Mindig is fontos elemei voltak minden elektronikus eszköznek. Ezeket az eszközöket erősítőkben és vevőkészülékekben használják. A tápegységek fő funkciójának a hálózatból érkező korlátozó feszültség csökkentését tekintik. Az első modellek csak az AC tekercs feltalálása után jelentek meg.

Ezenkívül a tápegységek fejlesztését befolyásolta a transzformátorok bevezetése a készülék áramkörébe. Az impulzusmodellek jellemzője, hogy egyenirányítókat használnak. Így a feszültség stabilizálása a hálózatban kissé eltérő módon történik, mint a hagyományos eszközökben, ahol átalakítót használnak.

Tápegység készülék

Ha figyelembe vesszük a rádióvevőkben használt hagyományos tápegységet, akkor az egy frekvenciaváltóból, egy tranzisztorból és több diódából áll. Ezenkívül az áramkörben van egy fojtószelep. A kondenzátorok különböző kapacitással vannak felszerelve, és paramétereik nagyban változhatnak. Az egyenirányítókat általában kondenzátor típusúak használják. A nagyfeszültség kategóriájába tartoznak.

Modern blokkok üzemeltetése

Kezdetben a feszültséget a híd egyenirányítóra táplálják. Ebben a szakaszban a csúcsáram-korlátozó aktiválódik. Ez azért szükséges, hogy a tápegység biztosítéka ne égjen ki. Ezenkívül az áram speciális szűrőkön keresztül halad át az áramkörön, ahol átalakul. Az ellenállások töltéséhez több kondenzátor szükséges. A csomópont csak a dinisztor meghibásodása után indul el. Ezután a tranzisztor kioldódik a tápegységben. Ez lehetővé teszi az önlengés jelentős csökkentését.

Amikor feszültség keletkezik, az áramkörben lévő diódák aktiválódnak. Katódokkal vannak összekötve. A rendszerben lévő negatív potenciál lehetővé teszi a dinisztor reteszelését. Az egyenirányító indításának megkönnyítése a tranzisztor kikapcsolása után történik. Kiegészítő felszerelés A tranzisztorok telítődésének megakadályozására két biztosíték található. Csak meghibásodás után működnek az áramkörben. A visszacsatolás elindításához transzformátor szükséges. A tápegységben lévő impulzusdiódák táplálják. A kimeneten a váltóáram áthalad a kondenzátorokon.

A laboratóriumi blokkok jellemzői

Az ilyen típusú kapcsolóüzemű tápegységek működési elve az aktív áramátalakításon alapul. A szabványos áramkörben egy híd-egyenirányító található. Az összes interferencia eltávolítása érdekében szűrőket használnak az áramkör elején és végén. A kondenzátorok kapcsoló laboratóriumi tápellátása a szokásos. A tranzisztorok telítettsége fokozatosan történik, és ez pozitívan befolyásolja a diódákat. Feszültségszabályozás sok modellben biztosított. A védelmi rendszert úgy tervezték, hogy megóvja a blokkokat a rövidzárlattól. A kábeleket általában nem moduláris sorozatban használják. Ebben az esetben a modell teljesítménye elérheti az 500 wattot.

A rendszerben található tápcsatlakozók leggyakrabban ATX 20 típusúak, az egység hűtésére egy ventilátort szerelnek a házba. A kések forgási sebességét ilyenkor szabályozni kell. A laboratóriumi típusú egységnek el kell bírnia a 23 A-es maximális terhelést. Ugyanakkor az ellenállási paraméter átlagosan 3 ohm körül marad. A kapcsoló laboratóriumi tápegység határfrekvenciája 5 Hz.

Hogyan lehet javítani az eszközöket?

Leggyakrabban a tápegységek a kiolvadt biztosítékok miatt szenvednek. A kondenzátorok mellett találhatók. Kezdje el a kapcsolóüzemű tápegységek javítását a védőburkolat eltávolításával. Ezt követően fontos megvizsgálni a mikroáramkör integritását. Ha nem látszanak rajta hibák, tesztelővel ellenőrizhető. A biztosítékok eltávolításához először le kell választania a kondenzátorokat. Ezt követően gond nélkül eltávolíthatók.

Az eszköz sértetlenségének ellenőrzéséhez ellenőrizze az alapját. A kiégett biztosítékok alján egy sötét folt látható, ami a modul sérülését jelzi. Ennek az elemnek a cseréjéhez figyelni kell a jelölésére. Ezután a rádióelektronikai üzletben vásárolhat hasonló terméket. A biztosíték csak a kondenzvíz rögzítése után kerül beszerelésre. A tápegységek másik gyakori problémája a transzformátorok meghibásodása. Ezek dobozok, amelyekbe tekercsek vannak beépítve.

Ha a készülék feszültsége nagyon nagy, akkor nem bírják. Ennek eredményeként a tekercs épsége megsérül. A kapcsolóüzemű tápegységek ilyen meghibásodása esetén nem javíthatók. Ebben az esetben a transzformátor a biztosítékhoz hasonlóan csak cserélhető.

Hálózati tápegységek

A hálózati típusú kapcsolóüzemű tápegységek működési elve az interferencia amplitúdójának alacsony frekvenciájú csökkentésén alapul. Ez a nagyfeszültségű diódák használatának köszönhető. Így hatékonyabb a korlátozó frekvencia szabályozása. Ezenkívül meg kell jegyezni, hogy a tranzisztorok közepes teljesítményűek. A biztosítékok terhelése minimális.

A szabványos áramkör ellenállásait meglehetősen ritkán használják. Ez nagyrészt annak a ténynek köszönhető, hogy a kondenzátor képes részt venni az áram átalakításában. Az ilyen típusú tápegységek fő problémája az elektromágneses tér. Ha kis kapacitású kondenzátorokat használnak, akkor a transzformátor veszélyben van. Ebben az esetben nagyon óvatosnak kell lennie a készülék teljesítményével kapcsolatban. A hálózati kapcsolóüzemű tápegység csúcsáram-korlátozókkal rendelkezik, amelyek közvetlenül az egyenirányítók felett helyezkednek el. Fő feladatuk a működési frekvencia szabályozása az amplitúdó stabilizálása érdekében.

A diódák ebben a rendszerben részben ellátják a biztosítékok funkcióit. Csak tranzisztorokat használnak az egyenirányító meghajtására. A zárolási folyamat viszont szükséges a szűrők aktiválásához. Kondenzátorok is használhatók a rendszerben az elválasztási típusban. Ebben az esetben a transzformátor indítása sokkal gyorsabb lesz.

Mikroáramkörök alkalmazása

A tápegységekben található mikroáramkörök többféleképpen használatosak. Ebben a helyzetben sok múlik az aktív elemek számán. Ha kettőnél több diódát használunk, akkor a kártyát bemeneti és kimeneti szűrőkre kell tervezni. A transzformátorokat is különböző kapacitásban gyártják, és méretükben meglehetősen eltérőek.

A mikroáramkörök forrasztását saját maga is elvégezheti. Ebben az esetben ki kell számítania az ellenállások korlátozó ellenállását, figyelembe véve az eszköz teljesítményét. Állítható modell létrehozásához speciális blokkokat használnak. Ez a fajta rendszer kettős sínnel készül. A táblán belüli Ripple sokkal gyorsabb lesz.

A szabályozott tápegységek előnyei

A szabályozókkal ellátott kapcsolóüzemű tápegységek működési elve egy speciális vezérlő használata. Az áramkör ezen eleme megváltoztathatja a tranzisztorok sávszélességét. Így a határfrekvencia a bemeneten és a kimeneten jelentősen eltér. A kapcsolóüzemű tápegységet többféleképpen konfigurálhatja. A feszültségszabályozás a transzformátor típusának figyelembevételével történik. A készülék hűtése hagyományos hűtőkkel. Ezekkel az eszközökkel a probléma általában a túláram. Ennek megoldására védőszűrőket használnak.

A készülékek teljesítménye átlagosan 300 watt körül ingadozik. A rendszerben lévő kábelek csak nem modulárisan használhatók. Így a rövidzárlatok elkerülhetők. Az eszközök csatlakoztatására szolgáló tápcsatlakozók általában az ATX 14 sorozatba vannak beépítve.A standard modell két kimenettel rendelkezik. Az egyenirányítókat nagyfeszültséggel használják. Képesek ellenállni a 3 ohmos ellenállásnak. Az impulzusszabályozású tápegység viszont legfeljebb 12 A maximális terhelést fogad el.

12 voltos blokkok működtetése

Az impulzus két diódát tartalmaz. Ebben az esetben a szűrőket kis kapacitással szerelik fel. Ebben az esetben a pulzálási folyamat rendkívül lassú. Az átlagos frekvencia 2 Hz körül ingadozik. Sok modell hatékonysága nem haladja meg a 78%-ot. Ezek a blokkok tömörségükben is különböznek egymástól. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a transzformátorok alacsony teljesítményűek. Nem igényelnek hűtést.

A 12 V-os kapcsolóüzemű tápegység ezenkívül P23 jelzésű ellenállások használatát is magában foglalja. Mindössze 2 ohmos ellenállást képesek elviselni, de ez a teljesítmény egy készülékhez elegendő. A lámpákhoz leggyakrabban 12 V-os kapcsolóüzemű tápegységet használnak.

Hogyan működik a TV box?

Az ilyen típusú kapcsolóüzemű tápegységek működési elve a filmszűrők használata. Ezek az eszközök képesek megbirkózni a különböző amplitúdójú interferenciákkal. A fojtótekercs szintetikus. Így a fontos csomópontok védelme kiváló minőségben biztosított. A tápegységben lévő összes tömítés minden oldalról szigetelt.

A transzformátornak viszont külön hűtője van a hűtéshez. A könnyebb használat érdekében rendszerint hangtalanul telepítik. Ezeknek az eszközöknek a hőmérsékleti határa akár 60 fokot is kibír. A TV-k kapcsolóüzemű tápegysége támogatja a 33 Hz-es működési frekvenciát. Nulla alatti hőmérsékleten ezek az eszközök is használhatók, de ebben a helyzetben sok függ a használt kondenzátum típusától és a mágneses áramkör keresztmetszetétől.

24 V-os készülékek modelljei

A 24 V-os modellekben alacsony frekvenciájú egyenirányítókat használnak. Csak két dióda képes sikeresen megbirkózni az interferenciával. Az ilyen eszközök hatékonysága elérheti a 60% -ot. A tápegységek szabályozóit meglehetősen ritkán telepítik. A modellek működési frekvenciája átlagosan nem haladja meg a 23 Hz-et. Az ellenállás ellenállások csak 2 ohmot képesek ellenállni. A modellekben a tranzisztorok PR2 jelöléssel vannak felszerelve.

Az áramkörben nem használnak ellenállásokat a feszültség stabilizálására. Szűrők kapcsolóüzemű tápegység 24V kondenzátor típusú. Egyes esetekben osztódó fajokat találhat. Szükségesek az áram korlátozó frekvenciájának korlátozására. A dinisztorokat ritkán használják az egyenirányító gyors elindítására. A készülék negatív potenciálját a katód segítségével távolítják el. A kimeneten az áram stabilizálása az egyenirányító reteszelésével történik.

Tápellátás a DA1 diagramon

Az ilyen típusú tápegységek abban különböznek a többi készüléktől, hogy képesek ellenállni a nagy terhelésnek. A szabványos áramkörben csak egy kondenzátor van. A tápegység normál működéséhez a szabályozót használják. A vezérlő közvetlenül az ellenállás mellé van felszerelve. Az áramkörben legfeljebb három diódát találhatunk.

A közvetlenül fordított átalakítási folyamat a dinisztorban kezdődik. A kioldó mechanizmus elindításához a rendszerben egy speciális fojtószelep található. A nagy amplitúdójú hullámokat a kondenzátor csillapítja. Általában elválasztási típusként telepítik. A biztosítékok a szabványos áramkörben ritkák. Ezt az a tény indokolja, hogy a transzformátor határhőmérséklete nem haladja meg az 50 fokot. Így az előtétfojtó önállóan megbirkózik a feladataival.

DA2 chippel rendelkező eszközök modelljei

Az ilyen típusú kapcsolóüzemű tápegységek chipjeit többek között a megnövekedett ellenállás jellemzi. Főleg mérőműszerekre használják. Ilyen például az ingadozásokat mutató oszcilloszkóp. A feszültség stabilizálása nagyon fontos számára. Ennek eredményeként a műszer leolvasása pontosabb lesz.

Sok modell nincs szabályozóval felszerelve. A szűrők többnyire kétoldalasak. Az áramkör kimenetén hagyományos tranzisztorok vannak felszerelve. Mindez lehetővé teszi a 30 A-es maximális terhelés elviselését. A határfrekvencia-jelző viszont 23 Hz körül van.

DA3 chipekkel felszerelt blokkok

Ez a mikroáramkör lehetővé teszi, hogy ne csak egy szabályozót, hanem egy vezérlőt is telepítsen, amely figyeli a hálózat ingadozásait. A készülékben található ellenállástranzisztorok körülbelül 3 ohmot képesek ellenállni. A nagy teljesítményű DA3 kapcsolóüzemű tápegység 4 A terheléssel birkózik meg. Az egyenirányítók hűtésére ventilátorokat csatlakoztathat. Ennek eredményeként a készülékek bármilyen hőmérsékleten használhatók. További előny a három szűrő jelenléte.

Ezek közül kettő a kondenzátorok alatti bemenetre van felszerelve. A kimeneten egy elválasztó típusú szűrő áll rendelkezésre, amely stabilizálja az ellenállásból származó feszültséget. A szabványos áramkörben lévő diódák legfeljebb kettő találhatók. Sok minden azonban a gyártótól függ, és ezt figyelembe kell venni. Az ilyen típusú tápegységek fő problémája, hogy nem képesek megbirkózni az alacsony frekvenciájú interferenciával. Emiatt nem praktikus a mérőműszerekre szerelni.

Hogyan működik a VD1 dióda blokk?

Ezeket a blokkokat legfeljebb három eszköz támogatására tervezték. A szabályozók háromirányúak. A kommunikációs kábelek csak nem modulárisak. Így az aktuális konverzió gyors. Számos modellben az egyenirányítók a KKT2 sorozatba vannak beépítve.

Abban különböznek egymástól, hogy képesek energiát átvinni a kondenzátorból a tekercsbe. Ennek eredményeként a szűrők terhelése részben megszűnik. Az ilyen eszközök teljesítménye meglehetősen magas. 50 fok feletti hőmérsékleten is használhatók.

A vasi fórumokon nagyon gyakran lehet szomorú történeteket találni arról, hogy valakinek kiégett a tápegysége, és elvitte a másik világra az anyját, százalékot, vidyukhát, csavart és Murzik macskáját. Miért égnek a BP-k? És miért ég kék lánggal a terhelés, azaz a rendszeregység töltete? E kérdések megválaszolásához röviden megvizsgáljuk a kapcsolóüzemű tápegység működési elvét.

A számítógépes tápegységek kettős átalakítási módszert alkalmaznak visszacsatolás mellett. Az átalakítás nem 50 Hz frekvenciájú áram átalakítása miatt történik, mint a háztartási hálózatban, hanem 20 kHz feletti frekvenciákkal, ami lehetővé teszi kompakt nagyfrekvenciás transzformátorok használatát azonos kimeneti teljesítménnyel. Ezért a számítógép tápegysége sokkal kisebb, mint a klasszikus transzformátor áramkörök, amelyek egy meglehetősen lenyűgöző lecsökkentő transzformátorból, egy egyenirányítóból és egy hullámszűrőből állnak. Ha a számítógép tápegységét ennek az elvnek megfelelően készítenék, akkor a szükséges kimeneti teljesítménnyel akkora lenne, mint egy rendszeregység, és 3-4-szer nagyobb súlyú lenne (csak emlékezzen egy 200-300 W teljesítményű televíziós transzformátorra).

Az impulzusos PSU nagyobb hatásfokkal rendelkezik, mivel kulcsos üzemmódban működik, és a kimeneti feszültségek szabályozása és stabilizálása impulzusszélesség-modulációval történik. Anélkül, hogy belemennénk a részletekbe, a működési elv az, hogy a szabályozás az impulzusszélesség, azaz az időtartam változtatásával történik.

Röviden, a kapcsolóüzemű tápegység működési elve egyszerű: a nagyfrekvenciás transzformátorok használatához a hálózatból érkező áramot (220 volt, 50 Hz) nagyfrekvenciás árammá (kb. 60 kHz) kell átalakítanunk. . Az elektromos hálózat árama a bemeneti szűrőbe kerül, amely levágja a működés közben keletkező nagyfrekvenciás impulzuszajt. Továbbá - az egyenirányítóhoz, amelynek kimenetén elektrolit kondenzátor található a hullámok kiegyenlítésére. Ezután egy 300 V nagyságrendű egyenirányított egyenfeszültséget vezetünk egy feszültségátalakítóhoz, amely a bemeneti egyenfeszültséget nagyfrekvenciás impulzusokból álló téglalap alakú váltakozó feszültséggé alakítja. Az átalakító tartalmaz egy impulzus transzformátort, amely galvanikus leválasztást biztosít a hálózatról és a feszültség csökkentését a szükséges értékekre. Ezek a transzformátorok a klasszikusokhoz képest nagyon kicsik, kis menetszámúak, vasmag helyett ferritmagot használnak. Ezután a transzformátorról eltávolított feszültség a szekunder egyenirányítóba és a nagyfrekvenciás szűrőbe kerül, amely elektrolit kondenzátorokból és induktivitásokból áll. A stabil feszültség és működés biztosítására olyan modulokat használnak, amelyek zökkenőmentes bekapcsolást és túlterhelés elleni védelmet biztosítanak.

Tehát, amint azt a fentiekből észrevette, nagyon nagy feszültségű áram folyik a számítógép tápegységében - ~ 300 volt. Most képzeljük el, mi történik, ha az áramkör bármely kulcseleme meghibásodik, és a védelem nem működik. A nagyfeszültségű áram rövid időre belép a terhelésbe (amíg a tápegység ki nem ég), és a rendszeregység tartalmának egy része valószínűleg nem éli túl ezt.

Miért ég a BP? Sok oka lehet: leállt a ventilátor, beleesett egy csavar, a belső rész eltömődött a portól stb. De minket egy másik pont érdekel.

A kapcsolóüzemű táp annyi energiát vesz el a hálózattól, amennyit a terhelés fogyaszt. Ennek megfelelően, ha a terhelés által fogyasztott teljesítmény nagyobb, mint az a teljesítmény, amelyre a tápegységet tervezték, akkor az egység áramkörein átfolyó áram is nagyobb lesz, mint amelyre a vezetékeket és az elemeket tervezték, ami erős fűtés, és ennek eredményeként a tápegység kimenete nem üzemel. Ezért van egy kimeneti teljesítményérzékelő a PSU kimenetén, és a védőáramkör azonnal kikapcsolja a tápellátást, ha a számított terhelési teljesítmény nagyobb, mint a PSU maximális teljesítménye.

Tehát, ha meggondolatlanul túlterheli a tápegységet, akkor a legjobb esetben egyszerűen nem kapcsol be, rosszabb esetben pedig kiég, ezért mindig hasznos legalább megbecsülni a terhelési teljesítményt.

Linkek:

Weboldal bp.xsp.ru Fő kategóriák: Munka elvei AT/ATX tápegység sematikus diagramjai PSU javítás Tipikus meghibásodások Hogyan válasszunk tápegységet Chip TL494

Mivel a tápegység a PC szerves részét képezi, minden elektronikával foglalkozó ember számára érdekes lesz többet megtudni róla. A számítógép egészének teljesítménye közvetlenül függ a tápegység minőségétől.

Tehát úgy gondolom, hogy a legegyszerűbbnél kell kezdenünk, milyen célokra szolgál a tápegység:
- PC alkatrészek tápfeszültségének kialakítása: +3,3 +5 +12 Volt (továbbá -12V és -5V);
- galvanikus leválasztás 220 és PC között (hogy ne verjen az árammal, és ne legyen áramszivárgás az alkatrészek párosításánál).


A galvanikus leválasztás egyszerű példája a transzformátor. De a PC tápellátásához nagy teljesítmény kell, és ennek megfelelően egy nagy trafó (nagyon nagy lenne a számítógép :), és a jelentős súly miatt ketten vinné, de átmentünk rajta :) ).
A kompakt blokkok építéséhez a transzformátor tápáramának megnövelt frekvenciáját használják, a frekvencia növekedésével, a transzformátorban azonos mágneses fluxushoz, a mágneses áramkör kisebb keresztmetszete és kevesebb fordulat szükséges. A könnyű és kompakt PSU-k létrehozása lehetővé teszi a transzformátor tápfeszültségének frekvenciájának 1000-szeres vagy több növelését.
A tápegység működési elve a következő, az AC hálózati feszültséget (50 Hz) váltakozó árammá alakítja. téglalap alakú nagyfrekvenciás feszültség (ha egy oszcilloszkóp példával mutatná), amelyet transzformátor segítségével leengednek, tovább egyenirányítanak és szűrnek.

Impulzusos tápegység blokkvázlata.

1. Blokkolás
A 220 V-os változókat konstanssá alakítja.
Egy ilyen blokk összetétele: diódahíd a váltakozó feszültség egyenirányításához + szűrő az egyenirányított feszültség hullámainak simításához. Illetve legyen még (olcsó tápokban forrasztás nélkül spórolnak rajtuk, de átalakításkor, javításkor azonnal a beszerelést javaslom) hálózati feszültségszűrő az impulzusgenerátor hullámzásától, valamint a termisztorok bekapcsoláskor kisimítják az áramingadozást .

A képen a szűrőt szaggatott vonal jelzi a diagramon, szinte minden tápkörben találkozunk vele (de nem mindig a táblán :)).
2. Blokkolás
Ez a blokk meghatározott frekvenciájú impulzusokat generál, amelyek táplálják a transzformátor primer tekercsét. A különböző PSU gyártóktól származó impulzusok generálásának gyakorisága valahol a 30-200 kHz tartományban van.
3. Blokkolás
A transzformátor a következő tulajdonságokkal rendelkezik:
- galvanikus leválasztás;
- a szekunder tekercsek feszültségének csökkentése a kívánt szintre.
4. Blokkolás
Ez a blokk a 3. blokktól kapott feszültséget egyenárammá alakítja át. Feszültség-egyenirányító diódákból és hullámszűrőből áll. A szűrő összetétele: induktor és egy csoport kondenzátor. A pénzmegtakarítás érdekében gyakran a kondenzátorokat kis kapacitással, a fojtókat pedig kis induktivitással helyezik el.

Impulzusgenerátor részletesebben.

Az RF átalakító áramkör erős tranzisztorokból áll, amelyek kulcs üzemmódban működnek, és egy impulzustranszformátorból.
A tápegység lehet egy- és kétciklusú konverter:
- egyciklusú: egy tranzisztor nyit és zár;
- push-pull: felváltva nyit és zár két tranzisztort.
Nézzük a rajzot.


Áramkör elemei:
R1 - ellenállás, amely beállítja a billentyűk eltolását. Szükséges az oszcillációs folyamat stabilabb elindításához a konverterben.
R2 az az ellenállás, amely korlátozza a tranzisztorok alapáramát, meg kell védeni a tranzisztorokat a meghibásodástól.
TP1 - Transzformátor három tekercscsoporttal. Az első generálja a kimeneti feszültséget. A második a tranzisztorok terheléseként szolgál. A harmadik a tranzisztorok vezérlőfeszültségét képezi.
Az első áramkör bekapcsolásakor a tranzisztor kissé nyitva van, mivel az R1 ellenálláson keresztül pozitív feszültség kerül az alapra. A nyitott tranzisztoron áram folyik át a második tekercsen. Az áram mágneses teret hoz létre. A mágneses tér feszültséget hoz létre a fennmaradó tekercsekben. A III tekercsen pozitív feszültség jön létre, ami még jobban kinyitja a tranzisztort. A folyamat addig folytatódik, amíg a tranzisztor telítési módba nem lép. A telítési módot az jellemzi, hogy a tranzisztorra alkalmazott vezérlőáram növekedésével a kimeneti áram változatlan marad.
Csak a mágneses tér megváltozásakor keletkezik feszültség a tekercseken, ha nincs változás a tranzisztoron, az EMF a II és III tekercsben is eltűnik. Amikor a III tekercs feszültsége eltűnik, a tranzisztor nyitása csökken, ezért a tranzisztor kimeneti árama és a mágneses mező csökken, ami ellentétes polaritású feszültség megjelenéséhez vezet. A III tekercs negatív feszültsége még jobban lezárja a tranzisztort. A folyamat addig folytatódik, amíg a mágneses tér teljesen el nem tűnik. Amikor a mező eltűnik, a negatív feszültség eltűnik, és a folyamat újra körbejár.
A push-pull konverter ugyanígy működik, de mivel két tranzisztor működik felváltva, ez az alkalmazás növeli az átalakító hatékonyságát és javítja a teljesítményét. Alapvetően kétüteműeket használnak, de ha alacsony teljesítményre és méretekre, valamint egyszerűségre van szüksége, akkor együteműeket.
A fentebb tárgyalt konverterek komplett eszközök, de használatukat nehezíti a különféle paraméterek terjedése, mint például a kimeneti terhelés, a tápfeszültség és a konverter hőmérséklete.

Kulcskezelő PWM vezérlő (494).

Az átalakító egy T1 transzformátorból és egy VT1 tranzisztorból áll. A hálózati feszültség a hálózati szűrőn (SF) keresztül jut a hálózati egyenirányító (CB) diódahídjára, a Cf kondenzátor szűri, és a W1 tekercsen keresztül a VT1 tranzisztor kollektorába kerül. Ha egy téglalap alakú impulzust adunk a tranzisztor alapjára, az kinyílik, és az Ik áram folyik át rajta, ami növekszik. A T1 transzformátor primer tekercsén átfolyó azonos áram a transzformátor magjában a mágneses fluxus növekedéséhez vezet, és a W2 szekunder tekercsben önindukciós EMF indukálódik. Ennek eredményeként pozitív feszültség jelenik meg a VD diódán. Az impulzus időtartamának a VT1 tranzisztor alapján történő növelésével a szekunder áramkör feszültsége nő, az időtartam csökkentése esetén pedig csökken a feszültség. Az impulzus időtartamának tranzisztor alapján történő változtatásával megváltoztatjuk a W1 T1 tekercs kimeneti feszültségét, és stabilizáljuk a tápegység kimeneti feszültségeit. Szükségünk van egy áramkörre a trigger impulzusok generálására és azok időtartamának (szélességének) szabályozására. Ez az áramkör PWM (impulzusszélesség-moduláció) vezérlőt használ. A PWM vezérlő a következőkből áll:
- mester impulzusgenerátor (amely meghatározza az átalakító frekvenciáját);
- ellenőrzési rendszerek;
- az impulzus időtartamát szabályozó logikai áramkör;
- védelmi rendszerek.
Ez egy másik cikk témája.
A PSU kimeneti feszültségeinek stabilizálásához a PWM vezérlő áramkörnek "tudnia kell" a kimeneti feszültségek értékét. Ehhez egy visszacsatoló áramkört (vagy nyomkövető áramkört) használnak, amely az U1 optocsatolón és az R2 ellenálláson készül. A feszültség növelése a T1 transzformátor szekunder áramkörében a LED-sugárzás intenzitásának növekedéséhez, következésképpen a fototranzisztor átmeneti ellenállásának csökkenéséhez vezet (amelyek az U1 optocsatoló részét képezik). Ez a fototranzisztorral sorba kapcsolt R2 ellenállás feszültségesésének növekedéséhez és a PWM 1. érintkezőjének feszültségének csökkenéséhez vezet. A feszültség csökkentése hatására a PWM-et alkotó logikai áramkör megnöveli az impulzus időtartamát, amíg az 1. kimenet feszültsége meg nem felel a megadott paramétereknek. A folyamat megfordul, ha a feszültség csökken.
A visszacsatolási hurkok két megvalósítása létezik:
- "közvetlen" a fenti ábrán, a visszacsatolás közvetlenül a szekunder egyenirányítótól származik;
- a "közvetett" közvetlenül a W3 kiegészítő tekercsből kerül eltávolításra (lásd az alábbi ábrát);
A szekunder tekercs feszültségének változása a W3 tekercsben bekövetkező változáshoz vezet, amely az R2-n keresztül a PWM 1 kimenetére kerül.

Az alábbiakban egy valódi tápegység áramkör látható.

1. Blokkolás
Egyenirányítja és szűri a váltakozó feszültséget, és van egy szűrő is a PSU által keltett interferencia ellen.
2. Blokkolás
Ez a blokk + 5VSB-t (készenléti feszültséget) generál, és táplálja a PWM vezérlőt is.
3. Blokkolás
A harmadik blokk (494 PWM vezérlő) a következő funkciókkal rendelkezik:
- tranzisztoros kapcsolók vezérlése;
- a kimeneti feszültségek stabilizálása;
- rövidzárlat elleni védelem.
4. Blokkolás
Ennek a blokknak a felépítése két transzformátort és két tranzisztoros kapcsolócsoportot tartalmaz.
Az első transzformátor a kimeneti tranzisztorok vezérlőfeszültségét állítja elő.
1 tranzisztorcsoport felerősíti a TL494 generált jelét és továbbítja az első transzformátornak.
A tranzisztorok 2. csoportja a fő transzformátorra van terhelve, amelyen a fő tápfeszültségek keletkeznek.
5. Blokk
Ennek a blokknak a szerkezete Schottky-diódákat tartalmaz a transzformátor kimeneti feszültségének egyenirányításához, valamint egy aluláteresztő szűrőt. Az aluláteresztő szűrő nagy kapacitású elektrolit kondenzátorokat tartalmaz (a tápegység gyártójától függően) és fojtótekercseket, valamint ellenállásokat ezeknek a kondenzátoroknak a kisütésére, amikor a tápegység ki van kapcsolva.

Egy kicsit a kísérőről.

Az ATX szabványú egységek és az AT szabványos tápegységek közötti különbség az, hogy az ATX szabványú tápegységek készenléti tápfeszültségforrással rendelkeznek. A csatlakozó 9-es érintkezőjén (20 tűs, lila vezeték) + 5VSB feszültség keletkezik, amely az alaplapra megy, hogy táplálja a tápegység vezérlő áramkörét. Ez az áramkör generálja a "PS-ON" jelet (14 tűs csatlakozó, zöld vezeték).


Ebben az áramkörben az átalakító olyan frekvencián működik, amelyet elsősorban a T3 transzformátor paraméterei és a Q5 kulcstranzisztor alapáramkörében lévő elemek értékei - a C28 kondenzátor kapacitása és az ellenállás ellenállása - határoznak meg. az R48 kezdeti előfeszítő ellenállás. A Q5 tranzisztor alapjára pozitív visszacsatolás a T2 transzformátor segédtekercséből származik a C28 és R51 elemeken keresztül. Ugyanabból a tekercsből a negatív feszültség az egyenirányító után a D29 és C27 elemeken, ha meghaladja a Zener-dióda ZD1 stabilizáló feszültségét (ebben az esetben 16 V), szintén a Q5 alapra kerül, ami megtiltja az átalakító működését. . Ily módon szabályozható a kimeneti feszültség szintje. A tápfeszültséget a hálózati egyenirányítóról az átalakítóra az R45 áramkorlátozó ellenálláson keresztül tápláljuk, amely meghibásodása esetén 500 mA áramerősségű biztosítékkal helyettesíthető, vagy teljesen megszüntethető. Az 1. ábrán látható áramkörben a Q5 tranzisztor emitterében lévő, 0,5 Ohm névleges értékű R56 ellenállás áramérzékelő, amikor a Q5 tranzisztor árama meghaladja a tőle az R54 ellenálláson keresztül megengedett feszültséget, akkor belép a 2SC945 típusú Q9 tranzisztor alapját, kinyitja, és ezzel megtiltja a Q5 működését. Hasonló módon történik a Q5 és a T3 primer tekercs kiegészítő védelme. Az R47C29 lánc arra szolgál, hogy megvédje a Q5 tranzisztort a túlfeszültségtől. A KSC5027 tranzisztorokat Q5 kulcstranzisztorként használják ebben a PSU-modellben.

Minden modern számítógép ATX tápegységet használ. Korábban AT szabványos tápegységeket használtak, nem volt lehetőségük távolról indítani a számítógépet és egyes áramköri megoldásokat. Az új szabvány bevezetése az új alaplapok megjelenéséhez is társult. A számítástechnika rohamosan fejlődött és fejlődött, ezért szükség volt az alaplapok fejlesztésére és bővítésére. Ezt a szabványt 2001 óta vezették be.

Nézzük meg, hogyan működik az ATX számítógép tápegysége.

Az elemek elhelyezkedése a táblán

Először is vessen egy pillantást a képre, a tápegység összes csomópontja rá van írva, majd röviden megfontoljuk a céljukat.

És itt van az elektromos kapcsolási rajz, blokkokra osztva.

A táp bemenetén elektromágneses interferencia szűrő található az induktorból és a kapacitásból (1 blokk). Olcsó tápegységekben lehet, hogy nem. A szűrőre azért van szükség, hogy elnyomja a működésből eredő zavarokat a táphálózatban.

Minden kapcsolóüzemű tápegység ronthatja a táphálózat paramétereit, nem kívánt interferencia, felharmonikusok jelennek meg benne, amelyek zavarják a rádióadó készülékek működését és egyéb dolgokat. Ezért a bemeneti szűrő jelenléte nagyon kívánatos, de a kínai elvtársak nem így gondolják, így mindenen spórolnak. Alul egy tápegység látható bemeneti fojtótekercs nélkül.

Ezenkívül a hálózati feszültséget biztosítékon és termisztoron (NTC) keresztül táplálják, amely a szűrőkondenzátorok töltéséhez szükséges. A diódahíd után egy másik szűrő kerül beépítésre, általában egy pár nagy, vigyázat, a kapcsaikon nagy feszültség van. Még akkor is, ha a tápellátás ki van kapcsolva a hálózatról, először le kell kisütnie azokat egy ellenállással vagy egy izzólámpával, mielőtt kézzel megérinti a táblát.

A simítószűrő után a kapcsolóáramkörre kerül a feszültség, első ránézésre bonyolult, de nincs benne semmi felesleges. Először is a készenléti feszültségforrást (2. blokk) táplálják, ezt lehet öngenerátor áramkör szerint, esetleg PWM vezérlőn is végrehajtani. Általában - egy impulzusátalakító áramköre egy tranzisztoron (egyciklusú konverter), a kimeneten a transzformátor után egy lineáris feszültségátalakító (KRENka) van felszerelve.

Egy tipikus áramkör PWM vezérlővel valahogy így néz ki:

Íme a kaszkád áramkör kibővített változata a fenti példából. A tranzisztor önoszcilláló áramkörben van, melynek frekvenciája a csővezetékében lévő transzformátortól és kondenzátoroktól, a Zener dióda névleges értékétől (esetünkben 9V) kimenő feszültségtől függ, amely visszacsatoló vagy küszöb szerepét tölti be. olyan elem, amely egy bizonyos feszültség elérésekor söntöli a tranzisztor alapját. Ezenkívül egy soros típusú lineáris integrált L7805 szabályozó 5V-os szinten stabilizálja.

A készenléti feszültség nemcsak az engedélyező jel generálásához (PS_ON), ​​hanem a PWM vezérlő tápellátásához is szükséges (3. blokk). Az ATX számítógépes tápegységek leggyakrabban a TL494 chipre vagy annak analógjaira épülnek. Ez a blokk felelős a teljesítménytranzisztorok vezérléséért (4. blokk), a feszültség stabilizálásáért (visszacsatolás segítségével), a rövidzárlat elleni védelemért. Általában a 494-et nagyon gyakran használják az impulzustechnikában, megtalálható a LED-szalagok erős tápegységeiben is. Itt van a pinoutja.

Ha számítógépes tápegységet tervez például egy LED-szalag táplálására, akkor jobb lenne, ha egy kicsit megterhelné az 5V-os és a 3,3V-os vezetékeket.

Következtetés

Az ATX tápegységek kiválóan alkalmasak sonkarádiók táplálására és tápforrásként az otthoni laborban. Elég erősek (250-től, a modernek pedig 350W-tól), míg a másodlagos piacon egy fillérért megtalálhatóak, a régi AT modellek is megfelelőek, elindításához csak le kell zárni két vezetéket, ami korábban járt. a rendszeregység gombját, a PS_On jelet nem.

Ha ilyen berendezést szeretne javítani vagy helyreállítani, ne feledkezzen meg az elektromos árammal végzett biztonságos munkavégzés szabályairól, hogy a táblán hálózati feszültség van, és a kondenzátorok hosszú ideig töltve maradhatnak.

Kapcsolja be az ismeretlen tápegységeket egy izzón keresztül, hogy ne sértse meg a vezetékeket és a PCB-nyomokat. Alapvető elektronikai ismeretek birtokában átalakíthatók nagy teljesítményű töltővé autóakkumulátorokhoz ill. Ehhez megtörténik a visszacsatoló áramkörök cseréje, a készenléti feszültségforrás és a blokk indító áramkörök véglegesítése.

Bármely számítógép működése lehetetlen tápegység nélkül. Ezért komolyan kell vennie a választását. Végül is maga a számítógép teljesítménye a PSU stabil és megbízható működésétől függ.

Ami

A tápegység fő feladata a váltakozó áram átalakítása és a szükséges feszültség további kialakítása az összes PC alkatrész normál működéséhez.

Az alkatrészek működéséhez szükséges feszültség:

• +12V;
• +3,3V.

A deklarált értékeken kívül van egy további érték is:

• -12V;

A tápegység galvanikus leválasztásként működik az aljzatból érkező elektromos áram és az áramot fogyasztó alkatrészek között. Egy egyszerű példa, ha áramszivárgás történt, és egy személy megérintette a rendszeregység házát, sokkot kap, de a tápegységnek köszönhetően ez nem történik meg. Gyakran használnak ATX formátumú tápegységeket (IP).

Az áramellátási áramkörök áttekintése

Az IP, ATX formátum blokkdiagramjának fő része egy félhíd konverter. Az ilyen típusú konverterek feladata a push-pull üzemmód használata.

Az IP kimeneti paramétereinek stabilizálása a vezérlőjelek impulzusszélesség-modulációjával (PWM vezérlő) történik.

A kapcsolóüzemű tápegységek gyakran használják a TL494 PWM vezérlő chipet, amelynek számos pozitív tulajdonsága van:

• elfogadható chip teljesítmény. Ez egy kis indítóáram, sebesség;
• univerzális belső védelmi elemek jelenléte;
• Egyszerű használat.

Egyszerű kapcsolóüzemű tápegység

A működési elve egy hagyományos impulzív BP a képen látható.

Az első blokk végrehajtja az AC-ról egyenáramra való váltást. Az átalakító dióda híd formájában készül, amely átalakítja a feszültséget, és egy kondenzátor, amely kisimítja a rezgéseket.

Ezen elemeken kívül további alkatrészek is jelen lehetnek: feszültségszűrő és termisztorok. De a magas költségek miatt előfordulhat, hogy ezek az alkatrészek nem állnak rendelkezésre.

A generátor bizonyos frekvenciájú impulzusokat hoz létre, amelyek táplálják a transzformátor tekercsét. A transzformátor végzi a fő munkát a tápegységben, ez a galvanikus leválasztás és az áramátalakítás a szükséges értékekre.

Videó: A PWM vezérlő PSU működési elve

ATX együttható korrekció nélkül

Egy egyszerű kapcsolóüzemű tápegység, bár működőképes eszköz, a gyakorlatban kényelmetlen a használata. Számos kimeneti paramétere "lebeg", beleértve a feszültséget is. Mindezek a mutatók a konverter kimenetének instabil feszültsége, hőmérséklete és munkaterhelése miatt változnak.

De ha ezeket a mutatókat egy stabilizátorként és kiegészítő funkciókként működő vezérlő segítségével kezeli, akkor az áramkör nagyon alkalmas lesz a használatra.

Az impulzusszélesség-modulációs vezérlőt használó PSU blokkvázlata egyszerű, és egy impulzusgenerátort reprezentál a PWM vezérlőn.

Fotó: IP PWM vezérlővel ellátott számítógéphez

A PWM vezérlő szabályozza az aluláteresztő szűrőn (LPF) áthaladó jelek változásának amplitúdóját. A fő előny a teljesítményerősítők nagy hatékonysága és a széles körű felhasználási lehetőségek.

ATX teljesítménytényező korrekcióval

A PC-k új tápegységeiben egy további egység jelenik meg - egy teljesítménytényező-korrektor (PFC). A KKM kiküszöböli az AC híd egyenirányító fellépő hibáit és növeli a teljesítménytényezőt (KM).

Ezért a gyártók aktívan gyártanak PSU-kat kötelező KM-korrekcióval. Ez azt jelenti, hogy a számítógép IP-címe 300 W vagy annál nagyobb tartományban fog működni.

Fotó: 300 W-os számítógép tápegység áramkör

Ezek a tápegységek speciális induktivitást használnak, amelynek induktivitása nagyobb, mint a bemeneten. Az ilyen IP-t PFC-nek vagy passzív KKM-nek nevezik. Lenyűgöző súlya van az egyenirányító kimenetén lévő kondenzátorok további használatának köszönhetően.

A hiányosságok közül kiemelhető az IP alacsony megbízhatósága és az UPS hibás működése az „akkumulátor / hálózati” üzemmód váltása során.

Ez a hálózati feszültségszűrő kis kapacitásának köszönhető, és a feszültségesés pillanatában a PFC áram megnő, és ebben a pillanatban a rövidzárlat elleni védelem aktiválódik.

Kétcsatornás PWM vezérlőn

Gyakran használják a számítógép kétcsatornás PWM-vezérlőinek modern tápegységeiben. Egyetlen mikroáramkör képes ellátni a KM-átalakító és korrektor szerepét, ami csökkenti az áramkör elemeinek teljes számát.

Fotó: tápegység áramkör kétcsatornás PWM vezérlővel

A fenti ábrán az első rész egy stabilizált feszültség + 38V képzését végzi, a második rész pedig egy konverter, amely stabilizált feszültséget + 12V hoz létre.

Számítógép tápellátás csatlakozási rajza

A tápegység számítógéphez való csatlakoztatásához kövesse a következő lépéseket:

Tervezési jellemzők

A személyi számítógép összetevőinek a tápegységhez való csatlakoztatásához különféle csatlakozók állnak rendelkezésre. Ennek hátoldalán található a hálózati kábel csatlakozója és egy kapcsológomb.

Ezenkívül a PSU hátulján is elhelyezhető, és egy monitor csatlakoztatására szolgáló csatlakozó.

A különböző modellek más csatlakozókkal is rendelkezhetnek:

A modern PC-tápegységekben ritkábban szerelnek fel ventilátort a hátsó falra, amely meleg levegőt szív a tápegységből. E megoldás helyett ventilátort kezdtek használni a felső falon, amely nagyobb és csendesebb volt.

Egyes modelleken egyszerre két ventilátor is találkozhat. A falból egy speciális csatlakozóval ellátott vezeték jön ki az alaplap áramellátására, amely a rendszeregység belsejében található. A képen a lehetséges csatlakozási csatlakozók és az érintkezők kijelölése látható.

Fotó: PSU csatlakozó tű jelölése

Minden vezeték színe meghatározott feszültséget biztosít:

• sárga - +12 V;
• piros - +5 V;
• narancssárga - +3,3 V;
• fekete - földelés.

A különböző gyártók eltérő értéket adhatnak ezekhez a vezetékszínekhez.

Vannak csatlakozók is a számítógép-alkatrészek áramellátására.

Fotó: speciális csatlakozók az alkatrészekhez

Paraméterek és jellemzők

A személyi számítógép tápegységének számos olyan paramétere van, amelyek nem feltétlenül szerepelnek a dokumentációban. Az oldalsó címkén számos paraméter szerepel - ezek a feszültség és a teljesítmény.

A teljesítmény a fő mutató

Ez az információ nagy betűkkel fel van írva a címkére. A tápegység névleges teljesítménye a belső alkatrészek számára rendelkezésre álló teljes villamosenergia-mennyiséget jelzi.

Úgy tűnik, hogy a szükséges teljesítménnyel rendelkező tápegység kiválasztása elegendő lenne az elhasznált mutatók komponensenkénti összegzéséhez, és egy kis tartalékkal rendelkező tápegység kiválasztásához. Ezért a 200 W és 250 W közötti nagy különbség nem lesz jelentős.

Fotó: Kapcsoló számítógép tápegység (ATX) 300 W-on

Valójában azonban a helyzet bonyolultabbnak tűnik, mivel a kimeneti feszültség eltérő lehet - + 12V, -12V és mások. Minden feszültségvezeték bizonyos mennyiségű energiát fogyaszt. De a tápegységnek van egy transzformátora, amely a PC által használt összes feszültséget generálja. Ritka esetekben két transzformátor helyezhető el. Ez egy drága lehetőség, és forrásként használják a szervereken.

Az egyszerű tápegységekben 1 transzformátort használnak. Emiatt a feszültségvezetékek teljesítménye megváltozhat, más vonalakon alacsony terhelés esetén nőhet, és fordítva csökkenhet.

Üzemi feszültség

A tápegység kiválasztásakor ügyeljen a maximális üzemi feszültségekre, valamint a bemeneti feszültségtartományra, 110 V és 220 V között kell lennie.

Igaz, a legtöbb felhasználó nem figyel erre, és a 220 V-tól 240 V-ig terjedő jelzőkkel ellátott tápegység kiválasztása a számítógép gyakori leállásának kockázatával jár.

Fotó: számítógép tápegység paraméterei

Egy ilyen tápegység feszültségeséskor kikapcsol, ami nem ritka az elektromos hálózatainknál, a deklarált jelzések túllépése kikapcsolja a PC-t, a védelem működik. A tápellátás visszakapcsolásához le kell választania a hálózatról, és várnia kell egy percet.

Emlékeztetni kell arra, hogy a processzor és a videokártya a legmagasabb, 12 V-os üzemi feszültséget fogyasztja. Ezért érdemes figyelni ezekre a mutatókra.A csatlakozók terhelésének csökkentése érdekében a 12V-os vezetéket egy pár párhuzamosra osztják + 12V1 és + 12V2 jelöléssel. Ezeket a mutatókat fel kell tüntetni a címkén.

A tápegység vásárlása előtt ügyeljen a számítógép belső összetevőinek energiafogyasztására.

De egyes videokártyákhoz speciális +12 V áramfelvétel szükséges, és ezeket a mutatókat figyelembe kell venni a tápegység kiválasztásakor. Általában egy videokártyával rendelkező PC-hez elegendő egy 500 W vagy 600 W teljesítményű forrás.

Olvassa el a vásárlói véleményeket és a szakértők véleményét is a kiválasztott modellről és a gyártóról. A legjobb paraméterek, amelyekre figyelni kell: teljesítmény, csendes működés, minőség és a címkén feltüntetett jellemzők betartása.

Ugyanakkor nem szabad pénzt megtakarítani, mert a teljes számítógép működése a PSU működésétől függ. Ezért minél jobb és megbízhatóbb a forrás, annál tovább fog működni a számítógép. A felhasználó biztos lehet benne, hogy jól választott, és nem kell aggódnia a számítógépe hirtelen leállása miatt.