naponom koji stvaraju pojačivači greške na DA1 i DA2. Ako je vrijednost napona iz pojačivača greške ispod amplitude pilastog napona, tada upravljački impulsi prolaze bez promjene do drajvera, ali ako postoji nešto napona na izlazima pojačivača greške i veći je od minimalne vrijednosti i manji od maksimalnog pilastog napona, onda kada pilasti napon dostigne nivo napona od grešaka pojačala, komparator DA4 generiše logički jedan nivo i isključuje kontrolni impuls koji ide na DD1.
Nakon DD1 postoji inverter DD2, koji generiše ivice za D-flip-flop DD3 koji radi na ivici. Okidač, pak, dijeli taktni signal na dva i naizmenično dozvoljava rad AND elemenata.Suština rada AND elemenata je da se na izlazu elementa pojavljuje logički samo u slučaju kada postoji logički na svom jednom ulazu I takođe će biti logički na drugim ulazima postoji logička jedinica. Drugi pinovi ovih I logičkih elemenata su međusobno povezani i izlaze na trinaesti pin, koji se može koristiti za eksterno omogućavanje rada mikrokola.
Nakon DD4, DD5 postoji par ILI-NE elemenata. Ovo je već poznati element ILI, samo je njegov izlazni napon invertiran, tj. Nije istina. Drugim riječima, ako barem jedan od ulaza elementa sadrži logički, onda 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 povezani i direktno povezani na izlaz DD1, koji blokira elemente sve dok postoji logički na izlazu DD1.
Sa izlaza DD6 i DD7 upravljački impulsi stižu do baza tranzistora izlaznog stepena PWM kontrolera. Štoviše, samo mikrokolo koristi samo baze, a kolektori i emiteri se nalaze izvan mikrokola i korisnik ih može koristiti po vlastitom nahođenju. Na primjer, povezivanjem emitera na zajedničku žicu i povezivanjem namotaja odgovarajućeg transformatora na kolektore, možemo direktno kontrolirati tranzistori snage pomoću mikrokola.
Ako su kolektori tranzistora izlaznog stupnja spojeni na napon napajanja, a emiteri su opterećeni otpornicima, tada dobijamo kontrolne impulse za direktno upravljanje kapijama tranzistora snage, koji, naravno, nisu jako moćni - struja kolektora tranzistora izlaznog stupnja ne bi trebalo da prelazi 250 mA.
Možemo koristiti i TL494 za kontrolu jednostranih pretvarača tako što međusobno povezujemo kolektore i emitere tranzistora. Koristeći ovo kolo, možete napraviti i stabilizatore impulsa - fiksno vrijeme pauze će spriječiti magnetiziranje induktivnosti, a može se koristiti i kao višekanalni stabilizator.
Sada nekoliko riječi o dijagramu povezivanja i o ožičenju TL494 PWM kontrolera. Radi veće jasnoće, uzmimo nekoliko dijagrama s interneta i pokušajmo ih razumjeti.
DIJAGRAMI AUTOMOBILSKIH PRETVARAČA NAPONA
KORIŠTENJEM TL494
Prvo, pogledajmo automobilske pretvarače. Dijagrami su uzeti KAKVI JESU, pa ću vam pored objašnjenja dozvoliti da istaknete neke nijanse koje bih ja uradio drugačije.
Dakle, šema broj 1. Automobilski pretvarač napona koji ima stabilizirani izlazni napon, a stabilizacija se provodi indirektno - ne kontrolira se izlazni napon pretvarača, već napon na dodatnom namotu. Naravno, izlazni naponi transformatora su međusobno povezani, pa povećanje opterećenja na jednom od namotaja uzrokuje pad napona ne samo na njemu, već i na svim namotajima koji su namotani na istoj jezgri. Napon na dodatnom namotu se ispravlja diodnim mostom, prolazi kroz atenuator na otporniku R20, izravnava se kondenzatorom C5 i preko otpornika R21 dolazi do prvog kraka mikrokola. Prisjetimo se blok dijagrama i vidimo da je prvi izlaz neinvertirajući ulaz pojačavača greške. Drugi pin je invertirajući ulaz, kroz koji se uvodi negativna povratna sprega sa izlaza pojačivača greške (pin 3) kroz otpornik R2. Obično se kondenzator od 10...47 nanofarada postavlja paralelno s ovim otpornikom - to donekle usporava brzinu odziva pojačala greške, ali istovremeno značajno povećava stabilnost njegovog rada i potpuno eliminira učinak prekoračenja.
Prekoračenje je prejaka reakcija kontrolera na promjene opterećenja i vjerovatnoću oscilatornog procesa. Vratit ćemo se na ovaj efekat kada u potpunosti razumijemo sve procese u ovom kolu, pa se vraćamo na pin 2, koji je predodređen od pina 14, koji je izlaz unutrašnjeg 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 prebacilo u radne modove.
Između ostalog, za formiranje "mekog" pokretanja koristi se stabilizirani napon od 5 volti - preko kondenzatora C1 se napaja na pin 4 mikrokruga. Da vas podsjetim da vrijeme pauze između kontrolnih impulsa ovisi o naponu na ovom pinu. Iz ovoga nije teško zaključiti da će, dok se kondenzator C1 prazni, vrijeme pauze biti toliko dugo da će premašiti trajanje samih kontrolnih impulsa. Međutim, kako se kondenzator puni, napon na četvrtom terminalu će početi da se smanjuje, smanjujući vrijeme pauze. Trajanje kontrolnih impulsa će početi da raste sve dok ne dostigne vrednost od 5%. Ovo rješenje kola omogućava ograničavanje struje kroz tranzistore snage pri punjenju sekundarnih energetskih kondenzatora i eliminiše preopterećenje stepena snage, jer efektivna vrijednost izlaznog napona raste postepeno.
Osmi i jedanaesti pin mikrokola spojeni su na napon napajanja, stoga izlazni stepen radi kao emiterski sljedbenik, pa je tako - deveti i deseti pin su povezani preko strujno ograničavajućih otpornika R6 i R7 na otpornike R8 i R9 , kao i na baze VT1 i VT2 . Tako je pojačan izlazni stupanj kontrolera - otvaranje tranzistora snage se vrši preko otpornika R6 i R7, u seriji s kojima su diode VD2 i VD3 povezane, ali se zatvaranje, koje zahtijeva mnogo više energije, događa korištenjem VT1 i VT2, povezani kao emiterski sljedbenici, ali koji pružaju velike struje nastaju upravo kada se na gejtovima formira nulti napon.
Zatim, imamo 4 tranzistora snage u svakoj ruci, paralelno spojena, da dobijemo više struje. Iskreno govoreći, upotreba ovih tranzistora izaziva određenu zabunu. Najvjerovatnije ih je autor ove sheme jednostavno imao na lageru i odlučio ih dodati. Činjenica je da IRF540 ima maksimalnu struju od 23 ampera, energija pohranjena u gejtovima je 65 nano kulona, a najpopularniji IRFZ44 tranzistori imaju maksimalnu struju od 49 ampera, dok je energija gejta 63 nano kulona. Drugim riječima, korištenjem dva para IRFZ44 dobivamo malo povećanje maksimalne struje i dvostruko smanjenje opterećenja na izlaznom stupnju mikrosklopa, što samo povećava pouzdanost ovog dizajna u smislu parametara. I niko nije otkazao formulu „Manje delova – više pouzdanosti“.
Naravno, tranzistori snage moraju biti iz iste serije, jer se u ovom slučaju smanjuje širenje parametara između tranzistora povezanih paralelno. U idealnom slučaju, naravno, bolje je odabrati tranzistore na osnovu njihovog pojačanja, ali to nije uvijek moguće, ali biste u svakom slučaju trebali moći kupiti tranzistore iz iste serije.
Paralelno sa tranzistorima snage su serijski povezani otpornici R18, R22 i kondenzatori C3, C12. To su prigušivači koji su dizajnirani da potiskuju samoindukcijske impulse koji neizbježno nastaju kada se pravokutni impulsi primjenjuju na induktivno opterećenje. Uz to, stvar se pogoršava modulacijom širine impulsa. Ovdje vrijedi detaljnije ući.
Dok je energetski tranzistor otvoren, struja teče kroz namotaj, a struja se cijelo vrijeme povećava i uzrokuje povećanje magnetskog polja čija se energija prenosi na sekundarni namotaj. Ali čim se tranzistor zatvori, struja prestaje teći kroz namotaj i magnetsko polje počinje kolabirati, uzrokujući pojavu napona obrnutog polariteta. Uz postojeći napon pojavljuje se kratak impuls čija amplituda može premašiti prvobitno primijenjeni napon. To uzrokuje nalet struje, uzrokuje ponovnu promjenu polariteta napona izazvanu samoindukcijom, a sada samoindukcija smanjuje količinu raspoloživog napona, a čim struja postane manja, polaritet samoindukcije indukcioni puls se ponovo menja. Ovaj proces je prigušen, ali su veličine samoindukcijskih struja i napona direktno proporcionalne ukupnoj snazi energetskog transformatora.
Kao rezultat ovih zamaha, u trenutku zatvaranja prekidača za napajanje, na namotu transformatora se uočavaju udarni procesi i za njihovo suzbijanje se koriste snubers - otpor otpornika i kapacitivnost kondenzatora se biraju na način da Za punjenje kondenzatora potrebno je točno onoliko vremena koliko je potrebno za promjenu polariteta samoindukcijskog impulsnog transformatora.
Zašto se morate boriti protiv ovih impulsa? Sve je vrlo jednostavno - moderni energetski tranzistori imaju ugrađene diode, a njihov pad napona je mnogo veći od otpora prekidača otvorenog polja, a diode teško prolaze kada počnu gasiti samoindukcijske emisije na energetskim sabirnicama kroz sebe, a uglavnom se kućišta energetskih tranzistora zagrijavaju ne zato što se griju prijelazni kristali tranzistora, zagrijavaju se unutrašnje diode. Ako uklonite diode, tada će obrnuti napon doslovno ubiti tranzistor snage pri prvom impulsu.
Ako pretvarač nije opremljen PWM stabilizacijom, tada je vrijeme samoinduktivnog klepetanja relativno kratko - uskoro se otvara tranzistor snage drugog kraka i samoindukcija je ugušena niskim otporom otvorenog tranzistora.
Međutim, ako pretvarač ima PWM kontrolu izlaznog napona, tada pauze između otvaranja energetskih tranzistora postaju prilično duge i prirodno se vrijeme samoinduktivnog brbljanja značajno povećava, povećavajući zagrijavanje dioda unutar tranzistora. Iz tog razloga se pri kreiranju stabiliziranih izvora napajanja ne preporučuje osigurati rezervu izlaznog napona veću od 25% - vrijeme pauze postaje predugo i to uzrokuje nerazumno povećanje temperature izlaznog stupnja, čak i u prisustvo snubbers-a.
Iz istog razloga, velika većina tvornički proizvedenih automobilskih pojačala nema stabilizaciju, čak i ako se TL494 koristi kao kontroler - štede na području hladnjaka naponskog pretvarača.
Pa, sada kada su glavne komponente razmotrene, hajde da shvatimo kako PWM stabilizacija funkcionira. Naš izlaz ima bipolarni napon od ±60 volti. Iz onoga što je ranije rečeno, postaje jasno da sekundarni namotaj transformatora mora biti projektovan tako da isporučuje 60 volti plus 25% posto, tj. 60 plus 15 je jednako 75 volti. Međutim, da bi se dobila efektivna vrijednost od 60 volti, trajanje jednog polutalasa, odnosno jednog perioda konverzije, mora biti 25% kraće od nominalne vrijednosti. Nemojte zaboraviti da će u svakom slučaju vrijeme pauze između uključivanja ometati, stoga će se 5% uvedenih pomoću uređivača pauze automatski prekinuti, a naš kontrolni impuls se mora smanjiti za preostalih 20%.
Ova pauza između perioda konverzije će biti nadoknađena magnetskom energijom akumuliranom u induktoru filtera sekundarnog napajanja i akumuliranim nabojem u kondenzatorima. Istina, ne bih stavljao elektrolite ispred prigušnice, međutim, kao i svaki drugi kondenzator - bolje je ugraditi kondenzatore nakon prigušnice i, osim elektrolita, naravno, ugraditi i filmske - oni bolje potiskuju impulsne prenapone i smetnje .
Stabilizacija izlaznog napona se provodi na sljedeći način. Iako nema opterećenja ili je vrlo mali, iz kondenzatora C8-C11 se gotovo ne troši energija i njegova obnova ne zahtijeva puno energije, a amplituda izlaznog napona iz sekundarnog namota će biti prilično velika. U skladu s tim, amplituda izlaznog napona iz dodatnog namota će biti velika. To će uzrokovati povećanje napona na prvom izlazu kontrolera, što će zauzvrat dovesti do povećanja izlaznog napona pojačavača greške i trajanje kontrolnih impulsa će se smanjiti na toliku vrijednost da će se ravnoteža između potrošene snage i snage dovedene u energetski transformator.
Čim potrošnja počne rasti, napon na dodatnom namotu se smanjuje i napon na izlazu pojačala greške prirodno se smanjuje. To uzrokuje povećanje trajanja kontrolnih impulsa i povećanje energije koja se dovodi do transformatora. Trajanje impulsa se povećava sve dok se ponovo ne postigne ravnoteža između potrošene i izlazne energije. Ako se opterećenje smanji, ponovo dolazi do neravnoteže i regulator će sada biti prisiljen smanjiti trajanje kontrolnih impulsa.
Ako su povratne vrijednosti pogrešno odabrane, može doći do efekta prekoračenja. Ovo se ne odnosi samo na TL494, već i na sve stabilizatore napona. U slučaju TL494, efekat prekoračenja se obično javlja u slučajevima kada ne postoje povratne petlje koje usporavaju odgovor. Naravno, ne biste trebali previše usporavati reakciju - koeficijent stabilizacije može patiti, ali prebrza reakcija nije od koristi. A to se manifestira na sljedeći način. Recimo da nam se opterećenje povećalo, napon počinje opadati, PWM kontroler pokušava vratiti ravnotežu, ali to radi prebrzo i povećava trajanje kontrolnih impulsa ne proporcionalno, već mnogo jače. U ovom slučaju, efektivna vrijednost napona naglo raste. Naravno, sada kontroler vidi da je napon veći od napona stabilizacije i naglo smanjuje trajanje impulsa, pokušavajući izbalansirati izlazni napon i referentni. Međutim, trajanje impulsa je postalo kraće nego što bi trebalo biti i izlazni napon postaje mnogo manji nego što je potrebno. Regulator opet povećava trajanje impulsa, ali opet je pretjerao - napon se pokazao više nego što je potrebno i nema izbora nego smanjiti trajanje impulsa.
Dakle, na izlazu pretvarača se ne formira stabilizirani napon, već fluktuira za 20-40% od postavljenog, kako u smjeru viška tako i u smjeru potcjenjivanja. Naravno, malo je vjerovatno da će se potrošačima svidjeti takvo napajanje, pa nakon sklapanja bilo kojeg pretvarača treba provjeriti brzinu reakcije na šantovima, kako se ne bi odvojili od novosastavljenog plovila.
Sudeći po osiguraču, pretvarač je prilično moćan, ali u ovom slučaju kondenzatori C7 i C8 očito nisu dovoljni, trebalo bi ih dodati još najmanje tri od svakog. VD1 dioda služi za zaštitu od promjene polariteta, a ako se to dogodi, malo je vjerojatno da će preživjeti - puhati osigurač od 30-40 ampera nije tako lako.
Pa, na kraju dana, ostaje dodati da ovaj pretvarač nije opremljen zidnim sistemom kupovine, tj. Kada je priključen na napon napajanja, počinje odmah i može se zaustaviti samo isključivanjem struje. Ovo nije baš zgodno - trebat će vam prilično moćan prekidač.
Automobilski pretvarač napona broj 2, također ima stabiliziran izlazni napon, o čemu svjedoči prisustvo optokaplera, čija je LED dioda spojena na izlazni napon. Štaviše, povezan je preko TL431, što značajno povećava preciznost održavanja izlaznog napona. Fototranzistor optokaplera je također povezan na stabilizirani napon pomoću drugog TL431 mikrokontrolera. Suština ovog stabilizatora mi je lično promakla - mikrokolo je stabilizovalo pet volti i nema smisla ugrađivati dodatni stabilizator. Emiter fototranzistora ide na neinvertujući ulaz pojačavača greške (pin 1). Pojačalo greške je pokriveno negativnom povratnom spregom, a da bi se usporila njegova reakcija, uvedeni su otpornik R10 i kondenzator C2.
Drugo pojačalo greške se koristi da prisili pretvarač da se zaustavi u hitnoj situaciji - ako postoji napon na šesnaestom pinu koji je veći od onog koji stvaraju razdjelnici R13 i R16, a to je oko dva i po volta, kontroler će početi da smanjuje trajanje kontrolnih impulsa sve dok potpuno ne nestanu.
Meki start je organiziran na potpuno isti način kao u prethodnoj shemi - kroz formiranje vremena pauze, iako je kapacitet kondenzatora C3 nešto mali - postavio bih ga na 4,7...10 µF.
Izlazni stupanj mikrosklopa radi u modu sljedbenika emitera; za pojačavanje struje koristi se punopravni dodatni emiterski sljedbenik na tranzistorima VT1-VT4, koji se zauzvrat učitava na kapije uređaja za napajanje, iako bih smanjio ocjene od R22-R25 do 22...33 Ohma. Sljedeći su snuberi i energetski transformator, nakon čega je diodni most i anti-aliasing filter. Filter u ovom krugu napravljen je ispravnije - nalazi se na istoj jezgri i sadrži isti broj zavoja. Ovo uključivanje pruža maksimalnu moguću filtraciju, budući da se suprotna magnetna polja međusobno poništavaju.
Stenby način rada organiziran je pomoću tranzistora VT9 i releja K1, čiji kontakti napajaju samo kontroler. Dio napajanja je stalno priključen na napon napajanja i dok se ne pojave kontrolni impulsi iz kontrolera, tranzistori VT5-VT8 će biti zatvoreni.
HL1 LED pokazuje da je regulator napajan naponom napajanja.
Sljedeći dijagram... Sljedeći dijagram je... Ovo treća verzija automobilskog pretvarača napona, ali ajmo redom...
Počnimo s glavnim razlikama od tradicionalnih opcija, naime korištenjem drajvera polumosta u automobilskom pretvaraču. Pa, možete se nekako pomiriti s tim - unutar mikrosklopa se nalaze 4 tranzistora s dobrom brzinom otvaranja i zatvaranja, pa čak i oni od dva ampera. Nakon odgovarajuće veze, može se prebaciti u Push-Pull način rada, međutim, mikrokolo ne invertuje izlazni signal, a upravljački impulsi se na njegove ulaze dovode iz kolektora kontrolera, dakle, čim se kontroler pravi pauzu između kontrolnih impulsa, nivoi koji odgovaraju logičkom će se pojaviti na kolektorima jedinica izlaznog stepena TLki, tj. blizu napona napajanja. Nakon što prođu Irk, impulsi će biti poslani do kapija tranzistora snage, koji će biti sigurno otvoreni. I jedno i drugo... Istovremeno. Naravno, razumijem da možda neće biti moguće uništiti tranzistore FB180SA10 prvi put - na kraju krajeva, morat će se razviti 180 ampera, a pri takvim strujama staze obično počinju izgarati, ali to je ipak nekako preoštro . A cijena ovih istih tranzistora je više od hiljadu za jedan.
Sljedeća misteriozna tačka je korištenje strujnog transformatora uključenog u primarnu strujnu magistralu, kroz koju teče jednosmjerna struja. Jasno je da će se u ovom transformatoru nešto i dalje inducirati zbog promjene struje u trenutku prebacivanja, ali to nekako nije sasvim točno. Ne, zaštita od preopterećenja će raditi, ali kako ispravno? Uostalom, izlaz strujnog transformatora je također dizajniran, blago rečeno, previše originalan - s povećanjem struje na pinu 15, koji je invertirajući ulaz pojačala greške, napon koji stvara otpornik R18 zajedno sa razdjelnik na R20 će se smanjiti. Naravno, smanjenje napona na ovom izlazu će uzrokovati povećanje napona iz pojačala greške, što će zauzvrat skratiti upravljačke impulse. Međutim, R18 je spojen direktno na primarnu magistralu napajanja i sav haos koji nastane na ovoj magistrali direktno će utjecati na rad zaštite od preopterećenja.
Podešavanje stabilizacije izlaznog napona je završeno... Pa u principu isto kao i rad naponskog dijela... Nakon pokretanja pretvarača, čim izlazni napon dostigne vrijednost na kojoj se optospojnik LED U1.2 počinje da svetli, otvara se tranzistor optokaplera U1.1. Njegovo otvaranje uzrokuje smanjenje napona koji stvara razdjelnik na R10 i R11. Ovo zauzvrat uzrokuje smanjenje izlaznog napona pojačavača greške, budući da je ovaj napon povezan na neinvertirajući ulaz pojačala. Pa, budući da se napon na izlazu pojačala greške smanjuje, kontroler počinje povećavati trajanje impulsa, čime se povećava svjetlina LED-a optokaplera, što još više otvara fototranzistor i dodatno povećava trajanje impulsa. To se događa sve dok izlazni napon ne dostigne maksimalnu moguću vrijednost.
Općenito, shema je toliko originalna da je možete dati samo svom neprijatelju da ponovi, a za ovaj grijeh vam je zagarantovana vječna muka u paklu. Ne znam ko je kriv... Lično sam stekao utisak da je ovo nečiji kurs, ili možda diploma, ali ne želim da verujem, jer ako je objavljen, znači da je zaštićena, a to znači da je kvalifikacija Nastavno osoblje u mnogo gorem stanju nego što sam mislio...
Četvrta verzija automobilskog pretvarača napona.
Neću reći da je to idealna opcija, međutim, svojedobno sam učestvovao u razvoju ove šeme. Ovdje odmah mali dio sedativa - pinovi petnaest i šesnaest spojeni su zajedno i spojeni na zajedničku žicu, iako bi logično da bi petnaesti pin trebao biti spojen na četrnaestu. Međutim, uzemljenje ulaza drugog pojačala greške nije ni na koji način utjecalo na performanse. Stoga ću ostaviti na vaše nahođenje gdje ćete spojiti petnaesti pin.
Pet-voltni izlaz unutrašnjeg stabilizatora koristi se vrlo intenzivno u ovom krugu. Pet volti formira referentni napon sa kojim će se uporediti izlazni napon. To se radi pomoću otpornika R8 i R2. Da bi se smanjilo talasanje referentnog napona, kondenzator C1 je spojen paralelno sa R2. Budući da su otpornici R8 i R2 isti, referentni napon je dva i po volta.
Za meki start se koristi i pet volti - kondenzator C6 u trenutku uključivanja nakratko formira pet volti na četvrtom pinu kontrolera, tj. Dok se puni, vrijeme prisilnih pauza između kontrolnih impulsa će varirati od maksimalne do nominalne vrijednosti.
Istih pet volti spojeno je na kolektor fototranzistora DA optokaplera, a njegov emiter je preko malog razdjelnika na R5 i R4 spojen na neinvertirajući ulaz prvog pojačala greške - pin 1. Pin 2 je spojen na negativnu povratnu spregu sa izlaza pojačivača greške. Povratnu informaciju daje kondenzator C2, koji usporava odziv kontrolera, čiji kapacitet može biti u rasponu od deset nanofarada do šezdeset osam nanofarada.
Izlazni stepen kontrolera radi u repetitorskom režimu, a strujno pojačanje proizvodi tranzistorski drajverski stepen na VT3-VT6. Naravno, snaga drajverskog stepena je dovoljna da se kontroliše više od jednog para tranzistora snage; u stvari, na to je i stavljena opklada - u početku je ploča sa kontrolerom napravljena odvojeno od napojnog dela, ali u na kraju se pokazalo da ovo nije baš zgodno. Dakle, štampani provodnici su prebačeni na glavnu ploču, a transformatori, i naravno energetski tranzistori, već su varirani proširenjem ploče.
Energetski transformator je povezan sa tranzistorima preko strujnog transformatora, koji je odgovoran za funkcionalnost zaštite od preopterećenja. Snubbers nisu instalirani u ovoj verziji - korišteni su ozbiljni radijatori.
Čim se na UPR terminalu pojavi napon, omogućavajući pretvaraču da radi, otvara se tranzistor VT2, koji zauzvrat dovodi VT1 u zasićenje. Na emiteru VT1 nalazi se napon sa integrisanog stabilizatora na 15, koji lako prolazi napon napajanja koji se napaja sa diode VD5, jer je manji od napona stabilizacije. Glavni napon napajanja od dvanaest volti napaja se na ovu diodu preko otpornika R28. Nakon otvaranja, VT1 napaja tranzistore kontrolera i drajvera i pretvarač se pokreće. Čim se na energetskom transformatoru pojave impulsi, napon na njegovom namotu dostiže dvostruku vrijednost od glavnog napajanja i on se, prolazeći kroz diode VD4 i VD6, dovodi na ulaz stabilizatora na 15 volti. Dakle, nakon pokretanja pretvarača, regulator se napaja stabiliziranom snagom. Ovaj dizajn kola vam omogućava da održite stabilan rad pretvarača čak i uz napajanje od šest do sedam volti.
Stabilizacija izlaznog napona se vrši praćenjem sjaja LED diode DA optokaplera, čija je LED dioda na njega povezana preko otpornog razdjelnika. Štaviše, kontroliše se samo jedna ruka izlaznog napona. Stabilizacija drugog kraka se vrši putem magnetne sprege koja se javlja u induktivnom jezgru L2 i L3, budući da je ovaj filter napravljen na istom jezgru. Čim se poveća opterećenje pozitivnog kraka izlaznog napona, jezgro počinje da se magnetizira i, kao rezultat toga, negativnim naponom iz diodnog mosta je teže doći do izlaza pretvarača, negativnog napona počinje otkazivati, a LED dioda optokaplera reagira na to, prisiljavajući kontroler da poveća trajanje kontrolnih impulsa. Drugim riječima, pored funkcija filtriranja, prigušnica djeluje kao grupna stabilizacijska prigušnica i radi potpuno na isti način kao i kod kompjuterskih napajanja, stabilizirajući nekoliko izlaznih napona odjednom.
Zaštita od preopterećenja je pomalo gruba, ali je ipak prilično funkcionalna. Zaštitni prag se podešava otpornikom R26. Čim struja kroz tranzistore snage dostigne kritičnu vrijednost, napon iz strujnog transformatora otvara tiristor VS1 i on shuntuje upravljački napon sa UPR terminala na masu, čime se uklanja napon napajanja iz kontrolera. Osim toga, kroz otpornik R19, kondenzator C7 se brzo prazni, čiji je kapacitet još bolje smanjen na 100 μF.
Za resetiranje aktivirane zaštite potrebno je ukloniti, a zatim ponovo staviti napon na upravljački terminal.
Još jedna karakteristika ovog pretvarača je upotreba kondenzatorsko-otpornog naponskog drajvera u vratima energetskih tranzistora. Ugradnjom ovih lanaca bilo je moguće postići negativan napon na vratima, koji je dizajniran da ubrza zatvaranje energetskih tranzistora. Međutim, ovaj način zatvaranja tranzistora nije doveo ni do povećanja efikasnosti niti do smanjenja temperature, čak ni uz korištenje snubera i napušten je - manje dijelova - veća pouzdanost.
pa, zadnji, peti auto pretvarač. Ova shema je logičan nastavak prethodne, ali je opremljena dodatnim funkcijama koje poboljšavaju njegova potrošačka svojstva. REM upravljački napon se napaja preko termičkog osigurača KSD301 od 85 stepeni koji se može povratiti, koji je instaliran na hladnjaku pretvarača. U idealnom slučaju, trebao bi postojati jedan radijator i za pojačalo snage i za pretvarač napona.
Ako su kontakti termalnog osigurača zatvoreni, tj. temperatura je manja od osamdeset pet stepeni, tada upravljački napon sa REM terminala otvara tranzistor VT14, koji zauzvrat otvara VT13 i dvanaest volti iz glavnog izvora napajanja se napajaju na ulaz petnaestovoltnog KRENKI. Budući da je ulazni napon niži od napona stabilizacije Krenka, on će na svom izlazu izgledati gotovo nepromijenjen - samo će pad regulacionog tranzistora donijeti mali pad. Iz Krenke se napaja sam kontroler i tranzistori drajverskog stupnja VT4-VT7. Čim unutrašnji pet-voltni stabilizator proizvede napon, kondenzator C6 počinje da se puni, smanjujući trajanje pauza između kontrolnih impulsa. Kontrolni impulsi će početi otvarati tranzistore snage na sekundarnim namotajima transformatora; pojavit će se sekundarni naponi i početi povećavati efektivnu vrijednost. Od prvog sekundarnog namota, napon od 24 volta kroz ispravljač sa srednjom tačkom će doći do pozitivnog terminala kondenzatora C18 i pošto je njegov napon veći od glavne dvanaestovoltne diode VD13 će se zatvoriti i sada će se kontroler napajati iz sam sekundarni namotaj. Osim toga, dvadeset četiri volta su više od petnaest, stoga će petnaestovoltni stabilizator ući u rad i sada će se regulator napajati stabiliziranim naponom.
Kako se kontrolni impulsi povećavaju, efektivna vrijednost napona će se povećati na drugom sekundarnom namotu i čim dostigne vrijednost na kojoj LED dioda optokaplera DA počinje da svijetli, fototranzistor će početi da se otvara i sistem će početi da stabilno stanje - trajanje impulsa će se prestati povećavati, budući da je emiter fototranzistora spojen na neinvertirajući izlaz pojačala greške kontrolera. Kako se opterećenje povećava, izlazni napon će početi opadati, prirodno će se svjetlina LED diode početi smanjivati, napon na prvom pinu kontrolera će se također smanjiti, a kontroler će povećati trajanje impulsa tačno toliko da se vrati ponovo osvetljenje LED-a.
Izlazni napon se kontrolira na negativnoj strani, a odgovor na promjene potrošnje na pozitivnoj strani se vrši pomoću grupne stabilizacijske prigušnice L1. Da bi se ubrzao odziv kontroliranog napona, negativna ruka je dodatno opterećena otpornikom R38. Ovdje treba odmah napraviti rezervu - nema potrebe za spajanjem prevelikih elektrolita na sekundarno napajanje - pri visokim frekvencijama konverzije 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 također bi se trebao smanjiti. Ako potrošnja u negativnom kraku nije velika, a kapacitet kondenzatora C24 je prilično velik, tada će se on prilično dugo prazniti i kontrola neće imati vremena da prati da je napon pao na pozitivnoj ruci .
Iz tog razloga se snažno preporučuje postavljanje ne više od 1000 μF u ramenu na samoj ploči pretvarača i 220...470 μF na pločama pojačala snage i ne više.
Nedostatak snage na vrhovima audio signala morat će se nadoknaditi ukupnom snagom transformatora.
Zaštita od preopterećenja se izvodi na strujnom transformatoru, napon iz kojeg se ispravlja diodama VD5 i VD6 i ide na regulator osjetljivosti R26. Zatim, prolazeći kroz diodu VD4, koja je neka vrsta graničnika amplitude, napon dolazi do baze VT8 tranzistora. Kolektor ovog tranzistora spojen je na ulaz Schmidtovog okidača, montiranog na VT2-VT3, i čim se tranzistor VT8 otvori, zatvara VT3. Napon na kolektoru VT3 će se povećati i VT2 će se otvoriti, otvarajući VT1.
I okidač i VT1 se napajaju iz pet-voltnog stabilizatora kontrolera, a kada se VT1 otvori, pet volti ide na šesnaesti pin kontrolera, naglo smanjujući trajanje kontrolnih impulsa. Također, pet volti kroz diodu VD3 dolazi do pina četiri, povećavajući vrijeme prinudnih pauza na maksimalnu moguću vrijednost, tj. Kontrolni impulsi se smanjuju na dva načina odjednom - preko pojačivača greške, koji nema negativnu povratnu spregu i radi kao komparator, smanjujući trajanje impulsa gotovo trenutno, i kroz drajver za trajanje pauze, koji će sada, kroz ispražnjeni kondenzator, počnite postepeno povećavati trajanje impulsa i ako je opterećenje i dalje preveliko Zaštita će ponovo raditi čim se VT8 otvori. Međutim, okidač na VT2-VT3 ima još jedan zadatak - prati vrijednost glavnog primarnog napona od 12 volti i čim on postane manji od 9-10 volti napaja se na VT3 bazu preko otpornika R21 i R22, pristranost neće biti dovoljno i VT3 će se zatvoriti, otvarajući VT2 i VT1. Regulator će se zaustaviti i sekundarno napajanje će biti izgubljeno.
Ovaj modul ostavlja priliku za pokretanje automobila ako iznenada njegov vlasnik odluči da sluša muziku kada automobil ne radi, a također štiti pojačalo snage od iznenadnih padova napona kada se starter automobila pokrene - pretvarač jednostavno čeka kritični trenutak potrošnju, štiteći i pojačalo snage i njegove vlastite prekidače za napajanje.
Crtež štampane ploče ovog pretvarača, a postoje dvije opcije - jedan i dva transformatora.
Zašto dva transformatora?
Da dobijete više snage. Činjenica je da je ukupna snaga transformatora u automobilskim pretvaračima ograničena naponom napajanja od dvanaest volti, što zahtijeva određeni broj okreta na transformatoru. Prsten mora imati najmanje četiri zavoja u primarnom polunamotaju; za ferit u obliku slova W, broj zavoja se može smanjiti na tri.
Ovo ograničenje je prvenstveno zbog činjenice da s manjim brojem zavoja magnetsko polje više ne postaje jednolično i dolazi do prevelikih gubitaka. To također znači da nije moguće povećati frekvenciju konverzije na više frekvencije - morat ćete smanjiti broj okreta, a to nije dozvoljeno.
Dakle, ispada da je ukupna snaga ograničena brojem zavoja primarnog namota i malim frekventnim opsegom konverzije - ne možete ići ispod 20 kHz - smetnje od pretvarača ne bi trebale biti u audio opsegu, jer će potrudite se da vas čuje u zvučnicima.
Ne možete ići iznad 40 kHz - broj zavoja primarnog namotaja postaje premali.
Ako želite da dobijete više snage, onda jedino rešenje ostaje da povećate broj transformatora, a dva su daleko od maksimalnog mogućeg.
Ali ovdje se postavlja još jedno pitanje: kako pratiti sve transformatore? Ne želim da instaliram previše grupne stabilizacijske prigušnice ili da uvedem određeni broj optokaplera. Stoga, jedini način upravljanja ostaje serijski spoj sekundarnih namotaja. U ovom slučaju eliminiraju se neravnoteže u potrošnji i mnogo je lakše kontrolirati izlazni napon, međutim, morat će se posvetiti maksimalna pažnja montaži i faziranju transformatora.
Sada malo o razlikama između dijagrama kola i ploče. Činjenica je da su na ovom principu naznačene samo najosnovnije tačke kola, dok su na štampanoj stranici elementi raspoređeni prema stvarnosti. Na primjer, na pločici nema filmskih kondenzatora za napajanje, ali ih ima na ploči. Naravno, montažne rupe za njih su napravljene prema dimenzijama kondenzatora koji su bili dostupni u vrijeme razvoja. Naravno, ako nema kapacitivnosti od 2,2 μF, možete koristiti 1 μF, ali ne manje od 0,47 μF.
Što se tiče napajanja, kolo ima i instalirane elektrolite od 4700 uF, ali umjesto njih na ploči je cijeli set kondenzatora od 2200 uF 25 volti, a kondenzatori bi trebali biti sa niskim ESR, to su isti oni koji su pozicioniran od strane prodavaca kao “za matične ploče”. Obično su označene srebrnom ili zlatnom bojom. Ako je moguće kupiti 3300 uF na 25 volti, onda će biti još bolje, ali na našem području su to prilično rijetki.
Nekoliko riječi o navodno skakačima - to su skakači koji povezuju staze za sebe. To je učinjeno s razlogom - debljina bakra na ploči je ograničena, a struja koja teče kroz provodnike je prilično velika, a kako bi se nadoknadili gubici u vodiču, staza se mora ili doslovno proliti lemom, a to je prilično skupo u današnje vrijeme, ili duplirano sa strujnim provodnicima, čime se povećava ukupni poprečni presjek provodnika. Ovi skakači su izrađeni od jednožilne bakrene žice s poprečnim presjekom od najmanje dva i pol kvadrata, idealno, naravno, deblji - četiri ili šest kvadrata.
Sekundarni energetski diodni most. Na dijagramu su prikazane diode u paketu TO-247, ploča je pripremljena za upotrebu dioda u paketu TO-220. Vrsta dioda direktno ovisi o planiranoj struji u opterećenju, a naravno bolje je odabrati brže diode - bit će manje samozagrijavanja.
Sada nekoliko riječi o dijelovima za namotavanje.
Najsumnjivija stvar u krugu je strujni transformator - s debelim žicama primarnog namota čini se da će biti teško namotati pola okreta, pa čak i u različitim smjerovima. Zapravo, ovo je najjednostavnija komponenta dijelova za namotavanje. Za izradu strujnog transformatora koristi se filtar za napajanje televizora; ako ga IZNENADA nije bilo moguće pronaći, onda možete koristiti BILO KOJE feritno jezgro u obliku slova w, na primjer, transformator za gašenje iz računarskog napajanja. Jezgro se zagreva na 110-120 stepeni deset do dvadeset minuta, a zatim puca. Namoti se uklanjaju, sekundarni namotaj se namotava na okvir, koji se sastoji od 80-120 zavoja žice od 0,1...0,2 mm, naravno presavijenih na dva dijela. Zatim je početak jednog namota povezan s krajem drugog, žice su pričvršćene na bilo koji način koji vam odgovara, a okvir s namotom se stavlja na polovicu jezgre. Zatim se jedan snop primarnog namotaja polaže u jedan prozor, drugi u tri puta, a druga polovina jezgre se stavlja. To je sve! Dva namotaja od pola navoja u primarnom i 100 namotaja u sekundaru. Zašto broj okreta nije tačno naveden? Broj zavoja treba biti takav da otpornik R27 pri maksimalnim strujama proizvodi tri do pet volti. Ali ne znam koju struju ćete smatrati maksimalnom, koje ćete tranzistore koristiti. A vrijednost napona na R27 uvijek se može podesiti odabirom vrijednosti ovog otpornika. Glavna stvar je da je strujni transformator preopterećen na sekundarnom namotu, a za to vam je potrebno najmanje 60-70 zavoja u sekundaru - u ovom slučaju će biti minimalno zagrijavanje jezgre.
Prigušnica L2 je ugrađena na jezgru energetskog transformatora prekidačkog napajanja za televizore odgovarajuće veličine. U principu, može se namotati na jezgro od transformatora iz računarskog napajanja, ali ćete morati stvoriti nemagnetski razmak od 0,5...0,7 mm. Da biste ga napravili, dovoljno je u okvir okvira ubaciti NEZATVORENI prsten žice za namotavanje odgovarajućeg prečnika sa umetnutom polovinom jezgre.
Induktor je namotan dok se ne napuni, ali ćete morati izračunati koju žicu koristiti. Lično, više volim da radim sa pojasevima ili trakom. Traka je, naravno, kompaktnija, uz njenu pomoć se postiže vrlo visoka gustoća namotavanja, ali njena proizvodnja traje dosta vremena, a ljepilo, naravno, ne leži na cesti. Izrada snopa je mnogo lakša - da biste to učinili, samo saznajte približnu dužinu vodiča, preklopite žicu nekoliko puta, a zatim ga bušilicom uvijte u snop.
Koju vrstu i koliko žice da koristim? Zavisi od zahtjeva za krajnji proizvod. U ovom slučaju je riječ o automobilskoj tehnologiji koja po definiciji ima vrlo loše uslove hlađenja, pa se samozagrijavanje mora svesti na minimum, a za to je potrebno izračunati poprečni presjek vodiča pri kojem se neće zagrijati. mnogo, ili nikako. Ovo drugo je naravno poželjnije, ali to uzrokuje povećanje veličine, a automobil nije Ikarus, koji ima puno prostora. Stoga ćemo nastaviti sa minimalnim grijanjem. Naravno, možete instalirati ventilatore tako da na silu propuštaju zrak i kroz pojačalo i kroz pretvarač, ali prašina sa naših cesta bolno brzo ubija ventilatore, pa je bolje plesati uz prirodno hlađenje i za osnovu uzeti napon od tri ampera po kvadratnom milimetru poprečnog presjeka vodiča. Ovo je prilično popularan napon, koji se preporučuje uzeti u obzir pri proizvodnji tradicionalnog transformatora pomoću željeza u obliku slova W. Za impulsne uređaje preporučljivo je koristiti pet do šest ampera po kvadratnom milimetru, ali to podrazumijeva dobru konvekciju zraka, a kućište nam je zatvoreno, pa ipak uzimamo tri ampera.
Uvjereni da je tri bolje? A sada uzmimo u obzir činjenicu da opterećenje na pojačalu nije konstantno, jer niko ne sluša čisti sinusni val, pa čak ni blizu klipinga, tako da se zagrijavanje neće događati stalno, budući da je efektivna vrijednost snage pojačala je otprilike 2/3 maksimalnog. Dakle, napetost se može povećati za trideset posto bez ikakvih rizika, tj. dovedite ga na četiri ampera po kvadratnom milimetru.
Još jednom, za bolje razumijevanje brojeva. Uslovi hlađenja su odvratni, žica počinje da se zagreva od velikih struja ako je veoma tanka, a ako je još namotana u zavojnicu, sama se zagreva. Da bismo riješili problem, postavljamo napon na dva i po do tri ampera po kvadratnom milimetru poprečnog presjeka žice; ako je opterećenje konstantno, ako napajamo pojačalo, onda povećavamo napon na četiri do četiri i po ampera po kvadratnom milimetru poprečnog presjeka vodiča.
Sada pokrećemo Excel, nadam se da svi imaju takav kalkulator, a u gornjem redu pišemo redom: "Napon", zatim "Prečnik žice", zatim "Broj žica", zatim "Maksimalna struja" i u posljednjoj ćeliji “Moć”. Idemo na početak sljedećeg reda i napišemo broj tri za sada, neka za sada bude tri ampera po kvadratnom milimetru. U sljedeću ćeliju upisujemo broj jedan, neka za sada bude žica promjera jednog milimetra. U sljedećoj ćeliji upisujemo deset, ovo će biti broj žica u svežnjaku.
Ali onda postoje ćelije u kojima će biti formule. Prvo, izračunajmo poprečni presjek. Da biste to učinili, podijelite promjer sa 2 - potreban nam je polumjer. Zatim množimo radijus sa radijusom, za svaki slučaj, da naš kalkulator ne postane dosadan, uzimamo izračun radijusa u zagradama i sve to pomnožimo brojem pi. Kao rezultat, dobijamo pi er na kvadrat, tj. površina kruga, koja je poprečni presjek provodnika. Zatim, bez napuštanja uređivanja ćelije, množimo rezultirajući rezultat s našim promjerom žice i množimo s brojem žica. Pritisnite ENTER i vidite broj sa gomilom decimalnih mjesta. Tako velika preciznost nije potrebna, pa rezultat zaokružujemo na jednu decimalu, pa 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 tipku FORMULA i u retku MATH odaberite ZAOKRUŽI. Pojavljuje se dijaloški okvir koji pita šta zaokružiti i na koliko cifara. Postavite kursor u gornji prozor i CONTROL VE ubacite prethodno isečenu formulu, a u donji prozor jednu, tj. Zaokružite na jednu decimalu i kliknite na OK. Sada se u ćeliji nalazi broj sa jednom cifrom iza decimalnog zareza.
Ostaje samo ubaciti formulu u posljednju ćeliju, pa, ovdje je sve jednostavno - Ohmov zakon. Imamo maksimalnu struju koju možemo da iskoristimo, a napon na vozilu neka bude dvanaest volti, iako je kada auto radi oko trinaest plus, ali to ne uzima u obzir pad priključnih žica. Rezultirajuću struju pomnožimo sa 12 i dobijemo maksimalnu izračunatu snagu koja će uzrokovati lagano zagrijavanje vodiča, odnosno snopa koji se sastoji od deset žica promjera jednog milimetra.
Neću odgovarati na pitanja "Nemam takvo dugme, nemam liniju za uređivanje", već sam ga uklonio i objavio detaljniji opis korištenja Excela u proračunu napajanja:
Vratimo se našem zanatu. Shvatili smo promjere žica u kabelskom svežnjaku i njihov broj. Isti proračuni se mogu koristiti prilikom određivanja potrebnog svežnja u namotajima transformatora, ali napon se može povećati na pet do šest ampera po kvadratnom milimetru - jedan polunamotaj radi pedeset posto vremena, tako da će imati vremena da se ohladi. Možete povećati napon u namotaju na sedam do osam ampera, ali ovdje će pad napona na aktivnom otporu kabelskog svežnja već početi utjecati, a čini se da još uvijek imamo želju da dobijemo dobru efikasnost, pa je bolje ne .
Ako postoji nekoliko tranzistora snage, onda morate odmah uzeti u obzir da broj žica u kabelskom svežnjaku mora biti višekratnik broja tranzistora - svežanj će se morati podijeliti s brojem tranzistora snage i vrlo je poželjno da ima ravnomernu distribuciju struja koje teku kroz namotaj.
Pa, izgleda da smo sredili kalkulacije, možemo početi sa namatanjem. Ako je ovo domaći prsten, onda se mora pripremiti, naime, oštri uglovi moraju biti brušeni kako ne bi oštetili izolaciju žice za namotaje. Zatim se prsten izolira tankim izolatorom - nije preporučljivo koristiti električnu traku u tu svrhu. Vinil će curiti ovisno o temperaturi, ali tkanina je predebela. U idealnom slučaju, fluoroplastična traka, ali je više ne viđate često u prodaji. Thermosktch nije loš materijal, ali nije baš zgodno namotati ga, iako ako se snađete, rezultat će biti sasvim dobar. Svojevremeno sam koristio auto anti-šljunak - jednostavno sam ga ofarbao četkom, pustio da se osuši, ponovo farbao i tako tri sloja. Mehanička svojstva nisu loša, a mali probojni napon ove izolacije neće utjecati na rad - u našem slučaju sav napon nije velik. Prvo se namota sekundarni namotaj, jer je tanji i ima više zavoja. Zatim se namota primarni namotaj. Oba namota su odjednom namotana u dva presavijena snopa - tako da je vrlo teško pogriješiti s brojem zavoja, koji bi trebao biti isti. Uprtači se pozivaju i povezuju u traženom redoslijedu.
Ako ste previše lijeni da pozovete ili nemate dovoljno vremena, tada se prije namotavanja pramenovi mogu obojiti u različite boje. Kupite par trajnih markera različitih boja, sadržaj njihovih posuda za boju se doslovno ispere otapalom, a zatim se pramenovi prekrivaju ovom bojom odmah nakon uvijanja. Boja se ne lijepi jako čvrsto, ali čak i ako se obriše sa vanjskih žica uprtača, boja unutar pojasa je i dalje vidljiva.
Postoji dosta načina da se dijelovi zavojnice pričvrste na ploču, a to treba učiniti ne samo s dijelovima zavojnice - visoki elektroliti mogu izgubiti i noge zbog stalnog tresanja. Tako da se sve drži zajedno. Možete koristiti poliuretanski ljepilo, možete koristiti zaptivke za automobile ili možete koristiti isti anti-šljunak. Ljepota potonjeg je u tome što ako trebate nešto rastaviti, možete to zgnječiti - na nju stavite krpu natopljenu rastvaračem 647, sve to stavite u plastičnu vrećicu i pričekajte pet do šest sati. Anti-šljunak omekšava od para rastvarača i relativno se lako uklanja.
To je sve za automobilske pretvarače, prijeđimo na mrežne pretvarače.
Za one koji imaju neutaživu želju da budu pametni, kažu, a nisu ništa sastavili, odmah ću odgovoriti - zapravo dijelim svoje iskustvo, a ne hvalim se da sam navodno sastavio konverter i radi. Ono što je bljesnulo u kadru bile su ili neuspješne opcije koje nisu prošle konačna mjerenja, ili prototipovi koji su demontirani. Ne bavim se izradom pojedinačnih uređaja po narudžbi, a ako se bavim, onda bi to prije svega trebalo mene lično zanimati, bilo iz dizajna kola ili materijala, ali ovdje ću morati biti od velikog interesa.
(ne TDA1555, već ozbiljnija mikro kola) zahtijevaju napajanje sa bipolarnim napajanjem. A poteškoća ovdje ne nastaje u samom UMZCH-u, već u uređaju koji bi povećao napon na potrebnu razinu, prenoseći dobru struju na opterećenje. Ovaj pretvarač je najteži dio domaćeg auto pojačala. Međutim, ako slijedite sve preporuke, moći ćete sastaviti dokazani PN koristeći ovu shemu, čiji je dijagram dat u nastavku. Da biste ga uvećali, kliknite na njega.
Osnova pretvarača je generator impulsa izgrađen na specijaliziranom široko rasprostranjenom mikrokrugu. Frekvencija generiranja je postavljena vrijednošću otpornika R3. Možete ga promijeniti kako biste postigli najbolju stabilnost i efikasnost. Pogledajmo bliže dizajn TL494 kontrolnog čipa.
Parametri TL494 čipa
Upp.chip (pin 12) - Upp.min=9V; Upit.max=40V
Dozvoljeni napon na ulazu DA1, DA2 ne veći od Upit/2
Prihvatljivi parametri izlaznih tranzistora Q1, Q2:
Uus manji od 1,3V;
Uke manje od 40V;
Ik.max manje od 250mA
Zaostali napon kolektor-emiter izlaznih tranzistora nije veći od 1,3V.
Potrošio sam mikrokolo - 10-12mA
Dozvoljena disipacija snage:
0,8W na temperaturi okoline +25C;
0,3W na temperaturi okoline +70C.
Frekvencija ugrađenog referentnog oscilatora nije veća od 100 kHz.
- pilasti generator napona DA6; frekvencija je određena vrijednostima otpornika i kondenzatora spojenih na 5. i 6. pinove;
- stabilizirani izvor referentnog napona DA5 sa eksternim izlazom (pin 14);
- Pojačalo greške napona DA3;
- pojačavač greške za signal ograničenja struje DA4;
- dva izlazna tranzistora VT1 i VT2 sa otvorenim kolektorima i emiterima;
- komparator mrtve zone DA1;
- komparator PWM DA2;
- dinamički push-pull D-okidač u modu frekvencijske podjele na 2 - DD2;
- pomoćni logički elementi DD1 (2-ILI), DD3 (2ND), DD4 (2ND), DD5 (2-ILI-NE), DD6 (2-ILI-NE), DD7 (NE);
- izvor konstantnog napona nazivnog 0.1B DA7;
- DC izvor nominalne vrijednosti 0,7 mA DA8.
IRFZ44N tranzistori sa efektom polja ljuljaju opterećenje (energetski transformator). Induktor L1 je namotan na feritni prsten prečnika 2 cm od računarskog napajanja. Sadrži 10 zavoja dvostruke žice promjera 1 mm koji su raspoređeni po cijelom prstenu. Ako nemate prsten, možete ga namotati na feritnu šipku promjera 8 mm i dužine od nekoliko centimetara (nije kritično). Crtež ploče u formatu Lay - preuzmite u .
Upozoravamo vas, robotska sposobnost jedinice pretvarača uvelike ovisi o pravilnoj proizvodnji transformatora. Namotan je na 2000NM feritni prsten dimenzija 40*25*11 mm. Prvo morate zaokružiti sve ivice turpijom i zamotati je lanenom trakom. Primarni namot je namotan snopom koji se sastoji od 5 jezgri debljine 0,7 mm i sadrži 2 * 6 zavoja, odnosno 12. Namota se ovako: uzmemo jedno jezgro i namotamo ga sa 6 zavoja ravnomjerno raspoređenih oko prstena, onda namotamo sljedeću blizu prve i tako dalje 5 jezgri Žice su uvrnute na terminalima. Zatim, na dijelu prstena bez žice, počinjemo namotati drugu polovicu primarnog namotaja na isti način. Dobijamo dva jednaka namotaja. Nakon toga obmotamo prsten električnom trakom i namotamo sekundarni namotaj žicom od 1,5 mm 2*18 okretaja na isti način kao i primarni. Kako biste osigurali da ništa ne izgori pri prvom pokretanju, potrebno je uključiti primarni transformator kroz lampu od 40-60 W kroz otpornike od 100 Ohma u svakoj ruci, i sve će brujati čak i sa slučajnim greškama. Mali dodatak: postoji mali kvar u krugu bloka filtera; dijelove c19 r22 treba zamijeniti, jer kada se faza rotira, na osciloskopu se pojavljuje slabljenje amplitude signala. Općenito, ovaj pojačani pretvarač napona može se sigurno preporučiti za ponavljanje, budući da su ga mnogi radio-amateri već uspješno sklopili.
