Mereka selalu menjadi elemen penting dari perangkat elektronik apa pun. Perangkat ini digunakan dalam amplifier, serta penerima. Fungsi utama catu daya dianggap sebagai pengurangan tegangan pembatas yang berasal dari jaringan. Model pertama muncul hanya setelah penemuan kumparan AC.

Selain itu, perkembangan catu daya dipengaruhi oleh pengenalan transformator ke dalam rangkaian perangkat. Fitur model pulsa adalah bahwa mereka menggunakan penyearah. Dengan demikian, stabilisasi tegangan dalam jaringan dilakukan dengan cara yang sedikit berbeda dari pada perangkat konvensional yang menggunakan konverter.

Perangkat catu daya

Jika kita mempertimbangkan catu daya konvensional yang digunakan pada penerima radio, maka terdiri dari trafo frekuensi, transistor, dan juga beberapa dioda. Selain itu, ada choke di sirkuit. Kapasitor dipasang dengan kapasitas yang berbeda dan parameternya dapat sangat bervariasi. Penyearah digunakan, sebagai aturan, dari jenis kapasitor. Mereka termasuk dalam kategori tegangan tinggi.

Pengoperasian blok modern

Awalnya, tegangan disuplai ke penyearah jembatan. Pada tahap ini, pembatas arus puncak diaktifkan. Ini diperlukan agar sekring pada catu daya tidak padam. Selanjutnya, arus melewati rangkaian melalui filter khusus, di mana arus diubah. Beberapa kapasitor diperlukan untuk mengisi daya resistor. Node dimulai hanya setelah dinistor rusak. Kemudian transistor tidak terkunci di catu daya. Hal ini memungkinkan untuk secara signifikan mengurangi osilasi diri.

Ketika pembangkitan tegangan terjadi, dioda di sirkuit diaktifkan. Mereka saling berhubungan melalui katoda. Potensi negatif dalam sistem memungkinkan untuk mengunci dinistor. Kemudahan memulai penyearah dilakukan setelah transistor dimatikan. Selain itu disediakan Untuk mencegah saturasi transistor, ada dua sekering. Mereka bekerja di sirkuit hanya setelah kerusakan. Untuk memulai umpan balik, diperlukan transformator. Itu diumpankan oleh dioda pulsa di catu daya. Pada output, arus bolak-balik melewati kapasitor.

Fitur blok laboratorium

Prinsip pengoperasian catu daya switching jenis ini didasarkan pada konversi arus aktif. Ada satu penyearah jembatan di sirkuit standar. Untuk menghilangkan semua interferensi, filter digunakan di awal, serta di akhir rangkaian. Kapasitor switching catu daya laboratorium sudah biasa. Kejenuhan transistor terjadi secara bertahap, dan ini memengaruhi dioda secara positif. Pengaturan tegangan dalam banyak model disediakan. Sistem perlindungan dirancang untuk menyelamatkan blok dari korsleting. Kabel untuk mereka biasanya menggunakan seri non-modular. Dalam hal ini, daya model dapat mencapai hingga 500 watt.

Konektor catu daya dalam sistem paling sering dipasang dari tipe ATX 20. Untuk mendinginkan unit, kipas dipasang di casing. Kecepatan putaran bilah harus diatur dalam hal ini. Unit tipe laboratorium harus mampu menahan beban maksimum pada level 23 A. Pada saat yang sama, parameter resistansi dipertahankan rata-rata sekitar 3 ohm. Frekuensi pembatas yang dimiliki catu daya laboratorium switching adalah 5 Hz.

Bagaimana cara memperbaiki perangkat?

Paling sering, catu daya rusak karena sekering putus. Mereka terletak di sebelah kapasitor. Mulailah memperbaiki catu daya switching dengan melepas penutup pelindung. Selanjutnya, penting untuk memeriksa integritas sirkuit mikro. Jika cacat tidak terlihat, dapat diperiksa dengan tester. Untuk melepas sekering, Anda harus melepaskan kapasitor terlebih dahulu. Setelah itu, mereka dapat dihapus tanpa masalah.

Untuk memeriksa integritas perangkat ini, periksa alasnya. Sekering yang putus di bagian bawah memiliki titik gelap, yang menandakan kerusakan pada modul. Untuk mengganti elemen ini, Anda perlu memperhatikan penandaannya. Kemudian, di toko elektronik radio, Anda bisa membeli produk serupa. Sekering dipasang hanya setelah kondensat diperbaiki. Masalah umum lainnya pada catu daya dianggap malfungsi dengan transformator. Itu adalah kotak tempat gulungan dipasang.

Ketika tegangan pada perangkat sangat besar, mereka tidak tahan. Akibatnya, integritas belitan rusak. Tidak mungkin untuk memperbaiki catu daya switching dengan kerusakan seperti itu. Dalam hal ini, transformator, seperti sekring, hanya dapat diganti.

Catu daya jaringan

Prinsip pengoperasian catu daya switching tipe jaringan didasarkan pada pengurangan frekuensi rendah dalam amplitudo interferensi. Ini karena penggunaan dioda tegangan tinggi. Dengan demikian, lebih efisien untuk mengontrol frekuensi pembatas. Selain itu, perlu dicatat bahwa transistor digunakan dalam daya sedang. Beban pada sekering minimal.

Resistor dalam rangkaian standar jarang digunakan. Ini sebagian besar disebabkan oleh fakta bahwa kapasitor dapat berpartisipasi dalam konversi arus. Masalah utama dari catu daya jenis ini adalah medan elektromagnetik. Jika kapasitor digunakan dengan kapasitansi rendah, maka transformator berisiko. Dalam hal ini, Anda harus sangat berhati-hati dengan kekuatan perangkat. Catu daya switching jaringan memiliki pembatas arus puncak, dan terletak tepat di atas penyearah. Tugas utama mereka adalah mengontrol frekuensi operasi untuk menstabilkan amplitudo.

Dioda dalam sistem ini sebagian menjalankan fungsi sekering. Hanya transistor yang digunakan untuk menggerakkan penyearah. Proses penguncian, pada gilirannya, diperlukan untuk mengaktifkan filter. Kapasitor juga dapat digunakan dalam jenis pemisahan dalam sistem. Dalam hal ini, permulaan trafo akan jauh lebih cepat.

Penerapan sirkuit mikro

Sirkuit mikro dalam catu daya digunakan dalam berbagai cara. Dalam situasi ini, banyak hal bergantung pada jumlah elemen aktif. Jika lebih dari dua dioda digunakan, maka papan harus dirancang untuk filter input dan output. Transformer juga diproduksi dalam kapasitas yang berbeda, dan ukurannya sangat berbeda.

Anda dapat melakukan penyolderan sirkuit mikro sendiri. Dalam hal ini, Anda perlu menghitung resistansi pembatas resistor, dengan mempertimbangkan daya perangkat. Untuk membuat model yang dapat disesuaikan, blok khusus digunakan. Sistem jenis ini dibuat dengan jalur ganda. Riak di dalam papan akan jauh lebih cepat.

Manfaat Catu Daya yang Diatur

Prinsip pengoperasian catu daya switching dengan regulator adalah dengan menggunakan pengontrol khusus. Elemen dalam rangkaian ini dapat mengubah bandwidth transistor. Dengan demikian, frekuensi pembatas pada input dan output berbeda secara signifikan. Anda dapat mengonfigurasi catu daya switching dengan berbagai cara. Pengaturan tegangan dilakukan dengan mempertimbangkan jenis trafo. Untuk mendinginkan perangkat menggunakan pendingin konvensional. Masalah dengan perangkat ini biasanya kelebihan arus. Untuk mengatasinya, filter pelindung digunakan.

Daya perangkat rata-rata berfluktuasi sekitar 300 watt. Kabel dalam sistem hanya digunakan non-modular. Dengan demikian, hubungan pendek dapat dihindari. Konektor catu daya untuk perangkat penghubung biasanya dipasang di seri ATX 14. Model standar memiliki dua keluaran. Penyearah digunakan dengan tegangan tinggi. Mereka mampu menahan resistensi pada level 3 ohm. Pada gilirannya, catu daya yang diatur pulsa menerima beban maksimum hingga 12 A.

Pengoperasian blok 12 volt

Pulsa mencakup dua dioda. Dalam hal ini, filter dipasang dengan kapasitas kecil. Dalam hal ini, proses denyutnya sangat lambat. Frekuensi rata-rata berfluktuasi sekitar 2 Hz. Efisiensi banyak model tidak melebihi 78%. Blok-blok ini juga berbeda dalam kekompakannya. Ini karena transformator dipasang dengan daya rendah. Mereka tidak membutuhkan pendinginan.

Sirkuit catu daya switching 12V juga menyiratkan penggunaan resistor bertanda P23. Mereka hanya dapat menahan resistansi 2 ohm, tetapi daya ini cukup untuk sebuah perangkat. Catu daya switching 12V paling sering digunakan untuk lampu.

Bagaimana cara kerja kotak TV?

Prinsip pengoperasian catu daya switching jenis ini adalah penggunaan filter film. Perangkat ini mampu mengatasi gangguan berbagai amplitudo. Belitan choke adalah sintetis. Dengan demikian, perlindungan node penting disediakan dengan kualitas tinggi. Semua gasket pada catu daya diisolasi di semua sisi.

Trafo, pada gilirannya, memiliki pendingin terpisah untuk pendinginan. Untuk kemudahan penggunaan, biasanya dipasang secara diam-diam. Batas suhu perangkat ini dapat bertahan hingga 60 derajat. Catu daya switching TV mendukung frekuensi pengoperasian pada 33 Hz. Pada suhu di bawah nol, perangkat ini juga dapat digunakan, tetapi banyak dalam situasi ini bergantung pada jenis kondensat yang digunakan dan penampang sirkuit magnetik.

Model perangkat untuk 24 volt

Dalam model untuk 24 volt, penyearah frekuensi rendah digunakan. Hanya dua dioda yang berhasil mengatasi interferensi. Efisiensi perangkat tersebut dapat mencapai hingga 60%. Regulator pada catu daya dipasang cukup jarang. Frekuensi pengoperasian model rata-rata tidak melebihi 23 Hz. Resistor resistansi hanya dapat menahan 2 ohm. Transistor dalam model dipasang dengan tanda PR2.

Resistor tidak digunakan dalam rangkaian untuk menstabilkan tegangan. Filter switching catu daya 24V memiliki tipe kapasitor. Dalam beberapa kasus, Anda dapat menemukan spesies yang membelah. Mereka diperlukan untuk membatasi frekuensi pembatas arus. Dinistor jarang digunakan untuk memulai penyearah dengan cepat. Potensi negatif perangkat dihilangkan menggunakan katoda. Pada keluaran, arus distabilkan dengan mengunci penyearah.

Catu daya pada diagram DA1

Catu daya jenis ini berbeda dari perangkat lain karena mampu menahan beban berat. Hanya ada satu kapasitor di sirkuit standar. Untuk operasi normal catu daya, regulator digunakan. Pengontrol dipasang langsung di sebelah resistor. Dioda dalam rangkaian dapat ditemukan tidak lebih dari tiga.

Proses konversi balik langsung dimulai di dinistor. Untuk memulai mekanisme pembukaan kunci, throttle khusus disediakan dalam sistem. Gelombang dengan amplitudo besar teredam di kapasitor. Biasanya dipasang sebagai tipe pemisahan. Sekering di sirkuit standar jarang terjadi. Ini dibenarkan oleh fakta bahwa suhu pembatas di trafo tidak melebihi 50 derajat. Dengan demikian, ballast choke mengatasi tugasnya sendiri.

Model perangkat dengan chip DA2

Chip catu daya switching jenis ini, di antara perangkat lain, dibedakan dengan peningkatan resistansi. Mereka terutama digunakan untuk alat ukur. Contohnya adalah osiloskop yang menunjukkan fluktuasi. Stabilisasi tegangan sangat penting baginya. Hasilnya, pembacaan instrumen akan lebih akurat.

Banyak model tidak dilengkapi dengan regulator. Filter sebagian besar dua sisi. Pada keluaran rangkaian, transistor biasa dipasang. Semua ini memungkinkan untuk menahan beban maksimum pada level 30 A. Pada gilirannya, indikator frekuensi pembatas berada di sekitar 23 Hz.

Blok dengan chip DA3 terpasang

Sirkuit mikro ini memungkinkan Anda memasang tidak hanya pengatur, tetapi juga pengontrol yang memantau fluktuasi dalam jaringan. Transistor resistansi pada perangkat mampu menahan sekitar 3 ohm. Catu daya switching DA3 yang kuat mengatasi beban 4 A. Anda dapat menghubungkan kipas untuk mendinginkan penyearah. Hasilnya, perangkat dapat digunakan pada suhu berapa pun. Keunggulan lainnya adalah adanya tiga filter.

Dua di antaranya dipasang pada input di bawah kapasitor. Satu filter tipe pemisahan tersedia di output dan menstabilkan tegangan yang berasal dari resistor. Dioda dalam rangkaian standar dapat ditemukan tidak lebih dari dua. Namun, banyak tergantung pada pabrikannya, dan ini harus diperhitungkan. Masalah utama dari catu daya jenis ini adalah tidak mampu mengatasi gangguan frekuensi rendah. Akibatnya, tidak praktis untuk memasangnya pada alat ukur.

Bagaimana cara kerja blok dioda VD1?

Blok ini dirancang untuk mendukung hingga tiga perangkat. Regulator di dalamnya tiga arah. Kabel untuk komunikasi dipasang hanya non-modular. Dengan demikian, konversi saat ini cepat. Penyearah dalam banyak model dipasang di seri KKT2.

Mereka berbeda karena mereka mampu mentransfer energi dari kapasitor ke belitan. Akibatnya, beban dari filter dihilangkan sebagian. Performa perangkat semacam itu cukup tinggi. Pada suhu di atas 50 derajat, mereka juga bisa digunakan.

Sangat sering di forum besi Anda dapat menemukan cerita sedih tentang bagaimana catu daya seseorang terbakar dan membawa ibunya, persen, vidyukha, sekrup, dan kucing Murzik ke dunia lain. Mengapa BP terbakar? Dan mengapa beban alias isian unit sistem terbakar dengan api biru? Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini, kami akan mempertimbangkan secara singkat prinsip pengoperasian catu daya switching.

Catu daya komputer menggunakan metode konversi ganda dengan umpan balik. Konversi terjadi karena transformasi arus dengan frekuensi bukan 50 Hz, seperti pada jaringan rumah tangga, tetapi dengan frekuensi di atas 20 kHz, yang memungkinkan penggunaan transformator frekuensi tinggi yang kompak dengan daya keluaran yang sama. Oleh karena itu, catu daya komputer jauh lebih kecil daripada sirkuit trafo klasik, yang terdiri dari trafo step-down yang cukup mengesankan, penyearah, dan filter riak. Jika catu daya komputer dibuat sesuai dengan prinsip ini, maka pada daya keluaran yang diperlukan ukurannya akan menjadi unit sistem dan beratnya 3-4 kali lebih banyak (ingat saja trafo televisi dengan daya 200-300 W).

PSU pulsa memiliki efisiensi yang lebih tinggi karena beroperasi dalam mode kunci, dan pengaturan serta stabilisasi tegangan keluaran terjadi dengan metode modulasi lebar-pulsa. Tanpa merinci, prinsip operasinya adalah pengaturan terjadi dengan mengubah lebar pulsa, yaitu durasinya.

Singkatnya, prinsip pengoperasian catu daya switching sederhana: untuk menggunakan transformator frekuensi tinggi, kita perlu mengubah arus dari jaringan (220 volt, 50 Hz) menjadi arus frekuensi tinggi (sekitar 60 kHz) . Arus dari jaringan listrik masuk ke filter input, yang memotong kebisingan impuls frekuensi tinggi yang dihasilkan selama operasi. Selanjutnya - ke penyearah, pada keluarannya terdapat kapasitor elektrolitik untuk menghaluskan riak. Selanjutnya, tegangan DC yang diperbaiki dengan urutan 300 volt disuplai ke konverter tegangan, yang mengubah tegangan DC masukan menjadi tegangan AC berbentuk persegi panjang dari pulsa frekuensi tinggi. Konverter mencakup trafo pulsa, yang menyediakan isolasi galvanik dari jaringan dan pengurangan tegangan ke nilai yang diperlukan. Trafo ini dibuat sangat kecil dibandingkan dengan yang klasik, mereka memiliki jumlah belokan yang kecil, dan inti ferit digunakan sebagai pengganti inti besi. Kemudian tegangan yang dilepas dari trafo menuju ke penyearah sekunder dan filter frekuensi tinggi, yang terdiri dari kapasitor elektrolitik dan induktansi. Untuk memastikan voltase dan operasi yang stabil, modul digunakan yang menyediakan penyalaan yang lancar dan perlindungan kelebihan beban.

Jadi, seperti yang mungkin telah Anda perhatikan di atas, arus tegangan sangat tinggi mengalir di sirkuit catu daya komputer - ~ 300 volt. Sekarang bayangkan apa yang terjadi jika ada elemen kunci dari rangkaian yang gagal dan perlindungan tidak berfungsi. Arus tegangan tinggi akan masuk sebentar ke beban (sampai PSU terbakar), dan beberapa konten unit sistem kemungkinan besar tidak akan bertahan.

Mengapa BP terbakar? Ada banyak alasan: kipas berhenti, sekrup jatuh ke dalam, bagian dalam tersumbat debu, dll. Tapi kami tertarik pada poin lain.

Catu daya switching mengambil energi dari jaringan sebanyak yang dikonsumsi beban. Dengan demikian, jika daya yang dikonsumsi oleh beban lebih tinggi dari daya yang dirancang untuk PSU, maka arus yang mengalir melalui sirkuit unit juga akan lebih tinggi daripada yang dirancang untuk konduktor dan elemen, yang akan menyebabkan pemanasan yang kuat dan, sebagai akibatnya, keluaran catu daya tidak berfungsi. Itulah sebabnya terdapat sensor daya keluaran pada keluaran PSU, dan rangkaian pelindung akan segera mematikan catu daya jika daya beban yang dihitung lebih besar dari daya maksimum PSU.

Jadi, jika Anda membebani catu daya secara sembarangan, paling-paling catu daya tidak akan menyala, dan paling buruk catu daya akan padam, jadi selalu berguna untuk setidaknya memperkirakan daya beban.

Tautan:

Situs web bp.xsp.ru Kategori utama: Prinsip kerja Diagram Skema AT/ATX PSU perbaikan PSU Kerusakan umum Bagaimana memilih PSU Chip TL494

Karena catu daya merupakan bagian integral dari PC, akan menarik untuk mengetahui lebih banyak tentangnya untuk setiap orang yang terhubung dengan elektronik dan tidak hanya. Performa PC secara keseluruhan secara langsung bergantung pada kualitas PSU.

Jadi, saya yakin kita harus mulai dengan yang paling sederhana, untuk tujuan apa catu daya dimaksudkan:
- pembentukan tegangan suplai komponen PC: +3,3 +5 +12 Volt (tambahan -12V dan -5V);
- isolasi galvanik antara 220 dan PC (agar tidak terkena arus, dan tidak ada kebocoran arus saat memasangkan komponen).


Contoh sederhana isolasi galvanik adalah transformator. Tetapi untuk memberi daya pada PC, Anda membutuhkan banyak daya, dan karenanya, trafo besar (komputer akan sangat besar :), dan itu akan dibawa oleh dua orang karena bobotnya yang cukup besar, tetapi kami melewatinya :) ).
Untuk membangun blok kompak, peningkatan frekuensi arus suplai transformator digunakan, dengan peningkatan frekuensi, untuk fluks magnet yang sama pada transformator, penampang sirkuit magnetik yang lebih kecil dan putaran yang lebih sedikit diperlukan. Pembuatan PSU yang ringan dan ringkas memungkinkan frekuensi tegangan suplai transformator ditingkatkan 1000 kali atau lebih.
Prinsip dasar pengoperasian PSU adalah sebagai berikut, mengubah tegangan listrik AC (50 Hz) menjadi AC. tegangan frekuensi tinggi berbentuk persegi panjang (jika osiloskop akan ditampilkan dengan contoh), yang diturunkan dengan bantuan transformator, selanjutnya diperbaiki dan disaring.

Diagram blok catu daya berdenyut.

1. Blokir
Mengubah variabel 220V menjadi konstanta.
Komposisi blok seperti itu: jembatan dioda untuk meluruskan tegangan bolak-balik + filter untuk menghaluskan riak tegangan yang diperbaiki. Dan harus ada juga (dalam catu daya murah mereka menghematnya tanpa menyolder, tetapi saya segera merekomendasikan untuk memasangnya saat mengerjakan ulang atau memperbaikinya) filter tegangan listrik dari riak generator pulsa, serta termistor memperlancar lonjakan arus saat dihidupkan .

Pada gambar, filter ditunjukkan dengan garis putus-putus pada diagram, kita akan menemuinya di hampir semua rangkaian catu daya (tetapi tidak selalu di papan :)).
2. Blokir
Blok ini menghasilkan pulsa dengan frekuensi tertentu, yang memberi makan belitan utama transformator. Frekuensi pembangkitan pulsa dari berbagai produsen PSU berkisar antara 30-200 kHz.
3. Blokir
Transformator memiliki beberapa fitur berikut:
- isolasi galvanik;
- menurunkan tegangan pada belitan sekunder ke tingkat yang diperlukan.
4. Blokir
Blok ini mengubah tegangan yang diterima dari blok 3 menjadi DC. Ini terdiri dari dioda penyearah tegangan dan filter riak. Komposisi filter: induktor dan sekelompok kapasitor. Seringkali, untuk menghemat uang, kapasitor ditempatkan dengan kapasitansi kecil, dan tersedak dengan induktansi kecil.

Generator impuls lebih terinci.

Rangkaian konverter RF terdiri dari transistor kuat yang beroperasi dalam mode kunci dan transformator pulsa.
PSU dapat berupa konverter siklus tunggal dan dua siklus:
- siklus tunggal: satu transistor membuka dan menutup;
- push-pull: membuka dan menutup dua transistor secara bergantian.
Mari kita lihat gambarnya.


Elemen sirkuit:
R1 - resistansi yang mengatur offset pada tombol. Diperlukan untuk memulai proses osilasi yang lebih stabil di konverter.
R2 adalah resistansi yang membatasi arus basis pada transistor, hal ini diperlukan untuk melindungi transistor dari kegagalan.
TP1 - Trafo dengan tiga kelompok belitan. Yang pertama menghasilkan tegangan output. Yang kedua berfungsi sebagai beban transistor. Yang ketiga membentuk tegangan kontrol untuk transistor.
Saat rangkaian pertama dihidupkan, transistor sedikit terbuka, karena tegangan positif dialirkan ke basis melalui resistor R1. Pada transistor terbuka, arus mengalir melalui belitan kedua. Arus menciptakan medan magnet. Medan magnet menciptakan tegangan pada belitan yang tersisa. Tegangan positif dibuat pada belitan III, yang membuka lebih banyak transistor. Proses berlanjut hingga transistor memasuki mode saturasi. Mode saturasi dicirikan oleh fakta bahwa ketika arus kontrol yang diterapkan ke transistor meningkat, arus keluaran tetap tidak berubah.
Hanya ketika medan magnet berubah, tegangan dihasilkan pada belitan, jika tidak ada perubahan pada transistor, EMF pada belitan II dan III juga akan hilang. Ketika tegangan pada belitan III menghilang, maka bukaan transistor akan berkurang, dan oleh karena itu arus keluaran transistor dan medan magnet akan berkurang, yang akan menyebabkan munculnya tegangan dengan polaritas yang berlawanan. Tegangan negatif pada belitan III akan semakin menutup transistor. Proses berlanjut hingga medan magnet benar-benar hilang. Saat medan menghilang, tegangan negatif menghilang dan proses berputar lagi.
Konverter push-pull bekerja dengan cara yang sama, tetapi karena memiliki dua transistor yang bekerja secara bergantian, aplikasi ini meningkatkan efisiensi konverter dan meningkatkan kinerjanya. Pada dasarnya yang digunakan adalah yang dua langkah, tetapi jika Anda membutuhkan tenaga dan dimensi yang rendah, serta kesederhanaan, maka yang satu langkah.
Konverter yang dibahas di atas adalah perangkat lengkap, tetapi penggunaannya diperumit oleh penyebaran berbagai parameter seperti: beban keluaran, tegangan suplai, dan suhu konverter.

Pengontrol PWM manajemen kunci (494).

Konverter terdiri dari transformator T1 dan transistor VT1. Tegangan listrik melalui filter listrik (SF) disuplai ke jembatan dioda penyearah listrik (CB), disaring oleh kapasitor Cf dan melalui belitan W1 diumpankan ke kolektor transistor VT1. Ketika pulsa persegi diterapkan ke basis transistor, itu terbuka dan arus Ik mengalir melaluinya, yang meningkat. Arus yang sama mengalir melalui belitan primer transformator T1 menyebabkan peningkatan fluks magnet pada inti transformator, dan EMF induksi sendiri diinduksi pada belitan sekunder W2. Akibatnya, tegangan positif muncul di dioda VD. Dengan menambah durasi pulsa berdasarkan transistor VT1, tegangan pada rangkaian sekunder akan meningkat, dan jika durasinya dikurangi, tegangan akan berkurang. Dengan mengubah durasi pulsa berdasarkan transistor, kami mengubah tegangan keluaran pada belitan W1 T1, dan menstabilkan tegangan keluaran catu daya. Kami membutuhkan sirkuit untuk menghasilkan pulsa pemicu dan mengontrol durasinya (lebar). Rangkaian ini menggunakan pengontrol PWM (pulse width modulation). Pengontrol PWM terdiri dari:
- generator pulsa utama (yang menentukan frekuensi konverter);
- skema kontrol;
- sirkuit logika yang mengontrol durasi pulsa;
- skema perlindungan.
Ini adalah topik artikel lain.
Untuk menstabilkan tegangan keluaran PSU, rangkaian pengontrol PWM "harus mengetahui" nilai tegangan keluaran. Untuk ini, sirkuit umpan balik (atau sirkuit pelacakan) digunakan, dibuat pada optocoupler U1 dan resistor R2. Peningkatan tegangan pada rangkaian sekunder transformator T1 akan menyebabkan peningkatan intensitas radiasi LED, dan akibatnya penurunan resistansi transisi fototransistor (yang merupakan bagian dari optocoupler U1). Hal ini menyebabkan peningkatan penurunan tegangan pada resistor R2 yang dihubungkan secara seri dengan fototransistor, dan penurunan tegangan pada pin 1 PWM. Pengurangan tegangan menyebabkan rangkaian logika yang membentuk PWM menambah durasi pulsa hingga tegangan pada keluaran pertama sesuai dengan parameter yang ditentukan. Proses dibalik ketika tegangan menurun.
Ada dua implementasi loop umpan balik:
- "langsung" pada diagram di atas, umpan balik diambil langsung dari penyearah sekunder;
- "tidak langsung" dilepas langsung dari belitan tambahan W3 (lihat gambar di bawah);
Perubahan tegangan pada belitan sekunder akan menyebabkan perubahan pada belitan W3, yang ditransmisikan melalui R2 ke 1 keluaran PWM.

Di bawah ini adalah rangkaian catu daya nyata.

1. Blokir
Ini memperbaiki dan memfilter tegangan bolak-balik, dan ada juga filter terhadap interferensi yang dibuat oleh PSU itu sendiri.
2. Blokir
Blok ini menghasilkan + 5VSB (tegangan siaga), dan juga memberi makan pengontrol PWM.
3. Blokir
Blok ketiga (pengontrol PWM 494) memiliki fungsi sebagai berikut:
- kontrol sakelar transistor;
- stabilisasi tegangan keluaran;
- perlindungan sirkuit pendek.
4. Blokir
Struktur blok ini mencakup dua trafo, dan dua kelompok sakelar transistor.
Trafo pertama menghasilkan tegangan kontrol untuk transistor keluaran.
1 kelompok transistor memperkuat sinyal TL494 yang dihasilkan dan meneruskannya ke trafo pertama.
Grup 2 transistor dimuat pada trafo utama, di mana tegangan suplai utama terbentuk.
5. Blokir
Struktur blok ini termasuk dioda Schottky untuk memperbaiki tegangan output trafo, serta filter low-pass. Filter low-pass mencakup kapasitor elektrolitik berkapasitas besar (tergantung pada pabrikan PSU) dan choke, serta resistor untuk melepaskan kapasitor ini saat PSU dimatikan.

Sedikit tentang petugas.

Perbedaan antara unit standar ATX dari PSU standar AT adalah bahwa PSU standar ATX memiliki sumber tegangan suplai siaga. Pada pin 9 (20 pin, kabel ungu) konektor, tegangan + 5VSB dihasilkan, yang masuk ke motherboard untuk memberi daya pada rangkaian kontrol catu daya. Sirkuit ini menghasilkan sinyal "PS-ON" (konektor 14 pin, kabel hijau).


Di sirkuit ini, konverter beroperasi pada frekuensi yang ditentukan terutama oleh parameter transformator T3 dan nilai elemen di sirkuit dasar transistor kunci Q5 - kapasitansi kapasitor C28 dan resistansi dari resistor bias awal R48. Umpan balik positif ke basis transistor Q5 berasal dari belitan bantu transformator T2 melalui elemen C28 dan R51. Tegangan negatif dari belitan yang sama setelah penyearah pada elemen D29 dan C27, jika melebihi tegangan stabilisasi dioda zener ZD1 (dalam hal ini 16 V), juga disuplai ke basis Q5, melarang pengoperasian konverter . Dengan cara ini, level tegangan output dikontrol. Tegangan suplai dari penyearah listrik ke konverter disuplai melalui resistor pembatas arus R45, yang, jika gagal, dapat diganti dengan sekering untuk arus 500 mA, atau dihilangkan sama sekali. Pada rangkaian pada Gambar 1, sebuah resistor R56 dengan nilai nominal 0,5 Ohm, termasuk dalam emitor transistor Q5, adalah sensor arus, ketika arus transistor Q5 melebihi tegangan yang diijinkan darinya melalui resistor R54, ia masuk basis transistor Q9 tipe 2SC945, membukanya, dan dengan demikian melarang pengoperasian Q5 . Dengan cara yang sama, proteksi tambahan Q5 dan lilitan primer T3 dilakukan. Rantai R47C29 berfungsi untuk melindungi transistor Q5 dari lonjakan tegangan. Transistor KSC5027 digunakan sebagai transistor kunci Q5 pada model PSU ini.

Semua komputer modern menggunakan catu daya ATX. Sebelumnya, catu daya standar AT digunakan, mereka tidak memiliki kemampuan untuk menyalakan komputer dari jarak jauh dan beberapa solusi sirkuit. Pengenalan standar baru juga dikaitkan dengan rilis motherboard baru. Teknologi komputer telah berkembang dan berkembang pesat, sehingga ada kebutuhan untuk meningkatkan dan memperluas motherboard. Standar ini telah diperkenalkan sejak tahun 2001.

Mari kita lihat cara kerja catu daya komputer ATX.

Lokasi elemen di papan tulis

Untuk memulainya, lihat gambarnya, semua node catu daya ditandatangani di atasnya, lalu kami akan mempertimbangkan secara singkat tujuannya.

Dan inilah diagram rangkaian listrik, dibagi menjadi beberapa blok.

Pada input catu daya terdapat filter interferensi elektromagnetik dari induktor dan kapasitansi (1 unit). Dalam catu daya murah, mungkin tidak. Filter diperlukan untuk menekan gangguan pada jaringan catu daya akibat pengoperasian.

Semua catu daya switching dapat menurunkan parameter jaringan catu daya, interferensi dan harmonik yang tidak diinginkan muncul di dalamnya, yang mengganggu pengoperasian perangkat transmisi radio dan hal-hal lain. Oleh karena itu, kehadiran filter input sangat diinginkan, tetapi rekan-rekan dari China tidak berpikir demikian, jadi mereka menghemat segalanya. Di bawah ini Anda melihat catu daya tanpa input choke.

Selanjutnya, tegangan listrik disuplai ke, melalui sekering dan termistor (NTC), yang terakhir diperlukan untuk mengisi kapasitor filter. Setelah jembatan dioda, filter lain dipasang, biasanya sepasang yang besar, hati-hati, ada banyak tegangan di terminalnya. Sekalipun catu daya dimatikan dari jaringan, Anda harus melepaskannya terlebih dahulu dengan resistor atau lampu pijar sebelum menyentuh papan dengan tangan Anda.

Setelah filter penghalus, tegangan disuplai ke rangkaian catu daya switching, sekilas rumit, tetapi tidak ada yang berlebihan di dalamnya. Pertama-tama, sumber tegangan siaga (blok 2) diberi daya, dapat dilakukan sesuai dengan rangkaian generator sendiri, atau mungkin pada pengontrol PWM. Biasanya - rangkaian konverter pulsa pada satu transistor (konverter siklus tunggal), pada keluaran, setelah trafo, konverter tegangan linier (KRENka) dipasang.

Sirkuit tipikal dengan pengontrol PWM terlihat seperti ini:

Ini adalah versi sirkuit kaskade yang diperbesar dari contoh di atas. Transistor berada dalam rangkaian berosilasi sendiri, frekuensinya bergantung pada transformator dan kapasitor dalam perpipaannya, tegangan keluaran dari nilai nominal dioda zener (dalam kasus kami 9V) yang berperan sebagai umpan balik atau ambang batas elemen yang melangsir basis transistor ketika tegangan tertentu tercapai. Ini juga distabilkan ke level 5V oleh regulator terintegrasi linier tipe seri L7805.

Tegangan siaga diperlukan tidak hanya untuk menghasilkan sinyal pengaktifan (PS_ON), ​​​​tetapi juga untuk memberi daya pada pengontrol PWM (blok 3). Catu daya komputer ATX paling sering dibangun di atas chip TL494 atau analognya. Blok ini bertanggung jawab untuk mengontrol transistor daya (blok 4), stabilisasi tegangan (menggunakan umpan balik), perlindungan hubung singkat. Secara umum, 494 sangat sering digunakan dalam teknologi impuls, juga dapat ditemukan pada catu daya yang kuat untuk strip LED. Ini dia pinoutnya.

Jika Anda berencana menggunakan catu daya komputer untuk menyalakan strip LED, misalnya, akan lebih baik jika Anda memuat sedikit saluran 5V dan 3.3V.

Kesimpulan

Catu daya ATX sangat bagus untuk memberi daya pada desain radio ham dan sebagai sumber daya untuk lab rumah. Mereka cukup bertenaga (dari 250, dan yang modern dari 350W), sementara mereka dapat ditemukan di pasar sekunder dengan harga satu sen, model AT lama juga cocok, untuk memulainya Anda hanya perlu menutup dua kabel yang digunakan untuk pergi ke tombol unit sistem, sinyal PS_On untuk mereka tidak.

Jika Anda akan memperbaiki atau memulihkan peralatan semacam itu, jangan lupa tentang aturan keselamatan kerja dengan listrik, bahwa ada tegangan listrik di papan dan kapasitor dapat tetap terisi daya untuk waktu yang lama.

Nyalakan catu daya yang tidak dikenal melalui bola lampu agar tidak merusak jalur kabel dan PCB. Jika Anda memiliki pengetahuan dasar tentang elektronik, mereka dapat diubah menjadi pengisi daya yang kuat untuk aki mobil atau. Untuk melakukan ini, sirkuit umpan balik diubah, sumber tegangan siaga dan sirkuit mulai blok sedang diselesaikan.

Pengoperasian komputer mana pun tidak mungkin tanpa catu daya. Karena itu, Anda harus mengambil pilihan Anda dengan serius. Bagaimanapun, kinerja komputer itu sendiri akan bergantung pada pengoperasian PSU yang stabil dan andal.

Apa itu

Tugas utama catu daya adalah mengubah arus bolak-balik dan selanjutnya membentuk tegangan yang diperlukan untuk pengoperasian normal semua komponen PC.

Tegangan yang diperlukan untuk pengoperasian komponen:

• +12V;
• +3.3V.

Selain nilai yang dinyatakan ini, ada nilai tambahan:

• -12V;

Unit catu daya bertindak sebagai isolasi galvanik antara arus listrik dari soket dan komponen yang mengkonsumsi arus. Contoh sederhana, jika terjadi kebocoran arus dan seseorang menyentuh casing unit sistem, dia akan terkejut, tetapi berkat catu daya, hal ini tidak terjadi. Catu daya format ATX (IP) sering digunakan.

Tinjauan sirkuit catu daya

Bagian utama dari diagram blok IP, format ATX, adalah konverter setengah jembatan. Pekerjaan konverter jenis ini adalah dengan menggunakan mode push-pull.

Stabilisasi parameter keluaran IP dilakukan dengan menggunakan modulasi lebar-pulsa (pengontrol PWM) dari sinyal kontrol.

Mengalihkan catu daya sering menggunakan chip pengontrol TL494 PWM, yang memiliki sejumlah sifat positif:

• kinerja chip yang dapat diterima. Ini adalah arus awal yang kecil, kecepatan;
• adanya elemen perlindungan internal universal;
• Kemudahan penggunaan.

Catu daya switching sederhana

Prinsip pengoperasiannya konvensional impulsif BP bisa dilihat di foto.

Blok pertama melakukan perubahan dari AC ke DC. Konverter dibuat dalam bentuk jembatan dioda yang mengubah tegangan, dan kapasitor yang menghaluskan osilasi.

Selain elemen-elemen ini, komponen tambahan mungkin ada: filter tegangan dan termistor. Namun, karena harganya yang mahal, komponen ini mungkin tidak tersedia.

Generator menciptakan pulsa dengan frekuensi tertentu yang memberi makan belitan transformator. Trafo melakukan pekerjaan utama di PSU, ini adalah isolasi galvanik dan konversi arus ke nilai yang diperlukan.

Video: Prinsip pengoperasian pengontrol PWM PSU

ATX tanpa koreksi koefisien

Catu daya switching sederhana, meskipun perangkat yang berfungsi, tidak nyaman untuk digunakan dalam praktiknya. Banyak parameter keluarannya "mengambang", termasuk voltase. Semua indikator ini berubah karena tegangan, suhu, dan beban keluaran konverter yang tidak stabil.

Tetapi jika Anda mengelola indikator ini dengan bantuan pengontrol yang akan bertindak sebagai penstabil dan fungsi tambahan, maka rangkaian tersebut akan sangat cocok untuk digunakan.

Diagram blok PSU menggunakan pengontrol modulasi lebar-pulsa sederhana dan mewakili generator pulsa pada pengontrol PWM.

Foto: IP untuk komputer dengan pengontrol PWM

Pengontrol PWM mengatur amplitudo perubahan sinyal yang melewati filter low-pass (LPF). Keuntungan utama adalah efisiensi power amplifier yang tinggi dan kemungkinan penggunaan yang luas.

ATX dengan koreksi faktor daya

Dalam catu daya baru untuk PC, unit tambahan muncul - korektor faktor daya (PFC). KKM menghilangkan kesalahan penyearah jembatan AC yang muncul dan meningkatkan faktor daya (KM).

Oleh karena itu, pabrikan secara aktif memproduksi PSU dengan koreksi KM wajib. Artinya IP pada komputer akan beroperasi pada kisaran 300W atau lebih.

Foto: Sirkuit catu daya komputer 300w

Catu daya ini menggunakan induktor khusus dengan induktansi lebih tinggi dari pada input. IP semacam itu disebut PFC atau KKM pasif. Ini memiliki bobot yang mengesankan karena penggunaan tambahan kapasitor pada keluaran penyearah.

Di antara kekurangannya, seseorang dapat memilih keandalan IP yang rendah dan operasi yang salah dengan UPS selama peralihan mode operasi "baterai / listrik".

Ini karena kapasitansi kecil dari filter tegangan listrik, dan pada saat penurunan tegangan, arus PFC meningkat, dan pada saat ini perlindungan hubung singkat diaktifkan.

Pada pengontrol PWM dua saluran

Sering digunakan dalam catu daya modern untuk pengontrol PWM dua saluran komputer. Satu sirkuit mikro mampu melakukan peran konverter dan korektor KM, yang mengurangi jumlah elemen dalam sirkuit catu daya.

Foto: rangkaian catu daya menggunakan pengontrol PWM dua saluran

Pada diagram di atas, bagian pertama membentuk tegangan stabil + 38V, dan bagian kedua adalah konverter yang menghasilkan tegangan stabil + 12V.

Diagram koneksi catu daya komputer

Untuk menyambungkan catu daya ke komputer, ikuti serangkaian langkah berurutan:

Fitur desain

Untuk menghubungkan komponen komputer pribadi ke PSU, disediakan berbagai konektor. Di bagian belakangnya terdapat konektor untuk kabel jaringan dan tombol sakelar.

Selain itu, bisa juga terletak di bagian belakang PSU dan konektor untuk menyambungkan monitor.

Model yang berbeda mungkin memiliki konektor lain:

Pada catu daya PC modern, lebih jarang memasang kipas di dinding belakang yang menarik udara panas dari PSU. Alih-alih solusi ini, mereka mulai menggunakan kipas angin di dinding atas, yang lebih besar dan lebih tenang.

Pada beberapa model, dimungkinkan untuk bertemu dengan dua penggemar sekaligus. Kabel dengan konektor khusus untuk memasok arus ke motherboard keluar dari dinding, yang terletak di dalam unit sistem. Foto menunjukkan kemungkinan konektor koneksi dan penunjukan kontak.

Foto: Penunjukan pin konektor PSU

Setiap warna kabel memasok tegangan tertentu:

• kuning - +12 V;
• merah - +5 V;
• oranye - +3,3 V;
• hitam - landasan.

Pabrikan yang berbeda mungkin memiliki nilai yang berbeda untuk warna kabel ini.

Ada juga konektor untuk memasok arus ke komponen komputer.

Foto: konektor khusus untuk komponen

Parameter dan karakteristik

PSU komputer pribadi memiliki banyak parameter yang mungkin tidak disebutkan dalam dokumentasi. Beberapa parameter ditunjukkan pada label samping - ini adalah voltase dan daya.

Kekuatan adalah indikator utama

Informasi ini tertulis pada label dengan cetakan besar. Peringkat daya PSU menunjukkan jumlah total listrik yang tersedia untuk komponen internal.

Tampaknya memilih unit catu daya dengan daya yang dibutuhkan akan cukup untuk meringkas indikator yang dikonsumsi oleh komponen dan memilih unit catu daya dengan margin kecil. Oleh karena itu, perbedaan besar antara 200w dan 250w tidak akan signifikan.

Foto: Mengganti catu daya komputer (ATX) pada 300 W

Namun nyatanya, situasinya terlihat lebih rumit, karena tegangan keluarannya bisa berbeda - + 12V, -12V dan lainnya. Setiap saluran tegangan mengkonsumsi sejumlah daya. Tetapi PSU memiliki satu trafo yang menghasilkan semua voltase yang digunakan oleh PC. Dalam kasus yang jarang terjadi, dua transformator dapat ditempatkan. Ini adalah opsi yang mahal dan digunakan sebagai sumber di server.

Dalam PSU sederhana, 1 transformator digunakan. Karena itu, daya pada saluran tegangan dapat berubah, meningkat dengan beban rendah pada saluran lain, dan sebaliknya menurun.

Tegangan kerja

Saat memilih PSU, Anda harus memperhatikan tegangan operasi maksimum, serta rentang tegangan input, harus dari 110V hingga 220V.

Benar, sebagian besar pengguna tidak memperhatikan hal ini dan memilih unit catu daya dengan indikator dari 220V hingga 240V, mereka berisiko sering mematikan PC.

Foto: parameter catu daya komputer

Unit catu daya seperti itu akan mati saat voltase turun, yang tidak jarang terjadi jaringan listrik... Melebihi indikator yang dinyatakan akan mematikan PC, perlindungan akan berfungsi. Untuk menghidupkan kembali catu daya, Anda harus memutuskannya dari jaringan dan menunggu sebentar.

Harus diingat bahwa prosesor dan kartu video mengkonsumsi tegangan operasi tertinggi 12V. Oleh karena itu, Anda harus memperhatikan indikator ini Untuk mengurangi beban pada konektor, saluran 12V dibagi menjadi sepasang paralel dengan penunjukan + 12V1 dan + 12V2. Indikator ini harus ditunjukkan pada label.

Sebelum memilih membeli PSU, sebaiknya perhatikan konsumsi daya komponen internal PC.

Tetapi beberapa kartu video memerlukan konsumsi arus khusus +12V, dan indikator ini harus diperhitungkan saat memilih PSU. Biasanya, untuk PC dengan satu kartu video terpasang, sumber dengan daya 500W atau 600W sudah cukup.

Anda juga harus membaca ulasan pelanggan dan ulasan spesialis tentang model yang dipilih, dan pabrikannya. Parameter terbaik yang harus diperhatikan adalah: daya, pengoperasian senyap, kualitas, dan kesesuaian dengan karakteristik tertulis pada label.

Pada saat yang sama, Anda tidak boleh menghemat uang, karena pengoperasian seluruh PC akan bergantung pada pengoperasian PSU. Oleh karena itu, semakin baik dan andal sumbernya, semakin lama komputer akan bertahan. Pengguna dapat yakin bahwa dia membuat pilihan yang tepat dan tidak perlu khawatir PC-nya tiba-tiba mati.