Need on alati olnud kõigi elektroonikaseadmete olulised elemendid. Neid seadmeid kasutatakse võimendites ja vastuvõtjates. Toiteallikate põhifunktsiooniks peetakse võrgust tuleva maksimaalse pinge vähendamist. Esimesed mudelid ilmusid alles pärast vahelduvvoolu mähise leiutamist.

Lisaks mõjutas toiteallikate arengut trafode sisseviimine seadme ahelasse. Impulssmudelite eripära on see, et nad kasutavad alaldeid. Seega toimub pinge stabiliseerimine võrgus veidi teistmoodi kui tavalistes seadmetes, kus kasutatakse muundurit.

Toiteallika seade

Kui arvestada tavalist toiteallikat, mida kasutatakse raadiovastuvõtjates, siis koosneb see sagedustrafost, transistorist ja mitmest dioodist. Lisaks sisaldab vooluahel drosselit. Kondensaatorid on paigaldatud erineva võimsusega ja nende parameetrid võivad olla väga erinevad. Alaldeid kasutatakse tavaliselt kondensaatori tüüpi. Need kuuluvad kõrgepinge kategooriasse.

Kaasaegsete plokkide käitamine

Esialgu antakse pinge sillaalaldi. Selles etapis aktiveeritakse tippvoolu piiraja. See on vajalik selleks, et toiteallika kaitse ei põleks läbi. Järgmisena läbib vool vooluringi läbi spetsiaalsete filtrite, kus see muundatakse. Takistite laadimiseks on vaja mitut kondensaatorit. Seade käivitub alles pärast dinistori riket. Seejärel on transistor toiteallikas lukustamata. See võimaldab oluliselt vähendada isevõnkumisi.

Kui tekib pinge, aktiveeritakse ahelas olevad dioodid. Need on omavahel ühendatud katoodide abil. Süsteemi negatiivne potentsiaal võimaldab dinistori lukustada. Alaldi käivitamine hõlbustatakse pärast transistori väljalülitamist. Lisaks on transistoride küllastumise vältimiseks ette nähtud kaks kaitsmeid. Need töötavad vooluringis alles pärast riket. Tagasiside käivitamiseks on vaja trafot. Seda toidavad toiteallika impulssdioodid. Väljundis läbib vahelduvvool kondensaatoreid.

Laboratoorsete plokkide omadused

Seda tüüpi lülitustoiteallikate tööpõhimõte põhineb aktiivsel voolu muundamisel. Standardahelas on üks sillaalaldi. Kõigi häirete eemaldamiseks kasutatakse filtreid ahela alguses ja ka lõpus. Impulss-labori toiteallikal on tavalised kondensaatorid. Transistoride küllastumine toimub järk-järgult ja sellel on positiivne mõju dioodidele. Paljudel mudelitel on pinge reguleerimine. Kaitsesüsteem on mõeldud plokkide säästmiseks lühiste eest. Nende jaoks mõeldud kaableid kasutatakse tavaliselt mittemodulaarses seerias. Sel juhul võib mudeli võimsus ulatuda kuni 500 W-ni.

Süsteemi toiteallika pistikud on enamasti paigaldatud ATX 20 tüüpina. Seadme jahutamiseks on korpusesse paigaldatud ventilaator. Sel juhul tuleb terade pöörlemiskiirust reguleerida. Laboratoorset tüüpi seade peaks taluma maksimaalset koormust 23 A juures. Samal ajal hoitakse takistuse parameetrit keskmiselt 3 oomi juures. Laboratoorse lülitustoiteallika maksimaalne sagedus on 5 Hz.

Kuidas seadmeid parandada?

Kõige sagedamini kannatavad toiteallikad läbipõlenud kaitsmete tõttu. Need asuvad kondensaatorite kõrval. Lülitustoiteallikate remont peaks algama kaitsekatte eemaldamisega. Järgmisena on oluline kontrollida mikrolülituse terviklikkust. Kui sellel pole näha mingeid defekte, saab seda kontrollida testriga. Kaitsmete eemaldamiseks peate esmalt kondensaatorid lahti ühendama. Pärast seda saab neid ilma probleemideta eemaldada.

Selle seadme terviklikkuse kontrollimiseks kontrollige selle alust. Põlenud kaitsmetel on allosas tume laik, mis viitab mooduli kahjustusele. Selle elemendi asendamiseks peate tähelepanu pöörama selle märgistusele. Seejärel saate osta sarnase toote raadioelektroonika poest. Kaitsme paigaldamine toimub alles pärast kondensaadi fikseerimist. Teiseks levinud probleemiks toiteallikates peetakse trafode rikkeid. Need on karbid, millesse mähised on paigaldatud.

Kui seadmele rakendatakse väga kõrget pinget, ei pea nad sellele vastu. Selle tulemusena on mähise terviklikkus rikutud. Sellise rikke korral on lülitustoiteallikaid võimatu parandada. Sellisel juhul saab trafo, nagu ka kaitsme, ainult asendada.

Võrgu toiteallikad

Võrgutüüpi lülitustoiteallikate tööpõhimõte põhineb häirete amplituudi madalsageduslikul vähendamisel. See juhtub tänu kõrgepinge dioodide kasutamisele. Seega on efektiivsem piiravat sagedust kontrollida. Lisaks tuleb märkida, et transistore kasutatakse keskmise võimsusega. Kaitsmete koormus on minimaalne.

Tavalises vooluringis kasutatakse takisteid üsna harva. See on suuresti tingitud asjaolust, et kondensaator on võimeline osalema voolu muundamises. Seda tüüpi toiteallika peamine probleem on elektromagnetväli. Kui kasutatakse väikese mahtuvusega kondensaatoreid, on trafo ohus. Sellisel juhul peaksite seadme võimsuse suhtes olema väga ettevaatlik. Võrgu lülitustoiteallikal on tippvoolu piirajad ja need asuvad vahetult alaldi kohal. Nende põhiülesanne on töösageduse juhtimine amplituudi stabiliseerimiseks.

Selle süsteemi dioodid toimivad osaliselt kaitsmed. Alaldi juhtimiseks kasutatakse ainult transistore. Lukustusprotsess on omakorda vajalik filtrite aktiveerimiseks. Kondensaatoreid saab süsteemis kasutada ka isolatsioonitüübina. Sel juhul käivitub trafo palju kiiremini.

Mikroskeemide rakendamine

Toiteallikates kasutatakse mitmesuguseid mikroskeeme. Selles olukorras sõltub palju aktiivsete elementide arvust. Kui kasutatakse rohkem kui kahte dioodi, peab plaat olema mõeldud sisend- ja väljundfiltrite jaoks. Trafosid toodetakse ka erineva võimsusega ja nende mõõtmed on üsna erinevad.

Mikroskeeme saate ise jootma. Sel juhul peate arvutama takistite maksimaalse takistuse, võttes arvesse seadme võimsust. Reguleeritava mudeli loomiseks kasutatakse spetsiaalseid plokke. Seda tüüpi süsteem on valmistatud topeltrööbastega. Tahvli sees lainetus toimub palju kiiremini.

Reguleeritud toiteallikate eelised

Regulaatoritega lülitustoiteallikate tööpõhimõte on spetsiaalse kontrolleri kasutamine. See ahela element võib muuta transistoride läbilaskevõimet. Seega on piirav sagedus sisendis ja väljundis oluliselt erinev. Lülitustoiteallikat saab konfigureerida erineval viisil. Pinge reguleerimine toimub trafo tüüpi arvestades. Seadme jahutamiseks kasutatakse tavapäraseid jahuteid. Nende seadmete probleem on tavaliselt liigne vool. Selle lahendamiseks kasutatakse kaitsefiltreid.

Seadmete võimsus kõigub keskmiselt 300 W ringis. Süsteemis kasutatakse ainult mittemodulaarseid kaableid. Nii saab lühiseid vältida. Toiteallika pistikud seadmete ühendamiseks paigaldatakse tavaliselt seeriasse ATX 14. Standardmudelil on kaks väljundit. Alaldeid kasutatakse kõrgema pingega. Nad taluvad takistust 3 oomi juures. Lülitusega reguleeritava toiteallika maksimaalne koormus on omakorda kuni 12 A.

12 V seadmete töö

Impulss sisaldab kahte dioodi. Sellisel juhul paigaldatakse väikese võimsusega filtrid. Sel juhul toimub pulsatsiooniprotsess äärmiselt aeglaselt. Keskmine sagedus kõigub umbes 2 Hz. Paljude mudelite efektiivsus ei ületa 78%. Neid plokke eristab ka nende kompaktsus. See on tingitud asjaolust, et trafod on paigaldatud väikese võimsusega. Need ei vaja jahutamist.

12 V lülitustoite vooluring hõlmab lisaks P23 märgistusega takistite kasutamist. Nad taluvad ainult 2 oomi takistust, kuid sellest piisab seadme jaoks. Lampide jaoks kasutatakse kõige sagedamini 12 V lülitustoiteallikat.

Kuidas telekast töötab?

Seda tüüpi lülitustoiteallikate tööpõhimõte on kilefiltrite kasutamine. Need seadmed suudavad toime tulla erineva amplituudiga häiretega. Nende õhuklapi mähis on sünteetiline. Seega on tagatud oluliste komponentide kvaliteetne kaitse. Kõik toiteallika tihendid on igast küljest isoleeritud.

Trafol on omakorda eraldi jahuti jahutamiseks. Kasutamise hõlbustamiseks on see tavaliselt hääletu. Need seadmed taluvad maksimaalset temperatuuri kuni 60 kraadi. Teleri lülitustoiteallika töösagedus hoitakse 33 Hz juures. Ka miinustemperatuuridel saab neid seadmeid kasutada, kuid palju sõltub selles olukorras kasutatava kondensaadi tüübist ja magnetahela ristlõikest.

24 V seadmete mudelid

24-voldiste mudelite puhul kasutatakse madala sagedusega alaldeid. Ainult kaks dioodi suudavad häiretega edukalt toime tulla. Selliste seadmete efektiivsus võib ulatuda kuni 60%. Regulaatoreid paigaldatakse toiteallikatele harva. Mudelite töösagedus ei ületa keskmiselt 23 Hz. Takistid taluvad ainult 2 oomi. Transistorid mudelites on paigaldatud märgistusega PR2.

Pinge stabiliseerimiseks ei kasutata ahelas takisteid. 24 V lülitustoiteallika filtrid on kondensaatori tüüpi. Mõnel juhul võib leida jagunevaid liike. Need on vajalikud voolu maksimaalse sageduse piiramiseks. Alaldi kiireks käivitamiseks kasutatakse dinistoreid üsna harva. Katoodi abil eemaldatakse seadme negatiivne potentsiaal. Väljundis stabiliseeritakse vool, blokeerides alaldi.

Toiteküljed skeemil DA1

Seda tüüpi toiteallikad erinevad teistest seadmetest selle poolest, et need taluvad suuri koormusi. Standardahelas on ainult üks kondensaator. Toiteallika normaalseks tööks kasutatakse regulaatorit. Kontroller paigaldatakse otse takisti kõrvale. Skeemis ei leidu rohkem kui kolm dioodi.

Otsene pöördkonversiooniprotsess algab dinistoris. Avamismehhanismi käivitamiseks on süsteemis spetsiaalne gaasihoob. Suure amplituudiga laineid summutab kondensaator. Tavaliselt paigaldatakse see jaotustüüpi. Kaitsmeid leidub standardses vooluringis harva. See on põhjendatud asjaoluga, et maksimaalne temperatuur trafos ei ületa 50 kraadi. Seega saab ballasti õhuklapp oma ülesannetega iseseisvalt toime.

DA2 kiipidega seadmete mudelid

Seda tüüpi lülitustoiteallika mikroskeeme eristab teistest seadmetest nende suurenenud takistus. Neid kasutatakse peamiselt mõõteriistade jaoks. Näiteks on ostsilloskoop, mis näitab kõikumisi. Pinge stabiliseerimine on tema jaoks väga oluline. Tänu sellele on seadme näidud täpsemad.

Paljud mudelid pole regulaatoritega varustatud. Filtrid on peamiselt kahepoolsed. Ahela väljundis paigaldatakse transistorid nagu tavaliselt. Kõik see võimaldab taluda maksimaalset koormust 30 A. Maksimaalne sagedusnäidik on omakorda umbes 23 Hz juures.

Paigaldatud DA3 kiipidega plokid

See mikroskeem võimaldab paigaldada mitte ainult regulaatori, vaid ka kontrolleri, mis jälgib võrgu kõikumisi. Seadme transistoride takistus talub ligikaudu 3 oomi. Võimas lülitustoiteallikas DA3 talub 4 A koormust. Alaldi jahutamiseks saate ühendada ventilaatorid. Tänu sellele saab seadmeid kasutada mis tahes temperatuuril. Teine eelis on kolme filtri olemasolu.

Kaks neist on paigaldatud kondensaatorite all olevasse sisendisse. Väljundis on saadaval üks eraldavat tüüpi filter, mis stabiliseerib takistilt tuleva pinge. Standardahelas ei ole rohkem kui kaks dioodi. Siiski sõltub palju tootjast ja sellega tuleks arvestada. Seda tüüpi toiteallikate peamine probleem on see, et nad ei suuda madala sagedusega häiretega toime tulla. Seetõttu on nende paigaldamine mõõtevahenditele ebaotstarbekas.

Kuidas VD1 dioodiplokk töötab?

Need plokid on loodud toetama kuni kolme seadet. Neil on kolmekäigulised regulaatorid. Sidekaablid paigaldatakse ainult mittemodulaarsed. Seega toimub praegune teisendus kiiresti. Paljude mudelite alaldid on paigaldatud KKT2 seeriasse.

Need erinevad selle poolest, et suudavad kondensaatorist energiat mähisele üle kanda. Selle tulemusena eemaldatakse filtrite koormus osaliselt. Selliste seadmete jõudlus on üsna kõrge. Neid saab kasutada ka temperatuuril üle 50 kraadi.

Väga sageli võib riistvarafoorumitest leida kurbi lugusid sellest, kuidas kellegi toiteplokk läbi põles ja ta võttis järgmisse maailma kaasa oma ema, protsessori, videokaardi, kruvi ja Murziki kassi. Miks toiteallikad põlevad? Ja miks koorem ehk süsteemiploki täidis põleb sinise leegiga? Nendele küsimustele vastamiseks vaatleme lühidalt lülitustoiteallika tööpõhimõtet.

Arvuti toiteallikad kasutavad suletud ahelaga topeltkonversiooni meetodit. Muundamine toimub voolu muundamise tõttu sagedusega mitte 50 Hz, nagu majapidamisvõrgus, vaid sagedustega üle 20 kHz, mis võimaldab kasutada sama väljundvõimsusega kompaktseid kõrgsagedustrafosid. Seetõttu on arvuti toiteplokk palju väiksem kui klassikalised trafoahelad, mis koosnevad üsna muljetavaldava suurusega astmelisest trafost, alaldist ja pulsatsioonifiltrist. Kui arvuti toiteplokk oleks valmistatud selle põhimõtte järgi, siis vajaliku väljundvõimsusega oleks see süsteemiüksuse suurune ja kaaluks 3-4 korda rohkem (pidage meeles 200-300 W võimsusega televiisoritrafot).

Impulsstoiteallika kasutegur on suurem tänu sellele, et see töötab lülitusrežiimis ning väljundpingete reguleerimine ja stabiliseerimine toimub impulsi laiuse modulatsiooni meetodil. Üksikasjadesse laskumata on tööpõhimõte see, et reguleerimine toimub impulsi laiuse, st selle kestuse muutmise teel.

Lühidalt öeldes on lülitustoiteallika tööpõhimõte lihtne: kõrgsagedustrafode kasutamiseks peame võrgust tuleva voolu (220 volti, 50 Hz) teisendama kõrgsagedusvooluks (umbes 60 kHz). Elektrivõrgu vool läheb sisendfiltrisse, mis katkestab töö käigus tekkivad impulss-kõrgsageduslikud häired. Edasi - alaldi juurde, mille väljundis on elektrolüütkondensaator lainetuse tasandamiseks. Järgmisena suunatakse umbes 300-voldine alaldi alalispinge pingemuundurisse, mis muundab sisendalalispinge ristkülikukujulise kõrgsagedusliku impulsi kujuga vahelduvpingeks. Muundur sisaldab impulsstrafot, mis tagab galvaanilise isolatsiooni võrgust ja vähendab pinget vajalike väärtusteni. Need trafod on tehtud klassikalistega võrreldes väga väikeseks, neil on vähe keerdude arvu ja raudsüdamiku asemel kasutatakse ferriitsüdamikku. Seejärel läheb trafost eemaldatud pinge sekundaaralaldi ja kõrgsagedusfiltrisse, mis koosneb elektrolüütkondensaatoritest ja induktiivpoolidest. Stabiilse pinge ja töö tagamiseks kasutatakse mooduleid, mis tagavad sujuva lülituse ja ülekoormuskaitse.

Seega, nagu eeltoodust võisite märgata, liigub arvuti toiteahelas väga kõrge pingevool - ~300 volti. Nüüd kujutame ette, mis juhtub, kui mõni vooluringi põhielement ebaõnnestub ja kaitse ei tööta. Kõrgepingevool voolab korraks koormusse (kuni toiteallikas läbi põleb) ja osa süsteemiüksuse sisust seda tõenäoliselt üle ei ela.

Miks on toiteallikas sisse lülitatud? Põhjuseid on palju: ventilaator seiskus, kruvi kukkus sisse, sisemused ummistusid tolmuga jne. Kuid meid huvitab teine ​​punkt.

Lülitustoiteallikas võtab võrgust sama palju energiat, kui kulub koormus. Seega, kui koormuse poolt tarbitav võimsus on suurem kui võimsus, mille jaoks toiteallikas on projekteeritud, on ka seadme ahelaid läbiv vool suurem kui see, mille jaoks juhid ja elemendid on projekteeritud, mis viib tugevale kuumutamisele ja lõpuks toiteallika väljalülitamisele. Seetõttu on toiteploki väljundis väljundvõimsuse andur ja kaitseahel lülitab toite kohe välja, kui arvutatud koormusvõimsus on suurem kui toiteploki maksimaalne võimsus.

Seega, kui laadite toiteallika mõtlematult üle, siis parimal juhul see lihtsalt ei lülitu sisse ja halvimal juhul põleb see läbi, seega on alati kasulik vähemalt hinnata koormusvõimsust.

Lingid:

Veebileht bp.xsp.ru Peamised kategooriad: Tööpõhimõtted AT/ATX toiteallika skeemid PSU remont Tüüpilised vead Kuidas valida toiteallikat Kiip TL494

Kuna toiteplokk on arvuti lahutamatu osa, on iga elektroonikaga tegeleva inimese jaoks huvitav ja mitte ainult selle kohta rohkem teada saada. Arvuti jõudlus tervikuna sõltub otseselt toiteallika kvaliteedist.

Ja nii ma usun, et peame alustama kõige lihtsamast, milleks toiteallikas on ette nähtud:
- PC komponentide toitepinge genereerimine: +3,3 +5 +12 V (valikuline -12V ja -5V);
- galvaaniline isolatsioon 220 ja arvuti vahel (et ei tekiks lööki ja voolulekkeid komponentide sidumisel).


Lihtne näide galvaanilisest isolatsioonist on trafo. Kuid arvuti toiteks on vaja palju võimsust ja vastavalt ka suurt trafot (arvuti oleks väga suur :) ja seda peaks selle märkimisväärse kaalu tõttu kaks inimest kandma, kuid me vältisime seda :) ).
Kompaktplokkide ehitamiseks kasutatakse trafo toitevoolu suurendatud sagedust, sageduse kasvades nõuab sama magnetvoog trafos väiksemat magnetahela ristlõiget ja vähem pöördeid. Kergete ja kompaktsete toiteallikate loomine võimaldab tõsta trafo toitepinge sagedust 1000 korda või rohkem.
Toiteallika tööpõhimõte on järgmine: võrgu vahelduvpinge (50 Hz) muundamine vahelduvvooluks. ristkülikukujuline kõrgsageduspinge (kui ostsilloskoop võiks näidet näidata), mis alandatakse trafo abil, seejärel alaldatakse ja filtreeritakse.

Impulsstoiteploki plokkskeem.

1. Blokeeri
Muudab 220V muutuja konstantseks.
Sellise ploki koostis on: dioodsild vahelduvpinge alaldamiseks + filter alaldatud pinge pulsatsioonide tasandamiseks. Samuti peaks olema (odavates toiteplokkides hoiavad raha kokku sellega, et neid ei joota, aga kohe soovitan need ümberehitamisel või parandamisel paigaldada) impulssgeneraatori pulsatsioonidest võrgupingefilter, samuti termistorid voolu tõusu tasandamiseks. sisselülitamisel.

Pildil on filter diagrammil tähistatud punktiirjoonega, seda näeme peaaegu igas toiteahelas (kuid mitte alati tahvlil :)).
2. Blokeeri
See seade genereerib teatud sagedusega impulsse, mis toidavad trafo primaarmähist. Erinevate toiteallikate tootjate impulsside genereerimise sagedus on kuskil 30-200 kHz.
3. Blokeeri
Trafol on järgmised funktsioonid:
- galvaaniline isolatsioon;
- sekundaarmähiste pinge vähendamine nõutavale tasemele.
4. Blokeeri
See plokk teisendab plokist 3 saadud pinge alalisvooluks. See koosneb pingealaldusdioodidest ja pulsatsioonifiltrist. Filter koosneb drosselist ja kondensaatorite rühmast. Sageli paigaldatakse raha säästmiseks väikese mahtuvusega kondensaatorid ja madala induktiivsusega drosselid.

Impulsi generaator täpsemalt.

RF-muunduri ahel koosneb võimsatest transistoridest, mis töötavad lüliti- ja impulsstrafo režiimis.
Toiteallikaks võib olla ühetsükliline või push-pull muundur:
- ühe otsaga: üks transistor avaneb ja sulgub;
- push-pull: kaks transistori vaheldumisi avanevad ja sulguvad.
Vaatame joonist.


Skemaatilised elemendid:
R1 on takistus, mis määrab klahvide kallutatuse. Vajalik võnkeprotsessi stabiilsemaks käivitamiseks muunduris.
R2 on takistus, mis piirab transistoride baasvoolu ja on vajalik transistoride kaitsmiseks rikke eest.
TP1 - kolme rühma mähistega trafo. Esimene genereerib väljundpinge. Teine on transistoride koormus. Kolmas genereerib transistoride juhtpinge.
Esimese vooluringi sisselülitamisel on transistor veidi lahti, kuna takisti R1 kaudu antakse alusele positiivne pinge. Läbi kergelt avatud transistori voolab vool, mis läbib mähise II. Vool tekitab magnetvälja. Magnetväli tekitab ülejäänud mähistes pinge. Mähisele III tekib positiivne pinge, mis avab transistori veelgi. Protsess jätkub, kuni transistor siseneb küllastusrežiimi. Küllastusrežiimi iseloomustab asjaolu, et kui transistorile rakendatav juhtvool suureneb, jääb väljundvool muutumatuks.
Ainult magnetvälja muutumisel tekib mähistele pinge, kui transistoril muutusi ei toimu, kaob ka II ja III mähises olev EMF. Kui mähise III pinge kaob, väheneb transistori avanemine ja seetõttu vähenevad transistori väljundvool ja magnetväli, mis toob kaasa vastupidise polaarsusega pinge ilmnemise. Negatiivne pinge mähisel III sulgeb transistori veelgi. Protsess jätkub, kuni magnetväli täielikult kaob. Kui väli kaob, kaob negatiivne pinge ja protsess algab uuesti ringikujuliselt.
Push-pull muundur töötab samamoodi, kuid kuna sellel on kaks vaheldumisi töötavat transistorit, suurendab see rakendus muunduri efektiivsust ja parandab selle jõudlust. Enamasti kasutavad nad kahetaktilisi, kuid kui vajate väikest võimsust ja mõõtmeid ning lihtsust, siis ühetaktilisi.
Eespool käsitletud muundurid on terviklikud seadmed, kuid nende kasutamist raskendab erinevate parameetrite kõikumine, nagu väljundkoormus, toitepinge ja muunduri temperatuur.

Klahvide juhtimine PWM-kontrolleriga (494).

Muundur koosneb trafost T1 ja transistorist VT1. Võrgupinge antakse läbi võrgufiltri (SF) võrgualaldi (RM) dioodsillale, filtreeritakse kondensaatoriga SF ja antakse läbi mähise W1 transistori VT1 kollektorisse. Kui transistori alusele rakendatakse ristkülikukujulist impulssi, siis see avaneb ja läbi selle voolab vool Ik, mis suureneb. Trafo T1 primaarmähise kaudu voolav sama vool põhjustab trafo südamikus magnetvoo suurenemist ja sekundaarmähis W2 indutseeritud iseinduktiivne emf. Selle tulemusena ilmub VD-dioodile positiivne pinge. Suurendades transistori VT1 alusel impulsi kestust, suureneb sekundaarahela pinge ja kestuse vähendamisel pinge väheneb. Muutes transistori baasil impulsi kestust, muudame T1 W1 mähise väljundpinget ja stabiliseerime toiteallika väljundpingeid. Vajame vooluringi päästikimpulsside genereerimiseks ja nende kestuse (laiuskraadi) reguleerimiseks. See ahel kasutab PWM (impulsi laiuse modulatsiooni) kontrollerit. PWM-kontroller koosneb:
- põhiimpulssgeneraator (muunduri töösageduse määramine);
- juhtimisahelad;
- loogiline ahel, mis kontrollib impulsi kestust;
- kaitseskeemid.
See on teise artikli teema.
Toiteploki väljundpingete stabiliseerimiseks peab PWM-kontrolleri ahel teadma väljundpingete suurust. Selleks kasutatakse tagasisideahelat (või jälgimisahelat), mis on valmistatud optronil U1 ja takistil R2. Pinge suurenemine trafo T1 sekundaarahelas põhjustab LED-kiirguse intensiivsuse suurenemist ja seega ka fototransistori (optroniidi U1 osa) ristmikul takistuse vähenemist. See toob kaasa fototransistoriga järjestikku ühendatud takisti R2, mis suurendab pingelangust ja vähendab pinget PWM-lüliti 1. kontaktis. Pinge vähenemine põhjustab PWM-i moodustava loogikaahela impulsi kestuse pikenemise, kuni 1. kontakti pinge vastab määratud parameetritele. Pinge vähenemisel on protsess vastupidine.
Tagasisideahelatel on kaks rakendust:
- "otsene" ülaltoodud diagrammil, tagasiside eemaldatakse otse sekundaaralaldist;
- "kaudne" eemaldatakse otse lisamähist W3 (vt joonist allpool);
Sekundaarmähise pinge muutus põhjustab selle muutumise W3 mähises, mis edastatakse R2 kaudu PWM-lüliti 1 kontaktile.

Allpool on tõeline toiteallika diagramm.

1. Blokeeri
See alaldab ja filtreerib vahelduvpinget, samuti on olemas filter toiteallika enda tekitatud häirete vastu.
2. Blokeeri
See plokk genereerib +5VSB (ooterežiimi pinge) ja annab toite ka PWM-kontrollerile.
3. Blokeeri
Kolmandal plokil (PWM-kontroller 494) on järgmised funktsioonid:
- transistorlülitite haldamine;
- väljundpingete stabiliseerimine;
- lühisekaitse.
4. Blokeeri
See plokk sisaldab kahte trafot ja kahte transistorlülitite rühma.
Esimene trafo genereerib väljundtransistoride juhtpinge.
1 rühm transistore võimendab genereeritud signaali TL494 ja edastab selle esimesse trafosse.
Transistoride rühm 2 laaditakse peatrafole, millele moodustuvad põhitoitepinged.
5. Blokeeri
See seade sisaldab Schottky dioode trafo väljundpinge alaldamiseks, samuti madalpääsfiltrit. Madalpääsfilter sisaldab suure võimsusega elektrolüütkondensaatoreid (olenevalt toiteallika tootjast) ja drosselid, samuti takisteid nende kondensaatorite tühjendamiseks, kui toide on välja lülitatud.

Natuke valveruumist.

ATX standardseadmete ja AT standardsete toiteallikate erinevus seisneb selles, et ATX-standardi toiteallikatel on ooterežiimi toiteallikas. Pistiku 9. tihvti (20 kontakti, lilla juhe) juures genereeritakse pinge +5VSB, mis läheb emaplaadile toiteallika juhtahela toiteks. See ahel genereerib "PS-ON" signaali (pistiku kontakt 14, roheline juhe).


Selles vooluringis töötab muundur sagedusel, mille määravad peamiselt trafo T3 parameetrid ja võtmetransistori Q5 baasahelas olevate elementide väärtused - kondensaatori C28 mahtuvus ja esialgse nihketakisti R48 takistus. . Positiivne tagasiside transistori Q5 alusele tuleb trafo T2 abimähist elementide C28 ja R51 kaudu. Negatiivne pinge samast mähist pärast alaldit elementidel D29 ja C27, kui see ületab zeneri dioodi ZD1 stabiliseerimispinge (antud juhul 16 V), antakse ka baasile Q5, mis keelab muunduri töö. Sel viisil jälgitakse väljundpinge taset. Toitepinge võrgualaldist antakse muundurile läbi voolu piirava takisti R45, mille rikke korral saab asendada 500 mA kaitsmega või üldse ära jätta. Joonisel fig 1 kujutatud ahelas on transistori Q5 emitteriga ühendatud takisti R56 nimiväärtusega 0,5 oomi vooluandur, kui transistori Q5 vool ületab lubatud väärtuse, läheb sellest tulev pinge läbi takisti R54. 2SC945 tüüpi transistori Q9 alusele, avades selle ja keelates sellega Q5 töö. Sarnaselt tagatakse lisakaitse Q5 ja primaarmähise T3 jaoks. Kett R47C29 kaitseb transistori Q5 pinge tõusude eest. Määratud toiteallika mudelis kasutatakse võtmetransistorina Q5 KSC5027 transistore.

Kõik kaasaegsed arvutid kasutavad ATX-toiteallikaid. Varem kasutati AT standardseid toiteallikaid, neil puudus arvuti kaugkäivitamise võimalus ja mõned skeemilahendused. Uue standardi kasutuselevõttu seostati ka uute emaplaatide väljalaskmisega. Arvutitehnoloogia on kiiresti arenenud ja areneb, mistõttu on vaja emaplaate täiustada ja laiendada. See standard võeti kasutusele 2001. aastal.

Vaatame, kuidas ATX arvuti toiteplokk töötab.

Elementide paigutus tahvlil

Kõigepealt vaadake pilti, seal on kõik toiteplokid peal, siis vaatame põgusalt nende otstarvet.

Ja siin on elektriskeem, mis on jagatud plokkideks.

Toiteallika sisendis on elektromagnetiliste häirete filter, mis koosneb induktiivpoolist ja kondensaatorist (1 plokk). Odavatel toiteallikatel ei pruugi seda olla. Filter on vajalik tööst tulenevate häirete summutamiseks toitevõrgus.

Kõik lülitustoiteallikad võivad halvendada toitevõrgu parameetreid, sinna tekivad soovimatud häired ja harmoonilised, mis segavad raadiosaateseadmete tööd ja muud. Seetõttu on sisendfiltri olemasolu väga soovitav, kuid Hiinast pärit seltsimehed nii ei arva, seega säästavad nad kõige pealt. Allpool näete toiteallikat ilma sisenddrosseliteta.

Järgmisena antakse võrgupinge kaitsme ja termistori (NTC) kaudu, viimane on vajalik filtrikondensaatorite laadimiseks. Pärast dioodsilda paigaldatakse teine ​​filter, tavaliselt paar suurt; olge ettevaatlik, nende klemmides on palju pinget. Isegi kui toiteallikas on võrgust välja lülitatud, peaksite need esmalt tühjendama takisti või hõõglambiga, enne kui plaati kätega puudutate.

Pärast silumisfiltrit antakse pinge lülitustoiteahelasse, see on esmapilgul keeruline, kuid selles pole midagi üleliigset. Esiteks toidetakse ooterežiimi pingeallikat (plokk 2), seda saab teha iseostsillaatori ahelaga või võib-olla PWM-kontrolleri abil. Tavaliselt - impulssmuunduri ahel ühel transistoril (ühetsükliline muundur), väljundis, pärast trafot, paigaldatakse lineaarne pingemuundur (KRENK).

Tüüpiline PWM-kontrolleriga vooluahel näeb välja umbes selline:

Siin on toodud näitest kaskaaddiagrammi suurem versioon. Transistor asub iseostsillaatori ahelas, mille töösagedus sõltub selle juhtmestiku trafost ja kondensaatoritest, väljundpingest Zener-dioodi nimiväärtusest (meie puhul 9V), mis mängib tagasiside rolli. või lävielement, mis teatud pinge saavutamisel šundab transistori baasi. See on lisaks stabiliseeritud 5 V tasemele seeriatüüpi lineaarse integreeritud stabilisaatori L7805 abil.

Ooterežiimi pinge pole vajalik mitte ainult sisselülitussignaali (PS_ON) genereerimiseks, vaid ka PWM-kontrolleri toiteks (plokk 3). ATX arvuti toiteallikad on enamasti ehitatud TL494 kiibile või selle analoogidele. See plokk vastutab toitetransistoride juhtimise (plokk 4), pinge stabiliseerimise (tagasiside abil) ja lühisekaitse eest. Üldiselt kasutatakse 494 impulsstehnoloogias väga sageli, seda võib leida ka võimsatest LED-ribade toiteallikatest. Siin on selle pinout.

Kui plaanite kasutada arvuti toiteallikat näiteks LED-riba toiteks, on parem, kui koormate 5 V ja 3,3 V liine veidi.

Järeldus

ATX-toiteallikad sobivad suurepäraselt amatöörraadio disainilahenduste toiteks ja kodulabori allikaks. Need on üsna võimsad (alates 250 ja kaasaegsed alates 350 W) ja järelturult leidub pennide eest, sobivad ka vanad AT mudelid, nende käivitamiseks tuleb lihtsalt sulgeda kaks juhet, mis varem läksid. süsteemiüksuse nuppu, PS_On signaal puudub.

Kui kavatsete selliseid seadmeid remontida või restaureerida, ärge unustage elektriga töötamise ohutusreegleid, et plaadil on võrgupinge ja kondensaatorid võivad pikka aega laetud olla.

Lülitage tundmatud toiteallikad lambipirni kaudu sisse, et vältida juhtmestiku ja trükkplaadi jälgede kahjustamist. Kui sul on algteadmised elektroonikast, saab need ümber ehitada võimsaks autoakude laadijaks või. Selleks muudetakse tagasisideahelaid, ooterežiimi pingeallikat ja seadme käivitusahelaid.

Ükski arvuti ei tööta ilma toiteallikata. Seetõttu peaksite oma valikut tõsiselt võtma. Lõppude lõpuks sõltub arvuti enda jõudlus toiteallika stabiilsest ja usaldusväärsest tööst.

Mis see on

Toiteallika põhiülesanne on vahelduvvoolu muundamine ja kõigi arvutikomponentide normaalseks tööks vajaliku pinge edasine genereerimine.

Komponentide tööks vajalik pinge:

• +12V;
• +3,3V.

Lisaks nendele deklareeritud väärtustele on ka lisaväärtusi:

• -12V;

Toiteallikas toimib galvaanilise isolatsioonina pistikupesast tuleva elektrivoolu ja voolu tarbivate komponentide vahel. Lihtne näide: kui juhtuks vooluleke ja inimene puudutaks süsteemiüksuse korpust, saaks ta šoki, kuid tänu toiteallikale seda ei juhtu. Sageli kasutatakse ATX-vormingus toiteallikaid (PS).

Ülevaade toiteahelatest

Toiteploki plokkskeemi põhiosa, ATX-vormingus, on poolsildmuundur. Seda tüüpi muundurid töötavad push-pull režiimis.

IP väljundparameetrite stabiliseerimine toimub juhtsignaalide impulsi laiusmodulatsiooni (PWM-kontrolleri) abil.

Lülitustoiteallikad kasutavad sageli TL494 PWM kontrolleri kiipi, millel on mitmeid positiivseid omadusi:

• mikrolülituse vastuvõetavad tööomadused. See on madal käivitusvool, kiirus;
• universaalsete sisekaitseelementide olemasolu;
• Kasutusmugavus.

Lihtne lülitustoiteallikas

Tavapärase tööpõhimõte pulss Toiteplokk on näha fotol.

Esimene plokk teostab ülemineku vahelduvvoolult alalisvoolule. Konverter on valmistatud dioodsilla kujul, mis muundab pinget ja kondensaatorit, mis silub võnkumisi.

Lisaks nendele elementidele võivad olla lisakomponendid: pingefilter ja termistorid. Kuid kõrge hinna tõttu ei pruugi need komponendid saadaval olla.

Generaator loob teatud sagedusega impulsse, mis toidavad trafo mähist. Toiteallikas teeb põhitööd trafo, see on galvaaniline isolatsioon ja voolu muundamine vajalikele väärtustele.

Video: PWM-kontrolleri tööpõhimõte

ATX ilma koefitsiendi korrigeerimiseta

Lihtne lülitustoiteallikas, kuigi töötav seade, on praktikas ebamugav kasutada. Paljud selle väljundparameetrid "ujuvad", sealhulgas pinge. Kõik need indikaatorid muutuvad ebastabiilse pinge, temperatuuri ja muunduri väljundi koormuse tõttu.

Kuid kui juhite neid indikaatoreid kontrolleri abil, mis toimib stabilisaatori ja lisafunktsioonidena, on vooluahel kasutamiseks üsna sobiv.

Impulsilaiuse modulatsioonikontrollerit kasutava toiteploki plokkskeem on lihtne ja kujutab endast PWM-kontrolleri impulsigeneraatorit.

Foto: IP PWM-kontrolleriga arvutile

PWM-kontroller reguleerib madalpääsfiltrit (LPF) läbivate signaalide muutuste amplituudi. Peamine eelis on võimsusvõimendite kõrge kasutegur ja laiad kasutusvõimalused.

ATX võimsusteguri korrektsiooniga

Uutes personaalarvutite toiteallikates ilmub täiendav seade - võimsusteguri korrektor (PFC). PFC kõrvaldab vahelduvvoolu sillaalaldi esilekerkivad vead ja suurendab võimsustegurit (PF).

Seetõttu toodavad tootjad aktiivselt kohustusliku CM-korrektsiooniga toiteallikaid. See tähendab, et arvuti toiteallikas töötab vahemikus 300 W või rohkem.

Foto: 300w arvuti toiteskeem

Need toiteallikad kasutavad spetsiaalset induktiivpoolit, mille induktiivsus on suurem kui sisendil. Sellist IP-d nimetatakse PFC-ks või passiivseks PFC-ks. Sellel on muljetavaldav kaal tänu kondensaatorite täiendavale kasutamisele alaldi väljundis.

Puuduste hulka kuulub toiteallika madal töökindlus ja UPS-i ebaõige töötamine töörežiimi "aku/võrk" lülitamisel.

See on tingitud võrgu pingefiltri väikesest võimsusest ja hetkel, mil pinge langeb, PFC vool suureneb ning sel hetkel aktiveerub lühisekaitse.

Kahe kanaliga PWM-kontrolleril

Kahe kanaliga PWM-kontrollereid kasutatakse sageli kaasaegsetes arvutite toiteallikates. Üks mikroskeem on võimeline täitma muunduri ja CM-korrektori rolli, mis vähendab toiteahela elementide koguarvu.

Foto: toiteahel kahe kanaliga PWM-kontrolleriga

Ülaltoodud vooluringis genereerib esimene osa stabiliseeritud pinge +38V ja teine ​​osa on muundur, mis genereerib stabiliseeritud pinge +12V.

Arvuti toiteallika ühendusskeem

Toiteallika ühendamiseks arvutiga peate tegema järjestikuseid toiminguid:

Disaini omadused

Personaalarvuti komponentide ühendamiseks on toiteplokil erinevad pistikud. Selle tagaküljel on võrgukaabli pistik ja lülitusnupp.

Lisaks võib toiteploki tagaseinal olla ka pistik monitori ühendamiseks.

Erinevatel mudelitel võivad olla muud pistikud:

Kaasaegsetes personaalarvutite toiteplokkides on vähem levinud ventilaatori paigaldamine tagaseinale, mis tõmbab toiteallikast kuuma õhu. Selle lahenduse asendamiseks hakati kasutama ventilaatorit ülemises seinas, mis oli suurem ja vaiksem.

Mõnel mudelil on võimalik leida kaks ventilaatorit korraga. Süsteemiploki sees asuvast seinast tuleb spetsiaalse pistikuga juhe emaplaadi voolu andmiseks. Fotol on näha võimalikud ühenduspistikud ja kontaktide tähistused.

Foto: toiteallika pistikute pin-tähis

Iga juhtmevärv annab kindla pinge:

• kollane - +12 V;
• punane - +5 V;
• oranž - +3,3 V;
• must – maandus.

Erinevatel tootjatel võivad nende traadivärvide väärtused olla erinevad.

Samuti on olemas konnektorid arvutikomponentide voolu andmiseks.

Foto: komponentide spetsiaalsed pistikud

Parameetrid ja omadused

Personaalarvuti toiteplokil on palju parameetreid, mida dokumentatsioonis ei pruugita näidata. Külgsildil on näidatud mitmed parameetrid - pinge ja võimsus.

Võimsus on peamine näitaja

See teave on kirjutatud etiketile suures kirjas. Toiteallika nimivõimsus näitab sisemiste komponentide jaoks saadaoleva elektri koguhulka.

Näib, et vajaliku võimsusega toiteallika valimisest piisaks komponentide tarbitud näitajate kokkuvõtmiseks ja väikese varuga toiteallika valimiseks. Seega ei jää 200w ja 250w vahel suurt vahet.

Foto: Lülitusarvuti toiteallikas (ATX) 300 W

Kuid tegelikkuses tundub olukord keerulisem, kuna väljundpinge võib olla erinev - +12V, -12V ja teised. Iga pingeliin tarbib teatud võimsust. Kuid toiteallikas on üks trafo, mis genereerib kõik arvuti kasutatavad pinged. Harvadel juhtudel võib paigaldada kaks trafot. See on kallis valik ja seda kasutatakse serverites allikana.

Lihtsates toiteallikates kasutatakse 1 trafot. Seetõttu võib pingeliinide võimsus muutuda, suureneda teiste liinide madala koormuse korral ja vastupidi väheneda.

Tööpinge

Toiteallika valimisel peaksite pöörama tähelepanu maksimaalsetele tööpinge väärtustele, samuti sissetulevate pingete vahemikule, see peaks olema vahemikus 110 V kuni 220 V.

Tõsi, enamik kasutajaid ei pööra sellele tähelepanu ja 220–240 V toiteallika valimisel riskivad nad arvuti sagedase väljalülitamisega.

Foto: arvuti toiteallika parameetrid

Selline toiteallikas lülitub välja, kui pinge langeb, mis pole meie elektrivõrkude puhul haruldane. Deklareeritud väärtuste ületamine viib arvuti väljalülitamiseni ja kaitse hakkab tööle. Toiteallika uuesti sisselülitamiseks peate selle võrgust lahti ühendama ja minuti ootama.

Tuleb meeles pidada, et protsessor ja videokaart tarbivad maksimaalselt 12 V tööpinget. Seetõttu peaksite nendele näitajatele tähelepanu pöörama Pistikute koormuse vähendamiseks on 12 V liin jagatud paralleelpaariks tähistusega +12V1 ja +12V2. Need näitajad peavad olema märgistusel märgitud.

Enne ostmiseks toiteallika valimist peaksite pöörama tähelepanu arvuti sisemiste komponentide energiatarbimisele.

Kuid mõned videokaardid nõuavad spetsiaalset voolutarbimist +12 V ja neid näitajaid tuleks toiteallika valimisel arvestada. Tavaliselt piisab ühe videokaardiga arvuti jaoks 500 W või 600 W võimsusega allikast.

Samuti peaksite lugema klientide arvustusi ja ekspertide ülevaateid valitud mudeli ja tootja kohta. Parimad parameetrid, millele tähelepanu pöörata, on: võimsus, vaikne töö, kvaliteet ja vastavus etiketile kirjutatud omadustele.

Raha pole vaja säästa, sest kogu arvuti töö sõltub toiteallika tööst. Seega, mida parem ja usaldusväärsem on allikas, seda kauem arvuti vastu peab. Kasutaja võib olla kindel, et on teinud õige valiku ega muretse arvuti ootamatute väljalülituste pärast.