Двухполярный импульсный блок питания: особенности конструкции и изготовления

Как работает двухполярный импульсный блок питания. Какие компоненты используются для его сборки. Каковы основные этапы изготовления такого блока питания своими руками. На что обратить внимание при настройке и тестировании.

Принцип работы двухполярного импульсного блока питания

Двухполярный импульсный блок питания (ИБП) предназначен для получения симметричного напряжения, например +/-12В, +/-15В или +/-50В, которое часто требуется для питания усилителей звуковой частоты и другой электронной аппаратуры. Основные преимущества ИБП по сравнению с трансформаторными блоками питания:

• Меньшие габариты и вес
• Более высокий КПД (до 80-90%)
• Возможность получения высокого напряжения
• Стабильность выходного напряжения при изменении нагрузки

Принцип работы ИБП заключается в преобразовании постоянного напряжения в переменное высокой частоты (десятки-сотни кГц), его трансформации и последующем выпрямлении. Ключевыми элементами схемы являются:

• Высокочастотный трансформатор на ферритовом сердечнике
• Силовые ключи (обычно MOSFET-транзисторы)
• ШИМ-контроллер для управления ключами
• Выходные выпрямители и фильтры

Основные компоненты для сборки двухполярного ИБП

Для изготовления двухполярного ИБП своими руками потребуются следующие основные компоненты:

1. ШИМ-контроллер (например, IR2153, TL494)
2. Силовые MOSFET-транзисторы (IRF740, IRFP450 и т.п.)
3. Высокочастотный трансформатор на ферритовом сердечнике
4. Быстрые или ультрабыстрые диоды для выходного выпрямителя
5. Электролитические конденсаторы большой емкости
6. Дроссели и помехоподавляющие конденсаторы

Многие компоненты можно извлечь из старых компьютерных блоков питания ATX, что позволит сэкономить на сборке.

Этапы изготовления двухполярного ИБП своими руками

Процесс сборки двухполярного ИБП включает следующие основные этапы:

1. Разработка или выбор принципиальной схемы
2. Изготовление печатной платы
3. Намотка высокочастотного трансформатора
4. Монтаж компонентов на плату
5. Сборка конструкции в корпус
6. Настройка и тестирование

Особенности намотки трансформатора для двухполярного ИБП

Трансформатор играет ключевую роль в работе ИБП. При его намотке необходимо учитывать следующие моменты:

• Использовать ферритовые сердечники (например, ETD39, EE42)
• Применять провод с качественной изоляцией
• Обеспечить хорошую изоляцию между обмотками
• Соблюдать направление намотки обмоток
• Использовать многожильный провод для снижения скин-эффекта

Точное количество витков зависит от конкретной схемы и требуемого выходного напряжения.

Настройка и тестирование собранного ИБП

После сборки ИБП необходимо провести его настройку и тестирование. Основные этапы:

1. Проверка монтажа и отсутствия коротких замыканий
2. Первое включение через лампу накаливания
3. Измерение выходных напряжений без нагрузки
4. Проверка работы под нагрузкой
5. Измерение пульсаций выходного напряжения
6. Проверка тепловых режимов компонентов

При правильной сборке ИБП должен обеспечивать стабильное выходное напряжение с низким уровнем пульсаций.

Типичные проблемы при сборке ИБП и способы их устранения

При изготовлении ИБП своими руками могут возникнуть следующие проблемы:

• Отсутствие запуска схемы — проверить цепи питания ШИМ-контроллера
• Перегрев силовых ключей — уменьшить рабочую частоту или улучшить охлаждение
• Большие пульсации на выходе — увеличить емкость фильтрующих конденсаторов
• Нестабильность выходного напряжения — настроить обратную связь

Важно соблюдать меры безопасности при работе с высоким напряжением и использовать качественные компоненты.

Применение двухполярных ИБП в аудиотехнике

Двухполярные ИБП часто используются для питания усилителей звуковой частоты. Основные преимущества:

• Возможность получения высокого симметричного напряжения
• Малые габариты по сравнению с трансформаторными БП
• Низкий уровень пульсаций при правильной фильтрации
• Высокий КПД, что снижает нагрев усилителя

При использовании ИБП в аудиотехнике важно обеспечить хорошее экранирование для снижения помех.

Перспективы развития импульсных блоков питания

Технологии импульсных источников питания продолжают развиваться. Основные тенденции:

• Повышение рабочих частот для уменьшения габаритов
• Применение новых магнитных материалов
• Использование цифровых систем управления
• Увеличение удельной мощности
• Повышение КПД и снижение уровня электромагнитных помех

Эти усовершенствования позволят создавать еще более компактные и эффективные импульсные блоки питания для различных применений.

МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СЕТЕВОЙ ДВУХПОЛЯРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Всем привет! После сборки усилителя на ТДА7294, сделал еще и инвертор, чтобы можно было питать от 12 В, то есть автомобильный вариант. После того как все сделал в плане УНЧ, был поставлен вопрос: чем теперь его питать? Даже для тех же тестов, или чтобы просто послушать? Думал обойдется все АТХ БП, но при попытке «навалить», БП надежно уходит в защиту, а переделывать как-то не очень хочется… И тут осенила мысль сделать свой, без всяких «прибамбасов» БП (кроме защиты разумеется). Начал с поиска схем, присматривался к относительно не сложным для меня схем. В итоге остановился на этой:

Схема ИБП для УМЗЧ

Нагрузку держит отлично, но замена некоторых деталей на более мощные позволит выжать из неё 400 Вт и более. Микросхема IR2153 — самотактируемый драйвер, который разрабатывался специально для работы в балластах энергосберегающих ламп. Она имеет очень малое потребление тока и может питаться через ограничительный резистор.

Сборка устройства

Начнем с травления платы (травление, зачистка, сверление). Архив с ПП скачайте тут.

Сначала прикупил некоторые отсутствующие детали (транзисторы, ирка, и мощные резисторы).

Кстати, сетевой фильтр полностью снял с БП от проигрывателя дисков:

Далее внимательно распаиваем детали на плате согласно схеме и ПП.

Теперь самое интересное в ИИП — трансформатор, хотя ничего сложного тут нету, просто надо понять, как его правильно мотать, и всего то. Для начала нужно знать, чего и сколько наматывать, для этого есть множество программ, однако самая распространённая и пользующаяся популярностью у радиолюбителей это – ExcellentIT. В ней мы и будем рассчитывать наш трансформатор.

Как видим, получилось у нас 49 витков первичная обмотка, и две обмотки по 6 витков (вторичная). Будем мотать!

Изготовление трансформатора

Так как у нас кольцо, скорее всего грани его будут под углом 90 градусов, и если провод мотать прямо на кольцо, возможно повреждение лаковой изоляции, и как следствие межвитковое КЗ и тому подобное. Дабы исключить этот момент, грани можно аккуратно спилить напильником, или же обмотать Х/Б изолентой. После этого можно мотать первичку.

После того как намотали, еще раз заматываем изолентой кольцо с первичной обмоткой.

Затем сверху мотаем вторичную обмотку, правда тут чуть сложней.

Как видно в программе, вторичная обмотка имеет 6+6 витков, и 6 жил. То есть, нам нужно намотать две обмотки по 6 витков 6 жилами провода 0,63 (можно выбрать, предварительно написав в поле с желаемым диаметром провода). Или еще проще, нужно намотать 1 обмотку, 6 витков 6 жилами, а потом еще раз такую же. Что бы сделать этот процесс проще, можно, и даже нужно мотать в две шины (шина-6 жил одной обмотки), так мы избегаем перекоса по напряжению (хотя он может быть, но маленький, и часто не критичный).

По желанию, вторичную обмотку можно изолировать, но не обязательно. Теперь после этого припаиваем трансформатор первичной обмоткой к плате, вторичную к выпрямителю, а выпрямитель у меня использован однополярный со средней точкой.

Расход меди конечно больше, но меньше потерей (соответственно меньше нагрева), и можно использовать всего одну диодную сборку с БП АТХ отслуживший свой срок, или просто нерабочий. Первое включение обязательно проводим с включённой в разрыв питания от сети лампочкой, в моем случае просто вытащил предохранитель, и в его гнездо отлично вставляется вилка от лампы.

Если лампа вспыхнула и погасла, это нормально, так как зарядился сетевой конденсатор, но у меня данного явления не было, либо из-за термистора, или из-за того, что я временно поставил конденсатор всего на 82 мкФ, а может все месте обеспечивает плавный пуск. В итоге если никаких неполадок нету, можно включать в сеть ИИП. У меня при нагрузке 5-10 А, ниже 12 В не просаживалось, то что нужно для питания авто усилителей!

Примечания и советы

1. Если мощность всего около 200 Вт, то резистор, задающий порог защиты R10, должен быть 0,33 Ом 5 Вт. Если он будет в обрыве, или сгорит, сгорят все транзисторы, а также микросхема.
2. Сетевой конденсатор выбирается из расчета: 1-1,5 мкФ на 1 Вт мощности блока.
3. В данной схеме частота преобразования примерно 63 кГц, и в ходе эксплуатации, наверное, лучше для кольца марки 2000НМ, частоту уменьшить до 40-50 кГц, так как предельная частота, на которой кольцо работает без нагрева – 70-75 кГц. Не стоит гнаться за большой частотой, для данной схемы, и кольца марки 2000НМ, будет оптимально 40-50 кГц. Слишком большая частота приведет к коммутационным потерям на транзисторах и значительных потерях на трансформаторе, что вызовет его значительный нагрев.
4. Если у вас на холостом ходу при правильной сборке греется трансформатор и ключи, попробуйте снизить емкость конденсатора снаббера С10 с 1 нФ до 100-220 пкФ. Ключи нужно изолировать от радиатора. Вместо R1 можно использовать термистор с БП АТХ.

Вот конечные фото проекта блока питания:

​

Всем удачи! Специально для Радиосхем — с вами был Alex Sky.

   Форум по ИБП

   Форум по обсуждению материала МОЩНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СЕТЕВОЙ ДВУХПОЛЯРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Самый простой двухполярный ИИП | AUDIO-CXEM.RU

Сегодня речь пойдет о схеме двухполярного импульсного источника питания, которая является одной из самых простейших. Мощность представленного ИИП находится в пределах 100Вт при работе на статическую нагрузку (резистор), что достаточно для использования в связке с двумя усилителями по 50Вт или одного канала мощностью 100Вт.

Схема ничем не отличается от представленной в статье «Импульсный источник питания для TDA7294 на IR2153». Отличием является импульсный трансформатор, а точнее форма сердечника. В этой статье будет продемонстрирован способ намотки трансформатора на сердечнике EI-образной формы, в прошлой же статье я наглядно показывал, как выполнить намотку на кольцевом ферритовом сердечнике.

Схема простого двухполярного ИИП

Работу схемы я разъяснял в статье со ссылкой выше.

Сердцем источника является драйвер управления полевыми транзисторами IR2153. При указанных на схеме R2=15кОм и C3=1нФ, драйвер будет работать на частоте 47кГц.

Да, у этого ИИП нет защиты от перегрузки и короткого замыкания, поэтому и является самой простой схемой двухполярного источника. При выходе из строя ИИП, на его выходе напряжение падает до нуля, поэтому усилителю он вреда не принесет, разве что пострадает сам.

Учитывая, что выходная мощность источника составляет 100Вт, система мягкого старта для ограничения токов зарядки емкостей (для облегчения работы ключей на старте) здесь в принципе и не нужна. При первом старте пусковой ток ограничивается термистором NTC.

Компоненты схемы

Резистор R1 должен быть мощным, не менее 2Вт, так как на нем выделяется большое количество тепла. Можно соединить в параллель два резистора по 36кОм. Изначально я установил R1 мощностью 1Вт (другого не было), но позже был вынужден заменить на более мощный. Остальные резисторы мощностью 0.25Вт.

Все конденсаторы керамические, кроме C6, C10 и C11 (пленка).

Варистор защищает схему от бросков напряжения в сети выше 275В, поэтому он должен быть рассчитан на такое напряжение. При броске, он замыкает сетевой вход, и предохранитель F1 перегорает.

Термистор NTC сопротивлением 5Ом (5D7, 5D9, 5D11).

Диодный мост VDS1 на ток не менее 4А.

Диод VD1 не обязательно должен быть быстрым (HER108), любой выпрямительный диод на ток 1А и напряжение 1000В.

Диод VD2 должен быть быстрым (FR, UF, SF или HER) на ток 1А, можно установить HER108, FR107, FR157.

Диоды VD3-VD6 должны быть очень быстрыми (FR302, FR304, FR602, UF600B, BY397 и так далее) на ток не менее 3А и обратное напряжение более 100В. Можно установить диоды Шоттки (КД213А и другие). Также для повышения надежности, можно соединить в параллель по два диода.

Транзисторы VT1 и VT2 должны быть оригинальными. При установке подделок ИИП может выходить из строя еще при запуске, либо при минимальной нагрузке. Транзисторы нужно установить на радиатор через изоляционные втулки и прокладки, иначе будут искры и дым.

Трансформатор

Сердечник трансформатора двухполярного импульсного источника питания должен иметь габариты 33?12.7?9.7мм. Обязательно проверьте отсутствие зазора у сердечника, его быть ни в коем случае не должно!

Как разобрать трансформатор от блока питания персонального компьютера я описывал в статье.

Подобные сердечники применяются в блоках питания ПК (мощностью до 300Вт).

Первичная обмотка.

Эмалированным медным проводом (диаметр по меди не менее 0.63мм) мотаем 32 витка. В какую сторону? В любую! Просто мотайте все обмотки в одну сторону и сюрпризов не будет. Витки улаживать необходимо с натяжением, чтобы при работе ИИП трансформатор не гудел, не пищал.

 

Если 32 витка не влезли в один слой, то оставшиеся витки равномерно распределяем по участку каркаса, а между слоями необходимо положить несколько слоев изоляции. В качестве изоляции рекомендую купить пакет для запекания и нарезать лентами, либо купить специальный термоскотч для трансформаторов. Простым скотчем изолировать нельзя.

Внимание! В высокочастотных трансформаторах (наш случай) необходимо использовать хороший обмоточный провод, без повреждения изоляции. Настоятельно не рекомендую использовать провод б/у. При эксплуатации может прошивать изоляцию и ИИП будет выходить из строя, а вы будете гадать, в чем же причина?

Вторичная обмотка.

Между вторичной и первичной обмотками необходимо обеспечить хорошую изоляцию.

Вторичная обмотка мотается двумя жилами провода диаметром 0.63мм.

Первые 8 витков мотаем от основания каркаса в ту же сторону, что и мотали первичную обмотку. Намотав 8 витков, оставляем длинный хвост (12-15см), это будет средняя точка.

После чего, мотаем еще 8 витков в ту же сторону, что и предыдущие витки. Начинаем мотать от средней точки (хвоста) в сторону основания каркаса. Хвосты зачищаем, скручиваем и лудим.

Далее стягиваем сердечник. Я использую термоскотч, но для стяжки можно применить и простой скотч. Сердечник я не проклеиваю, а просто стягиваю.

Нагрев при номинальной мощности

При испытаниях собранного мной двухполярного импульсного источника питания, я нагружал его резистором с сопротивлением 102Ома. Мощность составила 54Вт. Работа длилась 20мин.

После остывания всех элементов я нагрузил свой ИИП резистором на 51Ом. Мощность составила примерно 107Вт. Гонка продолжалась 10мин. Трансформатор нагрелся до температуры 55⁰C, диодный мост VDS1 нагрелся до температуры 60⁰C, диоды VD3-VD6 нагрелись до 77⁰C. Полевые транзисторы, установленные на радиатор с площадью поверхности 300см², были совершенно холодные.

Для уменьшения нагрева, на VDS1 можно установить алюминиевую пластинку. А для VD3-VD6, как говорилось выше, установить в параллель по 2шт (диода) и отвести их дальше от платы (обеспечить зазор).

Вывод. Представленный в этой статье двухполярный импульсный источник питания вполне может обеспечить питание двух каналов усилителей НЧ таких, как TDA7294, LM3886, STK402-070 или усилителя Дорофеева. Ведь при прослушивании музыки нагрузка совсем иная (не статическая) и нагрев элементов будет меньше, невзирая на КПД усилителей класса AB примерно равный 55%.

Можно ли повысить мощность этого ИИП?

Можно! Скажем для 200-300Вт необходимо развести другую печатную плату, обеспечив более широкими дорожками и местом под более мощные компоненты. Заменить диодный мост VDS1 на более мощный (6-8А), заменить предохранитель F1 и термистор NTC на элементы с большим током. Увеличить сечение обмоточных проводов трансформатора, а также увеличить габаритную мощность его сердечника и заменить диоды Шоттки на ток не менее 10А, с установкой их на теплоотвод.

Печатная плата простого двухполярного ИИП СКАЧАТЬ

Переделка компьютерного БП в двухполярный источник питания

В очередной раз встает вопрос о переделке компьютерного блока питания. На этот раз в двухполярный источник питания. Возникла нужда в таком источнике питания для усилителя. Но железный трансформатор мотать не хочется, а сборка с нуля импульсного блока питания занимает слишком много времени. Вот и было решено получить нужное напряжение из компьютерного блока питания. Сам источник питания был необходим для усилителя на микросхеме TDA7294.

TDA7294

И стоит заметить, что многие начинающие радиотехники сталкиваются с такой проблемой – собрали усилитель, но не могут определиться с блоком питания.

На самом деле это сложно назвать переделкой, поскольку компьютерный блок питания без всяких разных переделок может отдавать нужное напряжение для подобных целей. И для этого прежде всего необходимо раздобыть рабочий блок питания абсолютно любой мощности и формата.

Про силовые шины и выходные напряжения должно быть все понятно из следующего рисунка:

По идее, необходимо соединить зеленый провод с любым из черных, чтобы запустить блок питания.

Затем нужно взять пару многожильных проводов и припаять их к тем выводам трансформатора, которые изображены на рисунке ниже:

Ничего сложного! А вся хитрость в том, что в компьютерном блоке питания все выпрямители однополярного типа со средней точкой.

То есть все обмотки, по сути, двухполярные, и если использовать концы этих обмоток и пустить их на отдельный диодный выпрямитель, то можно получить напряжение в 2 раза больше, чем с однополярным выпрямителем, который задействован в компьютерном блоке питания.

Земля блока питания останется самой собой и в этом случае, то есть средней точкой.

Остается подобрать только диодный мост.

В предлагаемом варианте необходимо использовать диоды с обратным напряжением не меньше 100 В. Они обязательно должны быть импульсного типа. Можно также задействовать диоды Шоттки.

Идеальным вариантом являются отечественные КД213. Они довольно мощные и к тому же без проблем работают на таких частотах.

После переделки получается двухполярное напряжение, а если быть точнее, двухполярные 30 В. Это как раз то, что нужно для микросхем типа TDA7294.

И самое важное – будет работать защита. При коротком замыкании блок попросту уйдет в защиту. Чтобы снять ее, необходимо на короткое время разъединить зеленый и черный провода, а затем соединить снова. Если блок будет постоянно использоваться, то стоит поставить выключатель.

В зависимости от блока питания 12-вольтовые шины на трансформаторе могут быть с разных сторон, поэтому, чтобы не путаться, необходимо отследить путь желтого выходного провода и найти диодную сборку на шине 12 В.

Потом нужно припаять провода к крайним выводам этой сборки.

Не будет работать только стабилизация, но, в принципе, для питания усилителя она вовсе не нужна.

Автор: Алексей Алексеевич. Мурманск.

---

 

Двухполярный блок питания из готовых китайских модулей dc-dc step down LM2596

Заявлены довольно высокие параметры, а стоимость готового модуля меньше стоимости входящих в него деталей. Прельщают малые размеры платы.
Я решил приобрести несколько штук и испытать их. Надеюсь, мой опыт будет полезен не слишком опытным радиолюбителям.

Содержание / Contents

Я купил на Aliexpress модули LM2596, как на фото выше. Хотя на сайте были показаны твердотельные конденсаторы на напряжение 50 В, конденсаторы обычные, а половина модулей с конденсаторами на напряжение 16 В. Можно подумать, что достаточно взять трансформатор, диодный мост, подключить к ним модуль, и перед нами стабилизатор с выходным напряжением 3…30 В и током до 2 А (кратковременно до 3 А).

Я так и сделал. Без нагрузки всё было хорошо. Трансформатор с двумя обмотками по 18 В и обещанным током до 1,5 А (провод на глаз был явно тонковат, так оно и оказалось).
Мне нужен был стабилизатор +-18 В и я выставил нужное напряжение.

При нагрузке 12 Ом ток 1,5 А, вот осциллограмма, 5 В /клетка по вертикали.

Это трудно назвать стабилизатором.

Причина проста и понятна: конденсатор на плате 200 мкФ, он служит только для нормальной работы DC-DC преобразователя. При подаче на вход напряжения от лабораторного блока питания, всё было нормально. Выход очевиден: надо питать стабилизатор от источника с малыми пульсациями, т. е. добавить после моста ёмкость.

Вот напряжение при нагрузке 1,5 А на входе модуля без дополнительного конденсатора.

С дополнительным конденсатором 4700 мкФ на входе, пульсации на выходе резко уменьшились, но при 1,5 А были ещё заметны. При уменьшении выходного напряжения до 16 В, идеальная прямая линия (2 В /клетка).

Падение напряжения на модуле DC-DC должно быть минимум 2…2,5 В.

Теперь можно смотреть пульсации на выходе импульсного преобразователя.

Видны небольшие пульсации с частотой 100 Гц промодулированные частотой несколько десятков кГц. Datasheet на LM2596 рекомендует дополнительный LC фильтр на выходе. Так мы и сделаем. В качестве сердечника я использовал цилиндрический сердечник от неисправного БП компьютера и намотал обмотку в два слоя проводом 0,8 мм.

На плате красным цветом показано место для установки перемычки – общего провода двух каналов, стрелкой – место для припаивания общего провода, если не использовать клеммы.

Посмотрим, что стало с ВЧ-пульсациями.

Их больше нет. Остались небольшие пульсации с частотой 100 Гц.
Неидеально, но неплохо.

Замечу, что при увеличении выходного напряжения, дроссель в модуле начинает дребезжать и на выходе резко растёт ВЧ-помеха, стоит напряжение чуть уменьшить (всё это при нагрузке 12 Ом), помехи и шум полностью пропадают.

Схема проста и очевидна.

При длительной нагрузке током 1 А детали заметно нагреваются: диодный мост, микросхема, дроссель модуля, больше всего дроссель (дополнительные дроссели холодные). Нагрев на ощупь 50 градусов.

При работе от лабораторного блока питания, нагрев при токах 1,5 и 2 А терпимый в течение нескольких минут. Для длительной работы с большими токами желателен теплоотвод на микросхему и дроссель большего размера.

Для монтажа модуля я применил самодельные «стойки» из луженого провода диаметром 1 мм.

Это обеспечило удобный монтаж и охлаждение модулей. Стойки можно сильно нагревать при пайке, они не сместятся в отличие от простых штырей. Эта же конструкция удобна, если надо припаять к плате внешние провода – хорошая жесткость и контакт.
Плата позволяет легко заменить при необходимости модуль DC-DC.

Общий вид платы с дросселями от половинок какого-то ферритового сердечника (индуктивность не критична).

Несмотря на крошечные размеры модуля DC-DC, общие размеры платы получились соизмеримыми с платой аналогового стабилизатора.

1. Необходим трансформатор с сильноточной вторичной обмоткой или с запасом по напряжению, в этом случае ток нагрузки может превышать ток обмотки трансформатора.

2. При токах порядка 2 А и более желателен небольшой теплоотвод на диодный мост и микросхему 2596.

3. Конденсатор питания желателен большой ёмкости, это благоприятно сказывается на работе стабилизатора. Даже крупная и качественная ёмкость немного нагревается, следовательно желательно малое ESR.

4. Для подавления пульсаций с частотой преобразования, LC фильтр на выходе необходим.

5. Данный стабилизатор имеет явное преимущество перед обычным компенсационным в том, что может работать в широком диапазоне выходных напряжений, при малых напряжениях можно получить на выходе ток больше, чем может обеспечить трансформатор.

6. Модули позволяют сделать блок питания с неплохими параметрами просто и быстро, обойдя подводные камни изготовления плат для импульсных устройств, то есть хороши для начинающих радиолюбителей.

Файл печатной платы в формате lay.
▼ DC-DC.zip  5.67 Kb ⇣ 109

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.

 

Схема импульсного блока питания для усилителя

Импульсный блок питания, обеспечивающий двухполярное напряжение +/-50В мощностью до 300 Вт, предназначен для применения в усилителях звука, сабвуферах аудиокомплекса, либо лабораторных БП повышенной мощности (например на базе такого модуля с Алиэкспресс). Эта относительно простая схема импульсного БП собрана в основном из радиоэлементов взятых из старых блоков питания AT/ATX.

Принципиальная схема преобразователя 220/2х50В

Схема самодельного импульсного БП для УМЗЧ

Трансформатор инвертора был намотан на ферритовом сердечнике ETD39. Моточные данные практически не отличаются, только выходные обмотки немного домотаны под увеличение вольтажа. Транзисторы ключевые — мощные IRFP450. Драйвер — популярная микросхема TL494. Питание осуществляется через специальный стабилизатор. В нём резистор пусковой с выпрямленным напряжением сети заряжает конденсатор питания, на котором, когда напряжение достигнет порога, включится стабилизатор, запустив драйвер. Он будет питаться только в моменты накопления энергии на конденсаторе, а после запуска преобразователя, питание драйвера возьмет на себя дополнительная обмотка трансформатора. Принцип работы такого варианта запуска известен давно и используется в популярной м/с UC384x.

Печатная плата

Силовой каскад

Еще одна особенность схемопостроения БП — управление полевыми транзисторами. Тут нижний по схеме IRFP450 управляется прямо с выхода драйвера, а верхний с помощью небольшого трансформатора.

Кроме того, система была оснащена защитой по току, отслеживая ток нижнего полевика, используя его сопротивление Rdson.

Результаты испытания БП

Готовый блок питания — плата с деталями

На практике, удалось получить около 100-150 выходной мощности на 4 омных АС. Напряжение +/-50В выставляется резистором P1 10к. Конечно оно может принимать любые значения, в зависимости от применяемой схемы УНЧ. В настоящее время система работает в составе самодельного двухканального транзисторного УМЗЧ.

Простой импульсный бп своими руками. Мощный импульсный сетевой двухполярный блок питания

Тип блока питания, как уже заметили — импульсный. Такое решение резким образом уменьшает вес и размеры конструкции, но работает не хуже обыкновенного сетевого трансформатора, к которому мы привыкли. Схема собрана на мощном драйвере IR2153. Если микросхема в DIP корпусе, то диод нужно ставить обязательно. На счет диода — обратите внимание, он не обычный, а ультрабыстрый, поскольку рабочая частота генератора составляет десятки килогерц и обычные выпрямительные диоды тут не подойдут.

В моем случае вся схема была собрана на «рассыпухе», поскольку собирал только для проверки работоспособности. Мной схема практически не настраивалась и сразу заработала как швейцарские часы.

Трансформатор — желательно взять готовый, от компьютерного блока питания (подойдет буквально любой, я взял трансформатор с косичкой от блока питания АТХ 350 ватт). На выходе трансформатора можно использовать выпрямитель из диодов ШОТТКИ (тоже можно найти в компьютерных блоках питания), или любые быстрые и ультрабыстрые диоды с током 10 Ампер и более, также можно ставить наши КД213А.

Схему подключайте в сеть через лампу накаливания 220 Вольт 100 ватт, в моем случае все тесты делал инвертором 12-220 с защитой от КЗ и перегруза и только после точной настройки решился подключить в сеть 220 Вольт.

Как должна работать собранная схема?

• Ключи холодные, без выходной нагрузки (у меня даже с выходной нагрузкой 50 ватт ключи оставались ледяными) .
• Микросхема не должна перегреваться в ходе работы.
• На каждом конденсаторе должно быть напряжение порядка 150 Вольт, хотя номинал этого напряжение может откланяться на 10-15 Вольт.
• Схема должна работать бесшумно.
• Резистор питания микросхемы (47к) должен чуть перегреваться во время работы, возможен также ничтожный перегрев резистора снаббера (100 Ом).

Основные проблемы, которые возникают после сборки

Проблема 1. Собрали схему, при подключении контрольная лампочка, которая подключена на выход трансформатора мигает, а сама схема издает непонятные звуки.

Решение. Скорее всего не хватает напряжения для питания микросхемы, попробуйте снизить сопротивление резистора 47к до 45, если не поможет, то до 40 и так (с шагом 2-3кОм) до тех пор, пока схема не заработает нормально.

Проблема 2. Собрали схему, при подаче питания ничего не греется и не взрывается, но напряжение и ток на выходе трансформатора мизерные (почти ровны нулю)

Решение. Замените конденсатор 400Вольт 1мкФ на дроссель 2мГн.

Проблема 3. Один из электролитов сильно греется.

Решение. Скорее всего он нерабочий, замените на новый и заодно проверьте диодный выпрямитель, может именно из-за нерабочего выпрямителя на конденсатор поступает переменка.

Импульсный блок питания на ir2153 можно использовать для питания мощных, высококачественных усилителей, или же использовать в качестве зарядного устройства для мощных свинцовых аккумуляторов, можно и в качестве блока питания — все на ваше усмотрение.

Мощность блока может доходить до 400 ватт , для этого нужно будет использовать трансформатор от АТХ на 450 ватт и заменить электролитические конденсаторы на 470мкФ — и все!

В целом, импульсный блок питания своими руками можно собрать всего за 10-12 $ и то если брать все компоненты из радиомагазина, но у каждого радиолюбителя найдется больше половины радиодеталей, использованных в схеме.

Устанавливаются во многих электроприборах. Основным их элементом принято считать катушку индуктивности. По своим параметрам она может довольно сильно отличаться, и в первую очередь это связано с пороговым напряжением в сети.

Дополнительно следует учитывать мощность самого прибора. Сделать простой блок питания в домашних условиях довольно просто. Однако в данном случае необходимо уметь рассчитывать показатель частотной модуляции. Для этого учитывается вектор прерывания в сети и параметр интеграции.

Как сделать блок для компьютера?

Для того чтобы собирать импульсные блоки питания своими руками для компьютеров, потребуются катушки индуктивности средней мощности. Частотный сдвиг в данном случае будет полностью зависеть от типа используемых конденсаторов. Дополнительно перед началом работы следует рассчитать показатель модуляции. При этом важно учесть пороговое напряжение в системе.

Если параметр модуляции находится в районе 80 %, то конденсаторы можно использовать с емкостью менее 4 пФ. Однако следует позаботиться о наличии мощных транзисторов. Основной проблемой данных блоков принято считать перегрев обмотки катушки. При этом человек может наблюдать небольшую задымленность. Ремонт импульсного блока питания в данном случае следует начинать с отключения в первую очередь всех конденсаторов. После этого контакты необходимо тщательно зачистить. Если в конечном счете проблема будет не устранена, катушку индуктивности придется полностью заменить.

Модель на 3 В

Сделать импульсные блоки питания своими руками на 3 В можно используя обычные катушки индуктивности серии РР202. Показатели проводимости у них находятся на среднем уровне. В данной ситуации параметр модуляции в системе не должен превышать 70 %. В противном случае пользователь может столкнуть с частотным сдвигом, который будет происходить в блоке.

Дополнительно важно подбирать конденсаторы с емкостью не менее 5 пФ. Принцип работы импульсного блока питания данного типа основывается на смене фазы. При этом нередко специалистами дополнительно устанавливаются преобразователи. Все это необходимо для того, чтобы промежуточная частота была как можно меньше. Кулеры на блоки данного типа монтируются крайне редко.

Устройство на 5 В

Чтобы сделать импульсные блоки питания своими руками, необходимо обязательно подобрать выпрямитель, исходя из мощности электроприбора. Конденсаторы в данном случае используются с емкостью до 6 пФ. При этом дополнительно в приборе устанавливаются попарно транзисторы. Это необходимо для того, чтобы показатель модуляции как минимум вывести на уровень 80 %.

Все это позволит повысить также параметр индуктивности. Проблемы данных блоков чаще всего связаны именно с перегревом конденсаторов. При этом на катушку особого напряжения не оказывается. Ремонт импульсного блока питания в данном случае следует начинать стандартно — с зачистки контактов. Только после этого устанавливается более мощный преобразователь.

Что понадобится для блока на 12 В?

Стандартная схема импульсного блока питания данного типа включает в себя катушку индуктивности, конденсаторы, а также выпрямитель вместе с фильтрами. Параметр модуляции в этом случае значительно зависит от показателя предельной частоты. Дополнительно важно учитывать скорость интегрального процессора. Транзисторы для блока данного типа в основном подбираются полевого вида.

Конденсаторы необходимы только с емкостью на уровне 5 пФ. Все это в конечном счете позволит значительно понизить риск термального повышения в системе. Катушки индуктивности устанавливаются, как правило, средней мощности. При этом обмотки для них обязательно должны использоваться медные. Регулируется импульсный блок питания 12В за счет специальных контролеров. Однако многое в данной ситуации зависит от типа электроприбора.

Блоки с фильтрами ММ1

Схема импульсного блока питания с фильтрами данной серии включает в себя, помимо катушки индуктивности, выпрямитель, конденсатор и резистор вместе с преобразователем. Использование фильтров в устройстве позволяет значительно сократить риск термального повышения. При этом чувствительность модели повышается. Коэффициент модуляции в этом случае напрямую зависит от прерывания сигнала.

Для повышения порогового напряжения специалисты резисторы рекомендуют применять только полевого типа. При этом емкость конденсатора минимум должна быть на уровне 4 Ом. Основной проблемой таких устройств принято считать повышение отрицательного сопротивления. В результате все резисторы на плате довольно быстро выгорают. Ремонт блока в такой ситуации необходимо начинать с замены внешней обмотки катушки индуктивности. Дополнительно следует проверить полярность резисторов. В некоторых случаях повышение отрицательного сопротивления в цепи связано с увеличением диапазона частоты. В данном случае целесообразнее поставить более мощный преобразователь.

Как собрать блок с выпрямителем?

Чтобы сделать импульсные блоки питания своими руками с выпрямителем, транзисторы понадобятся закрытого типа. При этом конденсаторов в системе должно быть предусмотрено как минимум четыре единицы. Минимальная их емкость обязана находиться на уровне 5 пФ. Принцип работы импульсного блока питания данного типа основывается на изменении фазы тока. Происходит данный процесс непосредственно за счет преобразователя. Фильтры у таких моделей устанавливаются довольно редко. Связано это в большей степени с тем, что пороговое напряжение вследствие их использования значительно повышается.

Модели со сглаживающими фильтрами

Схема импульсного блока питания 12В со сглаживающими фильтрами конденсаторы предусматривает с емкостью как минимум в 4 пФ. За счет этого показатель модуляции должен находится на уровне 70 %. Для того чтобы стабилизировать процесс преобразования, многие используют резисторы только закрытого типа. Пропускная способность у них довольно малая, однако проблему они решают. Принцип импульсного блока питания основывается на изменении фазы устройства. Фильтры у него чаще всего устанавливаются сразу возле катушки.

Блоки повышенной стабилизации

Сделать блок данного типа можно используя катушку индуктивности только большой мощности. При этом конденсаторов в системе должно быть как минимум пять единиц. Также следует заранее подсчитать количество необходимых резисторов. Если преобразователь используется в блоке низкочастотный, то резисторов необходимо использовать только два. В противном случае они устанавливаются также и на выходе. Фильтры для данных систем применяются самые разнообразные.

В этой ситуации многое зависит от показателя модуляции. Основной проблемой таких систем принято считать перегрев резисторов. Происходит это из-за резкого повышения порогового напряжения. При этом преобразователь также выходит из строя. Ремонт блока в такой ситуации необходимо начинать также с зачистки контактов. Только после этого можно проверить уровень отрицательного сопротивления. Если данный параметр превышает 5 Ом, то необходимо полностью заменить все конденсаторы в устройстве.

Модели с конденсаторами РС

Сделать блоки с конденсаторами данной серии можно довольно просто. Резисторы для них используются только закрытого типа. При этом полевые аналоги значительно снизят параметр модуляции до 50 %. Катушки индуктивности с конденсаторами применяются средней мощности. Прерывание сигнала в данном случае напрямую зависит от скорости возрастания предельного напряжения. Преобразователи в устройствах используются довольно редко. В данном случае интегрирование происходит за счет изменения положения резистора.

Устройства с конденсаторами СХ

Сделать блоки данного типа можно только на резисторах закрытого типа. Катушки индуктивности на них можно устанавливать различной мощности. В данном случае параметр модуляции зависит исключительно от порогового напряжения. Если рассматривать модели для телевизоров, то блок лучше всего делать сразу с системой фильтрации. В данном случае низкочастотные помехи будут отсеиваться сразу на входе. Конденсаторов в устройстве должно быть предусмотрено как минимум пять. Емкость их в среднем обязана составлять 5 пФ.

Если устанавливать их непосредственно возле катушки индуктивности, то лучше всего использовать дополнительно многослойный конденсатор. Контролеры в данном случае устанавливаются только поворотного типа. При этом регулировка импульсного блока питания будет происходить довольно плавно.

Как сделать блок с синазным дросселем?

Схема импульсного блока питания 12В с синазным дросселем включает в себя катушку, конденсатор, а также преобразователь. Последний элемент подбирается исходя из уровня отрицательного сопротивления в цепи. Также важно заранее рассчитать параметр предельной частоты. В среднем он должен быть не ниже 45 Гц. За счет этого стабильность системы значительно повысится. Работа импульсного блока питания данного типа основывается на изменении фазы за счет повышения модуляции.

Блоки с применением керамических конденсаторов

Сделать мощный импульсный блок питания с керамическими конденсаторами довольно сложно из-за высокого сопротивления цепи. В результате встретить такие модификации на сегодняшний день проблематично. Как правило, они изредка применяются на различном аудиоборудовании. Резисторы в данном случае подходят только полевого типа. Также следует заранее подбирать качественный преобразователь. Обмотка на нем должна быть только медная.

При этом витки обязаны быть направлены как сверху вниз, так и снизу вверх. Прерывание сигнала в данном случае напрямую зависит от скорости процесса преобразования. Если температура в системе повышается довольно быстро, в первую очередь страдают именно конденсаторы. При этом дымок над платой появляется довольно часто. В таком случае ремонт блока следует начинать с замены конденсаторов. После этого проверяется пороговое напряжение на внешней обмотке катушки индуктивности. Завершать работы следует с зачистки контактов.

Модели с каплевидными конденсаторами

Принцип работы блоков с каплевидными конденсаторами стандартно заключается в изменении фазы. При этом преобразователь в процессе играет ключевую роль. Для стабильной работы системы параметр отрицательного сопротивления должен находиться на уровне не ниже 5 Ом. В противном случае конденсаторы перегружаются. Катушку индуктивности в данном случае можно использовать любую. При этом параметр модуляции обязан находиться в районе 70 %. Резисторы для таких блоков используются только векторные. Проходимость тока у них довольно высокая. При этом стоят они на рынке дешево.

Применение варисторов

Варисторы в маломощных блоках используются крайне редко. При этом они способны значительно повысить стабильность работы прибора. Устанавливаются данные элементы, как правило, возле катушки индуктивности. Скорость процесса интегрирования в данном случае зависит напрямую от типов конденсаторов. Если использовать их с предельной емкостью на уровне 5 пФ, то коэффициент модуляции будет находиться на уровне 60 %.

Прерывание сигнала в данном случае может происходить из-за сбоев преобразователя. Ремонт блока необходимо начинать с обследования состояния контактов. Только после этого проверяется целостность обмотки катушки индуктивности. Контролеры для таких блоков подходят самые разнообразные. Кнопочные варианты следует рассматривать в последнюю очередь. Регулирование блока при этом будет зависеть во многом от проводимости контактов.

Импульсные источники питания (ИИП) обычно являются достаточно сложными устройствами, из-за чего начинающие радиолюбители стремятся их избегать. Тем не менее, благодаря распространению специализированных интегральных ШИМ-контроллеров, есть возможность конструировать достаточно простые для понимания и повторения конструкции, обладающие высокими показателями мощности и КПД. Предлагаемый блок питания имеет пиковую мощность около 100 Вт и построен по топологии flyback (обратноходовой преобразователь), а управляющим элементом является микросхема CR6842S (совместимые по выводам аналоги: SG6842J , LD7552 и OB2269).

Внимание! В некоторых случаях для отладки схемы может понадобится осциллограф!

Технические характеристики

Размеры блока: 107х57х30 мм (размеры готового блока с Алиэкспресс, возможны отклонения) .
Выходное напряжение: версии на 24 В (3-4 А) и на 12 В (6-8 А).
Мощность: 100 Вт.
Уровень пульсаций: не более 200 мВ.

На Али легко найти множество вариантов готовых блоков по этой схеме, например, по запросам вида «Artillery power supply 24V 3A» , «Блок питания XK-2412-24» , «Eyewink 24V switching power supply» и тому подобным. На радиолюбительских порталах данную модель уже окрестили «народной», ввиду простоты и надёжности. Схемотехнически варианты 12В и 24В различаются незначительно и имеют идентичную топологию.

Пример готового блока питания с Али:

Обратите внимание! В данной модели БП у китайцев весьма высок процент брака, поэтому при покупке готового изделия перед включением желательно тщательно проверять целостность и полярность всех элементов. В моём случае, например, диод VD2 имел неверную полряность, из-за чего уже после трёх включений блок сгорел и мне пришлось менять контроллер и ключевой транзистор.

Подробно методология проектирования ИИП вообще, и конкретно этой топологии в частности, тут рассматриваться не будет, ввиду слишком большого объёма информации — см. отдельные статьи.

Импульсный блок питания мощностью 100Вт на контроллере CR6842S.

Назначение элементов входной цепи

Рассматривать схему блока будем слева-направо:

F 1	Обычный плавкий предохранитель.
5D-9	Терморезистор, ограничивает бросок тока при включении блока питания в сеть. При комнатной температуре имеет небольшое сопротивление, ограничивающее броски тока, при протекании тока разогревается, что вызывает снижение сопротивления, поэтому в дальнейшем не влияет на работу устройства.
C 1	Входной конденсатор, для подавления несимметричной помехи. Ёмкость допустимо немного увеличить, желательно чтобы он был помехоподавляющим конденсатором типа X2 или имел большой (10-20 раз) запас по рабочему напряжению. Для надёжного подавления помех должен иметь низкие ESR И ESL.
L 1	Синфазный фильтр, для подавления симметричной помехи. Состоит из двух катушек индуктивности с одинаковым числом витков, намотанных на общем сердечнике и включенных синфазно.
KBP307	Выпрямительный диодный мост.
R 5 , R 9	Цепочка, необходимая для запуска CR6842. Через неё осуществляется первичный заряд конденсатора C 4 до 16.5В. Цепь должна обеспечивать ток запуска не менее 30 мкА (максимум, согласно даташиту) во всём диапазоне входных напряжений. Также, в процессе работы посредством этой цепочки осуществляется контроль входного напряжения и компенсация напряжения при котором закрывается ключ — увеличение тока, втекающего в третий пин, вызывает понижение порогового напряжения закрытия ключа.
R 10	Времязадающий резистор для ШИМ. Увеличение номинала данного резистора уменьшит частоту переключения. Номинал должен лежать в пределах 16-36 кОм.
C 2	Сглаживающий конденсатор.
R 3 , C 7 , VD 2	Снабберная цепь, защищающая ключевой транзистор от обратных выбросов с первичной обмотки трансформатора. R 3 желательно использовать мощностью не менее 1Вт.
C 3	Конденсатор, шунтирующий межобмоточную ёмкость. В идеале должен быть Y-типа, либо же должен иметь большой запас (15-20 раз) по рабочему напряжению. Служит для уменьшения помех. Номинал зависит от параметров трансформатора, делать слишком большим нежелательно.
R 6 , VD 1 , C 4	Данная цепь, запитываясь от вспомогательной обмотки трансформатора образует цепь питания контроллера. Также данная цепь влияет на цикл работы ключа. Работает это следующим образом: для корректной работы напряжение на седьмом выводе контроллера должно находиться в пределах 12.5 — 16.5 В. Напряжение 16.5В на этом выводе является порогом, при котором происходит открытие ключевого транзистора и энергия начинает запасаться в сердечнике трансформатора (в это время микросхема питается от C 4). При понижении ниже 12.5В микросхема отключается, таким образом конденсатор C 4 должен обеспечивать питание контроллера пока из вспомогательной обмотки не поступает энергии, поэтому его номинала должно быть достаточно чтобы удерживать напряжение выше 12.5В пока ключ открыт. Нижний предел номинала C 4 следует рассчитывать исходя из потребления контроллера около 5 мА. От времени заряда данного конденсатора до 16.5В зависит время закрытого ключа и определяется оно током, который может отдать вспомогательная обмотка, при этом ток ограничивается резистором R 6 . Кроме всего прочего, посредством данной цепи в контроллере предусмотрена защита от перенапряжения в случае выхода из строя цепей обратной связи — при превышении напряжения выше 25В контроллер отключится и не начнёт работать пока питание с седьмого пина не будет снято.
R 13	Ограничивает ток заряда затвора ключевого транзистора, а также обеспечивает его плавное открытие.
VD 3	Защита затвора транзистора.
R 8	Подтяжка затвора к земле, выполняет несколько функций. Например, в случае отключения контроллера и повреждения внутренней подтяжки данный резистор обеспечит быстрый разряд затвора транзистора. Также, при корректной разводке платы обеспечит более короткий путь тока разряда затвора на землю, что должно положительно сказаться на помехозащищённости.
BT 1	Ключевой транзистор. Устанавливается на радиатор через изолирующую прокладку.
R 7 , C 6	Цепь служит для сглаживания колебаний напряжения на токоизмерительном резисторе.
R 1	Токоизмерительный резистор. Когда напряжение на нём превышает 0.8В контроллер закрывает ключевой транзистор, таким образом регулируется время открытого ключа. Кроме того, как уже говорилось выше, напряжение при котором будет закрыт транзистор также зависит от входного напряжения.
C 8	Фильтрующий конденсатор оптопары обратной связи. Допустимо немного увеличить номинал.
PC817	Опторазвязка цепи обратной связи. Если транзистор оптопары закроется это вызовет повышение напряжения на втором выводе контроллера. Если напряжение на втором выводе будет превышать 5.2В дольше 56 мс, это вызовет закрытие ключевого транзистора. Таким образом реализована защита от перегрузки и короткого замыкания.

В данной схеме 5-й вывод контроллера не используется. Однако, согласно даташиту на контроллер, на него можно повесить NTC-термистор, который обеспечит отключение контроллера в случае перегрева. Стабилизированный выходной ток данного вывода — 70 мкА. Напряжение срабатывания температурной защиты 1.05В (защита включится при достижении сопротивления 15 кОм). Рекомендуемый номинал термистора 26 кОм (при 27°C).

Параметры импульсного трансформатора

Поскольку импульсный трансформатор это один из самых сложных в проектировании элементов импульсного блока, расчёт трансформатора для каждой конкретной топологии блока требует отдельной статьи, поэтому подробного описания методологии тут не будет, тем не менее для повторения описываемой конструкции следует указать основные параметры используемого трансформатора.

Следует помнить, что одно из важнейших правил при проектировании — соответствие габаритной мощности трансформатора и выходной мощности блока питания, поэтому первым делом, в любом случае, выбирайте подходящие вашей задаче сердечники.

Чаще всего данная конструкция поставляется с трансформаторами, выполненными на сердечниках типа EE25 или EE16, либо аналогичных. Собрать достаточно информации по количеству витков в данной модели ИИП не удалось, поскольку в разных модификациях, несмотря на схожие схемы, используются различные сердечники.

Увеличение разницы в количестве витков ведёт к уменьшению потерь на переключение ключевого транзистора, но повышает требования к его нагрузочной способности по максимальному напряжению сток-исток (VDS).

Для примера, будем ориентироваться на стандартные сердечники типа EE25 и значение максимальной индукции Bmax = 300 мТ. В этом случае соотношение витков первой-второй-третьей обмотки будет равно 90:15:12.

Следует помнить, что указанное соотношение витков не является оптимальным и возможно потребуется корректировка соотношений по результатам испытаний.

Первичную обмотку следует наматывать проводником не тоньше 0.3мм в диаметре. Вторичную обмотку желательно выполнять сдвоенным проводом диаметром 1мм. Через вспомогательную третью обмотку течёт малый ток, поэтому провода диаметром 0.2мм будет вполне достаточно.

Описание элементов выходной цепи

Далее кратко рассмотрим выходную цепь источника питания. Она, в общем-то, совершенно стандартна, от сотен других отличается минимально. Интересна может быть лишь цепочка обратной связи на TL431, но её мы тут подробно рассматривать не будем, потому что про цепи обратной связи есть отдельная статья.

VD 4	Сдвоенный выпрямительный диод. В идеале подбирать с запасом по напряжению\току и с минимальным падением. Устанавливается на радиатор через изолирующую прокладку.
R 2 , C 12	Снабберная цепь для облегчения режима работы диода. R 2 желательно использовать мощностью не менее 1Вт.
C 13 , L 2 , C 14	Выходной фильтр.
C 20	Керамический конденсатор, шунтирующий выходной конденсатор C 14 по ВЧ.
R 17	Нагрузочный резистор, обеспечивающий нагрузку для холостого хода. Также через него разряжаются выходные конденсаторы в случае запуска и последующего отключения без нагрузки.
R 16	Токоограничивающий резистор для светодиода.
C 9 , R 20 , R 18 , R 19 , TLE431, PC817	Цепь обратной связи на прецизионном источнике питания. Резисторы задают режим работы TLE431, а PC817 обеспечивает гальваническую развязку.

Что можно улучшить

Вышеописанная схема обычно поставляется в готовом виде, но, если собирать схему самому, ничто не мешает немного улучшить конструкцию. Модифицировать можно как входные, так и выходные цепи.

Если в ваших розетках земляной провод имеет соединение с качественной землёй (а не просто ни к чему не подключен, как это часто бывает), можно добавить два дополнительных Y-конденсатора, соединённых каждый со своим сетевым проводом и землёй, между L 1 и входным конденсатором C 1 . Это обеспечит симметрирование потенциалов сетевых проводов относительно корпуса и лучшее подавление синфазной составляющей помехи. Вместе с входным конденсатором два дополнительных конденсатора образуют т.н. «защитный треугольник».

После L 1 также стоит добавить ещё один конденсатор X-типа, с той же ёмкостью что у C 1 .

Для защиты от импульсных бросков напряжения большой амплитуды целесообразно параллельно входу подключать варистор (например 14D471K). Также, если у вас есть земля, для защиты в случае аварии на линии электроснабжения, при которой вместо фазы и нуля фаза попадаётся на оба провода, желательно составить защитный треугольник из таких же варисторов.

При повышении напряжения выше рабочего, варистор снижает своё сопротивление и ток течёт через него. Однако, ввиду относительно низкого быстродействия варисторов, они не способны шунтировать скачки напряжения с быстро нарастающим фронтом, поэтому для дополнительной фильтрации быстрых скачков напряжения желательно параллельно входу подключать также двунаправленный TVS-супрессор (например, 1.5KE400CA).

Опять же, при наличии земляного провода, желательно добавить на выход блока ещё два Y-конденсатора небольшой ёмкости, включенных по схеме «защитного треугольника» параллельно с C 14 .

Для быстрой разрядки конденсаторов при отключении устройства параллельно входным цепям целесообразно добавить мегаомный резистор.

Каждый электролитический конденсатор желательно зашунтировать по ВЧ керамикой малой ёмкости, расположенной максимально близко к выводам конденсатора.

Ограничительный TVS-диод будет не лишним поставить также и на выход — для защиты нагрузки от возможных перенапряжений в случае проблем с блоком. Для 24В версии подойдёт, например 1.5KE24A.

Заключение

Схема достаточно проста для повторения и стабильна. Если добавить все, описанные в разделе «Что можно улучшить», компоненты, получится весьма надёжный и малошумящий блок питания.

В большинстве современных электронных устройств практически не используются аналоговые (трансформаторные) блоки питания, им на смену пришли импульсные преобразователи напряжения. Чтобы понять, почему так произошло, необходимо рассмотреть конструктивные особенности, а также сильные и слабы стороны этих устройств. Мы также расскажем о назначении основных компонентов импульсных источников, приведем простой пример реализации, который может быть собран своими руками.

Конструктивные особенности и принцип работы

Из нескольких способов преобразования напряжения для питания электронных компонентов, можно выделить два, получивших наибольшее распространение:

1. Аналоговый, основным элементом которого является понижающий трансформатор, помимо основной функции еще и обеспечивающий гальваническую развязку.
2. Импульсный принцип.

Рассмотрим, чем отличаются эти два варианта.

БП на основе силового трансформатора

Рассмотрим упрощенную структурную схему данного устройства. Как видно из рисунка, на входе установлен понижающий трансформатор, с его помощью производится преобразование амплитуды питающего напряжения, например из 220 В получаем 15 В. Следующий блок – выпрямитель, его задача преобразовать синусоидальный ток в импульсный (гармоника показана над условным изображением). Для этой цели используются выпрямительные полупроводниковые элементы (диоды), подключенные по мостовой схеме. Их принцип работы можно найти на нашем сайте.

Следующий блок играет выполняет две функции: сглаживает напряжение (для этой цели используется конденсатор соответствующей емкости) и стабилизирует его. Последнее необходимо, чтобы напряжение «не проваливалось» при увеличении нагрузки.

Приведенная структурная схема сильно упрощена, как правило, в источнике данного типа имеется входной фильтр и защитные цепи, но для объяснения работы устройства это не принципиально.

Все недостатки приведенного варианта прямо или косвенно связаны с основным элементом конструкции – трансформатором. Во-первых, его вес и габариты, ограничивают миниатюризацию. Чтобы не быть голословным приведем в качестве примера понижающий трансформатор 220/12 В номинальной мощностью 250 Вт. Вес такого агрегата – около 4-х килограмм, габариты 125х124х89 мм. Можете представить, сколько бы весила зарядка для ноутбука на его основе.

Во-вторых, цена таких устройств порой многократно превосходит суммарную стоимость остальных компонентов.

Импульсные устройства

Как видно из структурной схемы, приведенной на рисунке 3, принцип работы данных устройств существенно отличается от аналоговых преобразователей, в первую очередь, отсутствием входного понижающего трансформатора.

Рисунок 3. Структурная схема импульсного блока питания

Рассмотрим алгоритм работы такого источника:

• Питание поступает на сетевой фильтр, его задача минимизировать сетевые помехи, как входящие, так и исходящие, возникающие вследствие работы.
• Далее вступает в работу блок преобразования синусоидального напряжения в импульсное постоянное и сглаживающий фильтр.
• На следующем этапе к процессу подключается инвертор, его задача связана с формированием прямоугольных высокочастотных сигналов. Обратная связь с инвертором осуществляется через блок управления.
• Следующий блок – ИТ, он необходим для автоматического генераторного режима, подачи напряжения на цепи, защиты, управления контроллером, а также нагрузку. Помимо этого в задачу ИТ входит обеспечение гальванической развязки между цепями высокого и низкого напряжения.

В отличие от понижающего трансформатора, сердечник этого устройства изготавливается из ферримагнитных материалов, это способствует надежной передачи ВЧ сигналов, которые могут быть в диапазоне 20-100 кГц. Характерная особенность ИТ заключается в том, что при его подключении критично включение начала и конца обмоток. Небольшие размеры этого устройства позволяют изготавливать приборы миниатюрных размеров, в качестве примера можно привести электронную обвязку (балласт) светодиодной или энергосберегающей лампы.

• Далее вступает в работу выходной выпрямитель, поскольку он работает с высокочастотным напряжением, для процесса необходимы быстродействующие полупроводниковые элементы, поэтому для этой цели применяют диоды Шоттки.
• На завершавшей фазе производится сглаживание на выгодном фильтре, после чего напряжение подается на нагрузку.

Теперь, как и обещали, рассмотрим принцип работы основного элемента данного устройства – инвертора.

Как работает инвертор?

ВЧ модуляцию, можно сделать тремя способами:

• частотно-импульсным;
• фазо-импульсным;
• широтно-импульсным.

На практике применяется последний вариант. Это связано как с простотой исполнения, так и тем, что у ШИМ неизменна коммуникационная частота, в отличие от двух остальных способов модуляции. Структурная схема, описывающая работу контролера, показана ниже.

Алгоритм работы устройства следующий:

Генератор задающей частоты формирует серию прямоугольных сигналов, частота которых соответствует опорной. На основе этого сигнала формируется U П пилообразной формы, поступающее на вход компаратора К ШИМ. Ко второму входу этого устройства подводится сигнал U УС, поступающий с регулирующего усилителя. Сформированный этим усилителем сигнал соответствует пропорциональной разности U П (опорное напряжение) и U РС (регулирующий сигнал от цепи обратной связи). То есть, управляющий сигнал U УС, по сути, напряжением рассогласования с уровнем, зависящим как от тока на грузке, так и напряжению на ней (U OUT).

Данный способ реализации позволяет организовать замкнутую цепь, которая позволяет управлять напряжением на выходе, то есть, по сути, мы говорим о линейно-дискретном функциональном узле. На его выходе формируются импульсы, с длительностью, зависящей от разницы между опорным и управляющим сигналом. На его основе создается напряжение, для управления ключевым транзистором инвертора.

Процесс стабилизации напряжения на выходе производится путем отслеживания его уровня, при его изменении пропорционально меняется напряжение регулирующего сигнала U РС, что приводит к увеличению или уменьшению длительности между импульсами.

В результате происходит изменение мощности вторичных цепей, благодаря чему обеспечивается стабилизация напряжения на выходе.

Для обеспечения безопасности необходима гальваническая развязка между питающей сетью и обратной связью. Как правило, для этой цели используются оптроны.

Сильные и слабые стороны импульсных источников

Если сравнивать аналоговые и импульсные устройства одинаковой мощности, то у последних будут следующие преимущества:

• Небольшие размеры и вес, за счет отсутствия низкочастотного понижающего трансформатора и управляющих элементов, требующих отвода тепла при помощи больших радиаторов. Благодаря применению технологии преобразования высокочастотных сигналов можно уменьшить емкость конденсаторов, используемых в фильтрах, что позволяет устанавливать элементы меньших габаритов.
• Более высокий КПД, поскольку основные потери вызывают только переходные процессы, в то время как в аналоговых схемам много энергии постоянно теряется при электромагнитном преобразовании. Результат говорит сам за себя, увеличение КПД до 95-98%.
• Меньшая стоимость за счет применения мене мощных полупроводниковых элементов.
• Более широкий диапазон входного напряжения. Такой тип оборудования не требователен к частоте и амплитуде, следовательно, допускается подключение к различным по стандарту сетям.
• Наличие надежной защиты от КЗ, превышения нагрузки и других нештатных ситуаций.

К недостаткам импульсной технологии следует отнести:

Наличие ВЧ помех, это является следствием работы высокочастотного преобразователя. Такой фактор требует установки фильтра, подавляющего помехи. К сожалению, его работа не всегда эффективна, что накладывает некоторые ограничения на применение устройств данного типа в высокоточной аппаратуре.

Особые требования к нагрузке, она не должна быть пониженной или повышенной. Как только уровень тока превысит верхний или нижний порог, характеристики напряжения на выходе начнут существенно отличаться от штатных. Как правило, производители (в последнее время даже китайские) предусматривают такие ситуации и устанавливают в свои изделия соответствующую защиту.

Сфера применения

Практически вся современная электроника запитывается от блоков данного типа, в качестве примера можно привести:

Собираем импульсный БП своими руками

Рассмотрим схему простого источника питания, где применяется вышеописанный принцип работы.

Обозначения:

• Резисторы: R1 – 100 Ом, R2 – от 150 кОм до 300 кОм (подбирается), R3 – 1 кОм.
• Емкости: С1 и С2 – 0,01 мкФ х 630 В, С3 -22 мкФ х 450 В, С4 – 0,22 мкФ х 400 В, С5 – 6800 -15000 пФ (подбирается),012 мкФ, С6 – 10 мкФ х 50 В, С7 – 220 мкФ х 25 В, С8 – 22 мкФ х 25 В.
• Диоды: VD1-4 – КД258В, VD5 и VD7 – КД510А, VD6 – КС156А, VD8-11 – КД258А.
• Транзистор VT1 – KT872A.
• Стабилизатор напряжения D1 – микросхема КР142 с индексом ЕН5 – ЕН8 (в зависимости от необходимого напряжения на выходе).
• Трансформатор Т1 – используется ферритовый сердечник ш-образной формы размерами 5х5. Первичная обмотка наматывается 600 витков проводом Ø 0,1 мм, вторичная (выводы 3-4) содержит 44 витка Ø 0,25 мм, и последняя – 5 витков Ø 0,1 мм.
• Предохранитель FU1 – 0.25А.

Настройка сводится к подбору номиналов R2 и С5, обеспечивающих возбуждение генератора при входном напряжении 185-240 В.

В радиолюбительской практике многие самодельные конструкции остаются на полках без внимания по той причине, что не имеют блока питания. Одна из самых повторяемых конструкций — усилитель мощности низкой частоты, которому тоже нужен источник питания. Сетевые трансформаторы для запитки мощных усилителей стоят немало денег, да и размеры и вес иногда некстати. По этому в последнее время широкое применение нашли импульсные блоки питания. Эти блоки имеют полностью электронную начинку и работают в импульсном режиме. За счет повышенной рабочей частоте удается резким образом уменьшить размеры и вес источника питания. Схема такого блока питания была найдена в одном из зарубежных сайтов, недолго думая, решил повторить конструкцию.

Конструкция отличается особой простотой и дешевизной, в моем случае было потрачено всего 5$ на транзисторы и микросхему, все остальное можно найти в нерабочем компьютерном блоке питания.
Мощность такого блока может доходить до 400 ватт, для этого нужно только поменять диодный выпрямитель и электролиты, вместо 220 мкФ, поставить на 470.

Выпрямитель можно взять готовый, от компьютерного БП или собрать мост из диодов с током 3 А и более, обратное напряжение диодов не менее 400Вольт.

Первый запуск схемы нужно проводить с последовательно подключенной лампой накаливания на 220 Вольт 100 — 150 ватт, чтобы при неправильном монтаже схема не взорвалась.

Импульсные блоки питания своими руками

ИБП

Описание

В продолжительной поездке на личном автомобиле или отдыхая «дикарем» на природе, неплохо иметь с собой домашние электрооборудование, например, фен, электрическую бритву, фото или видеокамеру. Но из-за отсутствия розеток невозможно обеспечить питание приборов от обычной сети.

Единственным источником энергии в этом случае могут быть только автомобильные аккумуляторы, но их постоянного напряжения в 12 вольт не хватит для домашних устройств, работающих от переменного тока 220 вольт. Налицо полная несовместимость по сразу двум основным параметрам.

Но не стоит отчаиваться, выход из такой ситуации есть – это использование небольшого импульсного преобразователя тока. Он поможет превратить «воду в вино», то есть 12 вольт напряжения аккумулятора, в ток, требуемый для работы всех приборов − 220 вольт.

Принцип работы

Принцип его работы заключается в конвертировании переменного напряжения из электросети, имеющее частоту 50 Гц в аналогичное прямоугольного типа. Затем оно подвергается трансформации для достижения определенных значений, выпрямляется и отфильтровывается. Такой транзистор повышенной мощности, исполняющий одновременно роль импульсного трансформатора и ключа, преобразует напряжение тока.

По схеме они бывают двух типов: управляемые извне, внедрены в большинстве электроприборов и автогенераторы импульсного типа.

Также такие трансформаторы выпускаются разных размеров и мощностей в зависимости от специфики применения, но габариты в них не главное так, как эффективность таких устройств повышается по мере нарастания частоты, увеличение которой позволяет серьезно уменьшить размер и вес стального сердечника. Они, как правило, работают в частотном диапазоне от 18 до 50 кГц.

Область применения

Область применения импульсных преобразователей питания для бытового использования постоянно ширится. Они сегодня используются для обеспечения энергией всех приборов бытовой и вычислительной техники, а также в устройствах бесперебойного питания и зарядных устройствах для АКБ разного назначения, питания низковольтных осветительных систем и других нужд.

Часто приобретение такого устройства заводской сборки не очень оправдано, по соображениям экономии или с точки зрения специфики технических параметров требуемого агрегата. В этом случае собственноручное сооружение импульсного преобразователя может быть лучшим вариантом. Такой подход, как правило, более рационален благодаря широкому выбору недорогих комплектующих.

Преимущества и недостатки

Покупая ИБП, необходимо соотнести все его достоинства и недостатки с конкретными требованиями к эксплуатации в каждом частном случае и если он им удовлетворяет можно смело приобретать агрегат.

Преимущества импульсных блоков питания:

• Малый вес агрегата, благодаря меньшему размеру требуемого для работы трансформатора, и как следствие уменьшенной конструкции всего преобразователя. Конструкция оснащается фильтром выходного напряжения меньших размеров, так как, при сопоставимой мощности с аналогами импульсное устройство имеет большую частоту преобразования.
• Агрегаты повышенной мощности имеют наивысший КПД, доходящий до 90-98%. Такие устройства имеют минимальные потери энергии благодаря минимальному количеству операций переключения ключа, так как он большую часть времени находится в одном положении, в то время как в агрегатах других типов на операции с ним расходуется значительная мощность.
• На порядок более высокая степень надежности стабилизаторов импульсного типа в сравнении с линейными аналогами, которые сейчас используются только в питании плат со слабыми токами, например, СВЧ печах или колонках и других агрегатах малой мощности, созданных для непрерывной эксплуатации в течение нескольких лет без техобслуживания.
• Кроме того их преимуществом является расширенный диапазон частоты и напряжения тока, который могут быть реализованы только в очень дорогих, недоступных обычному потребителю, блоках линейного типа. Это позволяет использовать переносной импульсный блок даже при путешествиях по всему миру, так как его характеристики можно регулировать в широком диапазоне, подстраивая их для работы от розеток в разных странах с разными частотами и напряжением в электросети.
• В отличие от линейных устройств, благодаря универсальности импульсных преобразователей мощностью 12 V налажен массовый выпуск комплектующих для них, что положительным образом снизило их себестоимость и повысило доступность для рядового потребителя. Однако на более мощные их варианты эта особенность, конечно, не распространилась, они стоят дорого.
• Как правило, такие устройства в конструкции имеют несколько степеней защиты от аварийных ситуаций в сети: перебоев питания, короткого замыкания, отсутствия выходной нагрузки.

Недостатки импульсных блоков питания:

• Работы по их ремонту отличаются сложностью, так как большинство их внутренних элементов функционируют в совместной сети без какой-либо гальванической развязки.
• Сам импульсный принцип работы имеет оборотную сторону в виде высокочастотных помех, которые требуют подавления для использования блоков с большинством аппаратуры. А с некоторыми ее видами, обладающими повышенной чувствительностью к помехам они и вовсе не совместимы.
• Входящий ток имеет ограничение на минимальную мощность, при которой блок начнет работать.

Схема

Основой большинства преобразователей тока импульсного типа является блок-схема простейшего импульсного трансформатора, включающая в себя несколько блоков:

• Блок, преобразующий ток сети переменного типа в постоянный на выходе. В его основе диодный мост, который исполняет роль выпрямителя переменного напряжения и конденсатор, нивелирующий пульсации напряжения подвергшегося выпрямлению. Он может быть оснащен вспомогательными приборами: фильтрами напряжения сети, сглаживающими пульсации генератора импульсов и термисторами для ослабления скачка напряжения при включении. Наличие или отсутствие дополнительных компонентов влияет на себестоимость агрегата, и является статьей экономии при покупке бюджетного варианта агрегата.
• Блок генератора импульсов, создающий для питания первичной обмотки трансформатора импульсы заданной частоты. Различные модели работают с разной частотой, но границы ее колебания для всех устройств находятся в пределах от 30 до 200 кГц. Трансформатор является сердцем прибора, так как именно посредством него происходит гальваническая развязка с электросетью и преобразование тока для соответствия требуемым параметрам.
• Третий − блок трансформации переменного тока, поступающего с трансформатора в постоянный. В него входят диоды для выпрямления напряжения и фильтры пульсаций, которые значительно сложнее своего аналога из первого блока и включают в себя уже несколько конденсаторов и дроссель. В качестве статьи экономии, для уменьшения себестоимости преобразователи могут комплектоваться конденсаторами и дросселями минимально необходимой для работы, емкости и индуктивности соответственно.

Как сделать своими руками

Необходимые инструменты:

• паяльный аппарат;
• бокорезы;
• утконосы;
• пинцет;
• скальпель.

Пошаговое руководство

• Первым делом на входе устанавливается РТС термистор, выполняющий роль полупроводникового резистора с плюсовым коэффициентом по температуре. Он способен резко увеличить свое сопротивление при превышении определенного значения температуры, например, когда необходимо защитить силовые ключи, когда агрегат только начинает работать и конденсаторы еще заряжаются.
• Далее, монтируется диодный мост для выпрямления входящего напряжения сети током 10А. Можно использовать разные диодные сборки: «вертикалку» или «табуретку».
• Затем на входе паяется пара конденсаторов в соотношении 1 мкФ на 1 Вт мощности.
• Используются отечественные резисторы типа МЛТ-2 в качестве гасящего сопротивления в сети переменного тока мощностью 2 Вт.
• Для регулировки затворов полевых транзисторов, функционирующих под током 600В, монтируется драйвер IR Он попеременно открывает затворы полевых транзисторов с периодичностью, определяемой деталями на ножках Rt и Ct.
• Полевые транзисторы выбираются не меньше 200В, имеющие минимальное сопротивление в открытой фазе работы. Величина сопротивления прямо пропорциональна нагреву устройства и обратно пропорциональна его КПД.
• При их монтаже фланцы транзисторов нельзя закорачивать, поэтому применяются прокладки для изоляции.
• Трансформатор, проще взять обычный понижающий из старого блока ПК. Но можно и самостоятельно намотать на ферритовые торы из расчета на преобразующую частоту 100 кГц и ½ преобразованного напряжения.
• Трансформаторные выводы закорачивают аналогично плате, из которой он взят.
• На выходе устанавливаются диоды с небольшими таймингами восстановления − не более 100 нс, например, из группы HER.
• Буферную емкость на выходе не стоит преувеличивать более 10 тыс. мкФ.
• Как и любой электрический агрегат, самодельный импульсный блок питания при сборке предъявляет повышенные требования к внимательности и аккуратности в процессе сборки. Необходим верный монтаж полярных деталей и выполнение мер предосторожности в работе с электросетью. Верно, сконструированный блок не требует до настройки или подлаживания.

Регулируемый/однотактный/двухтактный/двухполярный блок своими руками

• Для сборки регулируемого блока питания необходимо в его схеме сборки использовать один или два транзистора полупроводникового типа. Однако для контроля напряжения понадобится установить датчик в виде вольтметра. Тогда ориентируясь на его показания, можно будет отрегулировать оптимальное напряжение на выходе для работы разных приборов, чтобы не пожечь их. Напряжение регулируется при помощи резистора переменного типа.
• В самом простом однотактном блоке ток преобразуется за счет работы одного транзистора, который открывается и закрывается, пропуская импульсы определенной частоты.
• Его усовершенствованной модификацией, работающей с удвоенной частотой и соответственно лучшим КПД, является двухтактный преобразователь, в котором друг за другом открываются и закрываются уже два транзистора.
• Двухполярная конструкция блока еще сложнее, так как необходим монтаж операционного усилителя и стабилитронов. Особое внимание в этом случае следует уделять качеству пайки и соответствию сечения проводов току.

Ремонт ИБП

Ремонт ИБП, как правило, заключается в замене, неисправных, погоревших деталей на новые. Но сложность даже не в самом монтаже новой детали, а именно в поиске неисправной. Для этого производят следующие операции:

• Внешний осмотр платы блока на предмет наличия вздувшихся конденсаторов, обуглившихся резисторов и других элементов с дефектами.
• Осмотр пайки трансформатора, ключевых транзисторов и микросхем, а также дросселей.
• Проверка цепи питания на предмет разрыва: позванивают сам кабель, предохраняющий переключатель, переключатель тока при его наличии, а также дроссели и выпрямительный мост.
• Первичная диагностика любой детали производится без демонтажа, и только когда есть вполне обоснованное предположение о том, что она неисправна, ее можно выпаивать и проверять отдельно.
• Также необходимо проверить цепь на предмет коротких замыканий.
• Проведя визуальную и приборную диагностику оборудования и поменяв нерабочие элементы, приступают к проверке под рабочим напряжением сети. Но в роли предохранителя используется обычная лампочка на 150-200 Ватт 220 вольт. Она не даст сгореть всему преобразователю при наличии неисправности и просигнализирует о характере дефекта. Так, если лампочка ярко вспыхнет и притухнет, излучая растр, то, скорее всего, неисправны конденсаторы. Проверить их на исправность можно только заменив на новые. Другим случаем является вариант, когда лампа вспыхнула и сразу же погасла совсем. Этот вариант предусматривает индивидуальную проверку всех резисторов цепи запуска. Наконец последний случай – светильник горит на полную яркость. В этом случае надо полностью перепроверить всю схему заново.

Советы/рекомендации

• При конструировании импульсного преобразователя тока своими руками следует помнить, что все работы по монтажу и испытанию агрегата проходят под напряжением опасным для жизни и здоровья. Поэтому настоятельно рекомендуется в помещении, в котором проводятся работы установить автоматические прерыватели тока, работающие в связке с прибором аварийного отключения тока. Такая система способна защитить человека от удара током даже в случае, когда он коснулся фазы.
• При работе с импульсными преобразователями тока, даже со стандартными блоками от ПК, необходимо всегда соблюдать технику безопасности. Например, конденсаторы электролитического типа входящие в их схему даже после отключения от сети долгое время держат токи высокого напряжения. Поэтому прежде чем приступить к каким-либо манипуляциям с ними их необходимо предварительно разрядить, замкнув их выводы.
• И наконец, при проведении любых работ связанных с электричеством, всегда следует пользоваться исправными, предназначенными для этого инструментами. Например, ручки всех отверток, бокорезов и других инструментов должны быть заизолированы.

Статья была полезна?

0,00 (оценок: 0)

Биполярные источники питания с одним выходом и регулируемые источники питания на основе понижающего преобразователя

Введение

Настольный источник питания (PS) обычно имеет четное количество клемм (без учета порта шасси) — с одной положительной клеммой и одной отрицательной клеммой. Использовать настольный источник питания для получения выхода с положительной полярностью очень просто: установите отрицательный выход на GND, а положительное выходное напряжение — на положительный выход. Так же легко создать отрицательное питание, изменив настройку в обратном направлении.Но как насчет создания биполярного источника питания, при котором на нагрузку поступают как положительное, так и отрицательное напряжение? Это тоже относительно просто — просто подключите положительный вывод одного лабораторного канала к отрицательному выводу другого канала и назовите его GND. Два других терминала, минус и плюс, являются соответственно положительным и отрицательным питанием. В результате получается трехконтактный биполярный источник питания с доступным заземлением, положительным и отрицательным уровнями напряжения. Поскольку используются три клеммы, после источника питания должен быть какой-то переключатель между положительным и отрицательным питанием.

Что делать, если приложение требует, чтобы одна и та же клемма источника питания была положительной или отрицательной — схема, в которой к нагрузке подаются только две клеммы? Это не чисто академический вопрос. Существуют приложения в автомобильной и промышленной среде, где требуются двухполюсные регулируемые источники питания с двумя выводами. Например, двухконтактные биполярные блоки питания используются в самых разных приложениях, от тонирования экзотических окон до испытательного и измерительного оборудования.

Как отмечалось ранее, традиционный биполярный PS производит два выхода с использованием трех выходных клемм: положительный, отрицательный и GND.Напротив, источник питания с одним выходом должен быть оснащен только двумя выходными клеммами : одной GND и другой, которая может быть положительной или отрицательной. В таких приложениях выходное напряжение можно регулировать относительно заземления с помощью одного управляющего сигнала в полном диапазоне от минимального отрицательного до максимального положительного.

Существуют контроллеры, специально разработанные для реализации функции биполярного питания, такие как LT8714, синхронный контроллер с биполярным выходом.Тем не менее, для многих автомобильных и промышленных производителей тестирование и квалификация специализированной ИС требует определенных затрат времени и денег. Напротив, многие производители уже прошли предварительную квалификацию понижающих преобразователей и контроллеров, поскольку они используются в бесчисленных автомобильных и промышленных приложениях. В этой статье показано, как использовать понижающий преобразователь для создания биполярного источника питания, когда специальная биполярная ИС питания не подходит.

Описание схемы и функциональные возможности

На рисунке 1 показано решение на основе понижающего преобразователя для биполярного (двухквадрантного) регулируемого источника питания.Диапазон входного напряжения от 12 В до 15 В; выходное напряжение — любое напряжение в диапазоне ± 10 В, регулируемое блоком управления, которое поддерживает нагрузки до 6 A. ИС понижающего контроллера с двумя выходами является центральным компонентом этой конструкции. Один выход, подключенный по топологии понижающего-повышающего напряжения, генерирует стабильное напряжение –12 В (то есть отрицательная шина –12 В на Рисунке 1, с силовой цепью, состоящей из L2, Q2, Q3 и выходного фильтра C _O2 ).

Рисунок 1. Электрическая схема двухполюсного регулируемого источника питания с двумя выводами.

Шина –12 В служит заземлением для второго канала, при этом контакты заземления контроллера также подключены к шине –12 В. В целом, это понижающий понижающий преобразователь, в котором входное напряжение равно разнице между –12 В и _IN . Выход регулируется и может быть положительным или отрицательным относительно GND. Обратите внимание, что выходной сигнал всегда положительный по отношению к шине –12 В и включает силовую передачу, состоящую из L1, Q1, Q4 и C _O1 . Резисторный делитель обратной связи R _B –R _A устанавливает максимальное выходное напряжение.Значение этого делителя регулируется схемой управления выходным напряжением, которая может регулировать выходное напряжение до минимального выходного напряжения (отрицательный выход), подавая ток в R _A . Характеристики запуска приложения устанавливаются завершением контактов RUN и TRACK / SS.

Оба выхода работают в режиме принудительной постоянной проводимости. В схеме управления выходом источник тока от 0 мкА до 200 мкА, I _CTRL , подключен к отрицательной шине, как это было проверено в лаборатории, но его также можно связать с заземлением.Фильтр нижних частот R _F1 –C _F снижает быстрые переходные процессы на выходе. Чтобы уменьшить стоимость и размер преобразователя, выходные фильтры сформированы с использованием относительно недорогих поляризованных конденсаторов. Дополнительные диоды D1 и D2 предотвращают развитие обратного напряжения на этих конденсаторах, особенно при запуске. В диодах нет необходимости, если используются только керамические конденсаторы.

Тестирование и оценка преобразователя

Это решение было протестировано и оценено на основе LTC3892 и оценочных комплектов DC1998A и DC2493A.Преобразователь хорошо показал себя в ряде тестов, включая регулировку линии и нагрузки, переходные характеристики и короткое замыкание на выходе. На рис. 2 показан запуск при нагрузке 6 А с выходом +10 В. Линейность функции между управляющим током и выходным напряжением показана на рисунке 3. По мере увеличения управляющего тока от 0 мкА до 200 мкА выходное напряжение уменьшается с +10 В до –10 В. На рисунке 4 показаны кривые КПД.

Рис. 2. Формы сигналов при включении резистивной нагрузки. Рисунок 3.V _OUT как функция управляющего тока I _CTRL . Когда I _CTRL увеличивается с 0 A до 200 мкА, выходное напряжение падает с +10 В до –10 В. Рисунок 4. Кривые КПД для положительного и отрицательного выхода.

Модель биполярного двухполюсного источника питания LTspice ^® была разработана, чтобы упростить внедрение этого подхода, позволяя разработчикам анализировать и моделировать описанную выше схему, вносить изменения, просматривать формы сигналов и изучать нагрузки на компоненты.

Основные формулы и выражения, описывающие эту топологию

Этот подход основан на отрицательной шине V _NEG , генерируемой понижающе-повышающей секцией конструкции.

Где V _OUT — абсолютное значение максимального выходного напряжения, а K _m — коэффициент от 0,1 до 0,3. K _m ограничивает минимальный рабочий цикл понижающего преобразователя. V _NEG также устанавливает минимальное значение V _IN :

Где V _BUCK — входное напряжение для понижающей секции и, таким образом, представляет собой максимальное напряжение напряжения на полупроводниках преобразователя:

V _{BUCK (MAX)} и V _{BUCK (MIN)} — это максимальное и минимальное напряжения понижающей секции этой топологии, соответственно.Максимальный и минимальный рабочий цикл и ток индуктора понижающей секции можно описать следующими выражениями, где I _OUT — выходной ток:

Рабочий цикл понижающе-повышающей секции ПС:

Входная мощность понижающей секции и, соответственно, выходная мощность понижающей-повышающей:

Выходной ток промежуточно-повышающей секции и ток ее индуктивности:

Преобразователь мощности и входного тока.

Изменения выходного напряжения выполняются путем подачи тока в резисторный делитель обратной связи понижающей секции.Настройка управления выходным напряжением показана в разделе схемы управления выходным напряжением на Рисунке 1.

Если дано _B , то

, где V _FB — напряжение на выводе обратной связи.

Когда источник тока I _CTRL подает нулевой ток в R _A , выходное напряжение понижающего преобразователя является максимальным положительным значением (V _{BUCK (MAX)} ) относительно отрицательной шины и максимального выходного напряжения. (+ V _OUT ) относительно GND.Чтобы создать отрицательное выходное напряжение на нагрузке (относительно GND), выходное напряжение уменьшается до минимального значения, V _{BUCK (MIN)} , относительно отрицательного выходного напряжения (–V _OUT ), вводя ΔI в резистор R _A делителя напряжения понижающего.

Числовой пример

Используя предыдущие уравнения, мы можем рассчитать напряжение, ток через компоненты силовой передачи и параметры цепи управления для биполярного источника питания.Например, следующие расчеты относятся к источнику питания, генерирующему ± 10 В при 6 А при входном напряжении 14 В.

Если K _m равно 0,2, то V _NEG = –12 В. Проверка условий минимального входного напряжения V _IN ≥ | V _NEG |. Напряжение на полупроводнике V _BUCK составляет 26 В.

Максимальное напряжение понижающей секции составляет V _{BUCK (MAX)} = 22 В относительно отрицательной шины, устанавливая выходное напряжение +10 В относительно GND.Минимальное напряжение, V _{BUCK (MIN)} = 2 В, соответствует выходному напряжению –10 В относительно GND. Эти максимальное и минимальное напряжения соответствуют максимальному и минимальному рабочему циклу, D _{BUCK (MAX) = 0,846, D BUCK (MIN) = 0,077 и D BB = 0,462.}

Мощность можно рассчитать, приняв КПД 90%, производя P _{OUT (BB) = 66,67 Вт, I OUT (BB) = 5,56 A, I L (BB) = 10.37 A, а P BB = 74,074 Вт.}

Для выходного напряжения +10 В (как показано на рисунке 1) ток цепи управления, ΔI, равен 0 мкА, тогда как для выходного напряжения –10 В, ΔI = 200 мкА.

Заключение

В этой статье представлена ​​конструкция биполярного двухполюсного источника питания. Обсуждаемый здесь подход основан на топологии понижающего преобразователя, который является основным элементом современной силовой электроники и, следовательно, доступен в различных формах, от простых контроллеров с внешними компонентами до полных модулей.Использование понижающей топологии дает проектировщику гибкость и возможность использовать предварительно аттестованные детали, что экономит время и деньги.

KEPCO, INC .: ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА / ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ: ДВУСТОРОННИЙ, ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, УСТАНОВКА В СТОЙКЕ ИЛИ НА СТОЙКЕ, АНАЛОГОВЫЙ ПРОГРАММИРУЕМЫЙ GPIB SCPI, ЦИФРОВОЙ, ЛИНЕЙНЫЙ

Резистивные нагрузки. Чтобы реализовать весь потенциал высокоскоростного противовыбросового превентора, характеристики нагрузки должны быть в основном резистивными. Индуктивные нагрузки. Модели Kepco с дополнительным противовыбросовым превентором мощностью 100, 200 и 400 Вт оптимизированы для управления индуктивными нагрузками. Эта опция делает противовыбросовый превентор пригодным для широкого спектра применений, таких как тестирование двигателей, тестирование магнитных компонентов (катушек, динамиков и т. Д.), Промышленные приложения с индуктивными нагрузками, приводные катушки ЭЛТ, криогенные приложения и питание корректирующих магнитов для приложений медицинской визуализации. или ускорители частиц. Для получения дополнительных указаний по использованию оптимизированных (суффикс L или C) моделей vs.Стандартные модели, см. Примечание по применению: когда использовать стандартный или оптимизированный противовыбросовый превентор (суффикс L или C) для управления реактивными нагрузками. Емкостные нагрузки. Модели Kepco с дополнительным противовыбросовым превентором мощностью 100, 200 и 400 Вт оптимизированы для управления емкостными нагрузками. Эта опция делает противовыбросовый превентор пригодным для широкого спектра применений, таких как как тестирование солнечных элементов / панелей, вождение и тестирование пьезоэлектрических устройств, тестирование конденсаторов, вождение и тестирование емкостные преобразователи и мощность для промышленных или лабораторных приложений с емкостными или емкостно-резистивными нагрузками.Для получения дополнительных указаний по использованию оптимизированных (суффикс L или C) моделей по сравнению со стандартными моделями см. Примечание по применению: когда использовать стандартный или оптимизированный противовыбросовый превентор (суффикс L или C) для управления реактивными нагрузками. Выходная характеристика BOP: 4 квадранта с плавным переходом через ноль Операционный усилитель. BOP, будучи полностью номинальными источниками питания, также являются мощными операционными усилителями с полный 4-квадрантный, биполярный режим. Их выход способен выдерживать как постоянный постоянный ток, так и репликация произвольных форм сигналов переменного тока. В Kepcos BOP выходы напряжения и тока могут регулироваться плавно и линейно. во всем номинальном плюсовом и минусовом диапазонах, плавно проходя через ноль без переключение полярности. BOP 5-20DL и BOP5-30DL Источники питания для сильноточных магнитов BOP E-Series для управления через Ethernet. BOP E-Series — это управляемая через Ethernet версия биполярных источников питания Kepco BOP. Все 14 моделей BOP серии E предлагают полный контроль над биполярным выходом либо через веб-страницу в браузере, либо с помощью команд SCPI через Telnet.BOP E-Series использует интерфейс между шиной цифровых данных и BOP, который принимает цифровые входные данные и преобразует их в аналоговый сигнал, который, в свою очередь, управляет выходом BOP. BOP E-Series полностью совместим с языком программирования SCPI. Серия BOP-E доступна в версиях, оптимизированных для индуктивных или емкостных нагрузок. Драйвер EPICS (совместимый с Linux) уже доступен! Дистанционное цифровое управление. BOP принимает сменные карты BIT для дистанционного цифрового управления; карты могут быть установлены на заводе.BIT 4886 обеспечивает 16-битное управление разговором и прослушиванием IEEE 488.2 с поддержкой SCPI. При установленной карте BIT 4886 BOP также можно управлять через порт USB на компьютере с Windows 10 с помощью KIT 219-0630, доступного в качестве аксессуара. Для получения дополнительной информации СКАЧАТЬ Инструкцию для НАБОРА 219-0630. BIT 802E обеспечивает управление через Ethernet, предлагая полный контроль над биполярным выходом либо через веб-страницу с использованием браузера, либо с помощью команд SCPI через Telnet. Двухканальный противовыбросовый превентор. Двухканальные модели противовыбросового превентора Kepco Series 2X имеют блоки питания мощностью 200 и 400 Вт. Каждый канал представляет собой отдельный источник питания, полностью изолированный, независимый и функционально идентичный. Блоки мощностью 200 Вт имеют два канала по 100 Вт, а блоки 400 Вт — два канала по 200 Вт. Двухканальные модели поставляются в одном корпусе, полностью заполненном стойкой, который можно установить в стандартную стойку шириной 19 дюймов. Каналы полностью изолированы, но используют два цифровых измерителя на передней панели (не влияя на изоляцию), которые отображают выходное напряжение и ток для канала, выбранного переключателем выбора канала на передней панели.Один шнур питания питает оба канала; отдельные двухпозиционные автоматические выключатели включают / выключают каждый канал отдельно. Два канала независимы. У них есть отдельные входные управляющие сигналы и отдельные выходные порты. Дистанционное программирование можно настроить так, чтобы каждый канал работал независимо, или входной контроль можно было подключить параллельно, чтобы оба канала программировались одним и тем же сигналом. Противовыбросовые превенторы внесены в список UL в соответствии со стандартом безопасности 61010-1 и имеют маркировку CE в соответствии с директивами LVD, EMC и RoHS 2.См. Соответствующую Декларацию соответствия. Вам нужно познакомиться с источниками питания BOP? Посмотрите обучающее видео по BOP, чтобы получить краткий обзор подключения и эксплуатации блоков питания Kepco BOP.

Настольный источник питания | Tektronix

Настольный источник питания постоянного тока — это стандартная часть испытательного и измерительного оборудования, используемого инженерами-электриками и проектировщиками схем для питания и тестирования своих схемных систем в лаборатории и в полевых условиях. Но что именно он делает и как найти подходящий настольный источник питания для вашего приложения? Мы расскажем обо всем этом и многом другом.

Что такое настольный блок питания?

Настольный источник питания обеспечивает постоянное напряжение (постоянный ток) для питания тестируемого устройства, например печатной платы или электронного продукта. Настольный или лабораторный источник питания обычно находится на рабочем месте или столе инженера, отсюда и термин «настольный источник питания». В этом коротком видео один из наших экспертов Keithley дает краткий обзор настольных источников питания.

Основы настольных источников питания

Зачем вам настольный блок питания?

Когда инженеру или разработчику схем необходимо протестировать устройство, обычно известное как тестируемое устройство (DUT), им необходимо запитать его заданным напряжением или током.Настольные источники питания позволяют инженерам устанавливать и подавать определенные напряжения для питания тестируемого устройства, чтобы убедиться, что устройство работает должным образом. Если это не так, они могут устранить неполадки и провести повторное тестирование.

Типы настольных источников питания

Несмотря на то, что существует много типов настольных источников питания, эти приборы в целом делятся на три категории: одно- и многоканальные, биполярные или униполярные и линейные или импульсные блоки питания.

Сравнение одиночных и многоканальных источников питания

Как следует из названия, одноканальный источник питания имеет один выход, которым можно управлять, тогда как многоканальный источник питания имеет два или более выходов.Многоканальные источники питания обычно используются для разработки устройств как с цифровой, так и с аналоговой схемой или биполярной схемой.

Сравнение биполярных и однополярных источников питания

Однополярный источник питания может подавать только положительное напряжение. Инженер может технически переключить провода, подключенные к источнику питания, для получения отрицательного напряжения, но биполярные источники питания работают как в области положительного, так и отрицательного напряжения. Биполярные источники питания могут использоваться в более широком спектре приложений питания, но они более дороги и сложны в использовании, поэтому многие инженеры выбирают униполярный источник питания для источников питания постоянного тока.

Линейные и импульсные источники питания

Линейный источник питания может обеспечивать высокоточные измерения с очень низким уровнем шума и небольшими помехами сигнала. Однако они, как правило, тяжелее, больше по размеру и обеспечивают меньшую мощность при меньшей эффективности. Импульсные источники питания, с другой стороны, более компактны и обеспечивают большую мощность, но, как правило, имеют высокочастотный шум и менее точные измерения. Импульсный источник питания часто используется, когда плотность мощности является проблемой — поскольку вы можете получить значительно более высокую мощность при небольшой занимаемой площади, — тогда как линейный источник питания используется, когда приложение требует питания чувствительных аналоговых схем.

Как правильно выбрать настольный блок питания

Выбор подходящего источника питания и более глубокое понимание его функций и характеристик позволяет инженерам быстрее проводить тесты и проводить более точные измерения в лаборатории. При покупке настольного блока питания следует учитывать ряд факторов, но они являются наиболее важными.

1. Рассмотрим программируемый блок питания

Ручная установка значений напряжения и пределов тока может быть пустой тратой драгоценного времени при выполнении длительных или сложных испытаний.К счастью, большинство настольных источников питания поставляются с функцией тестовой последовательности, которая обеспечивает базовый уровень программируемости. Используя функцию тестовых последовательностей, инженер может программировать значения напряжения, предельные значения тока и время на шаг. Это простой способ выполнить сложный тест с несколькими заранее заданными выходными напряжениями и таймингами без ручной настройки параметров источника питания, что дает оператору больше времени, чтобы сосредоточиться на получении качественных измерений.

2. Выберите настольный источник питания с правильными пределами мощности

Очень часто блоки питания постоянного тока классифицируются по максимальному напряжению и максимальному току.Это невероятно полезная информация, когда дело доходит до выбора подходящего блока питания, но не забывайте также смотреть на ограничения мощности.

Например, 2260B-30-72 может подавать до 30 В или 72 А, но имеет ограничение по мощности 720 Вт. Это означает, что источник питания может подавать 30 В, но не 72 А, как это было бы. мощность ограничена. С помощью этой формулы инженеры могут определить выработанную мощность:

В большинстве случаев, если мощность, рассчитанная по этому уравнению, ниже, чем предел мощности стендового источника питания, он должен нормально работать

3. Выберите настольный источник питания с дистанционным контролем напряжения

Для наиболее точного подбора напряжения рекомендуется использовать настольный источник питания, который оснащен выносным вольтметром или удаленным датчиком.Это позволяет получать чистые показания напряжения на ИУ, а не на его входных клеммах, за счет компенсации падения напряжения на измерительных выводах. Учитывая, что большинство стандартных 3-футовых измерительных проводов имеют сопротивление ~ 50 мОм (~ 100 мОм для пары), при использовании тестируемого устройства с низким сопротивлением на выводах может наблюдаться значительное падение напряжения.

4. Найдите настольный блок питания с подходящим временем отклика

Если вы проводите тесты с быстро меняющимися напряжениями или нагрузками, время отклика имеет решающее значение.Время отклика — это время, необходимое источнику питания для нарастания (время нарастания) или замедления (время спада) до заданного напряжения. Имейте в виду, что это часто зависит от нагрузки.

Время нарастания — это время, необходимое источнику питания для перехода с 10 процентов значения до 90 процентов значения. Время падения — обратное, с указанием количества времени, необходимого для перехода от 90 процентов значения к 10 процентам.

Переходное время восстановления — это время, необходимое источнику питания для возврата к заданному уровню после приложения нагрузки.Более сложный параметр, который следует однозначно представить в качестве спецификации, он обычно описывается несколькими параметрами: полосой установления напряжения, временем восстановления переходного процесса и скачком тока нагрузки. Например, настольные блоки питания Keithley серии 2200 имеют следующие характеристики времени восстановления переходного режима нагрузки: «<400 мкс с точностью до 75 мВ после изменения с 0,1 А на 1 А». Это означает, что если токовая нагрузка изменится с 0,1 А до 1 А (ступенчатое изменение тока нагрузки), источник питания будет в пределах 75 мВ от установленного напряжения (диапазон установления напряжения) менее чем за 400 мкс ( переходное время восстановления).

Как использовать настольный источник питания

Настольный блок питания очень прост в использовании. Эти инструменты подключаются к тестируемому устройству через провода, которые вставляются в приборную панель. Используя дисплей передней панели, инженеры могут устанавливать уровни напряжения или тока для питания тестируемого устройства. Большинство настольных источников питания могут работать в двух режимах: постоянного напряжения и постоянного тока.

Работа в режиме постоянного напряжения (CV) и постоянного тока (CC)

Важной функцией настольного источника питания является возможность работы в режимах постоянного тока (CC) и постоянного напряжения (CV).В режиме CV источник питания регулирует выходное напряжение в соответствии с настройками пользователя. В режиме CC блок питания регулирует ток. Блок питания имеет разные характеристики, которые применяются, когда он находится в режиме CV или CC, который продиктован пользовательскими настройками и сопротивлением нагрузки. В любой момент времени источник питания регулирует напряжение или ток и соответствует настройке в пределах точности прибора.

В режиме CV выходное напряжение соответствует настройке напряжения в пределах характеристик точности прибора.Сила тока определяется сопротивлением нагрузки.

В режиме CC выходной ток соответствует настройке ограничения тока. Напряжение определяется сопротивлением нагрузки.

Эти значения можно определить с помощью закона Ома, который приведен ниже. Если вы пытаетесь быть особенно осторожными, включите измерительные провода в свой резистор

.

Запуск источников питания в параллельном и последовательном режиме

Если ваши тесты требуют большей мощности, вы можете подключить несколько настольных источников питания параллельно или последовательно, чтобы увеличить доступное напряжение или ток.

Последовательная работа: Для увеличения напряжения подключите положительный выход одного источника питания к отрицательному выходу другого, затем подключите оставшиеся положительный и отрицательный выходы к тестируемому устройству.

Параллельная работа: Для увеличения тока подключите оба положительных выхода к одной клемме DUT, а оба отрицательных выхода — к другой клемме DUT.

Обязательно прочтите руководство по эксплуатации источника питания, если используете функцию удаленного контроля при объединении выходов.Это может быть невозможно в определенных конфигурациях или при использовании двух разных источников питания.

Найдите лучший настольный или специальный источник питания для вашего приложения

Для получения дополнительной информации о настольных источниках питания просмотрите наше руководство по выбору настольных источников питания или просмотрите нашу коллекцию источников питания постоянного тока. Или, чтобы получить помощь в выборе подходящего настольного источника питания для вашего приложения, обратитесь к экспертам Tektronix.

биполярный источник питания большой мощности

Лист данных биполярного блока питания большой мощности BOP

Биполярный источник питания высокой мощности с рекуперативным стоком

---

В высокомощном биполярном источнике питания мощностью 1 кВт Kepco, Inc используется метод переключения с линейным пост-регулированием.В режиме стока двунаправленная схема коррекции коэффициента мощности рекуперирует энергию для повторного использования, а не в случае рассеивающего поглощения. Практически не производится тепла и исключаются потери энергии. Блок работает в 4-х квадрантах как в режиме постоянного напряжения, так и в режиме постоянного тока. В режиме потребителя мощные биполярные источники питания Kepco доставляют энергию обратно в сеть через двунаправленную схему коррекции коэффициента мощности.

Низкий уровень шума и пульсаций с моделями GL

---

Модели серии BOP-GL были оптимизированы для обеспечения исключительно низких пульсаций тока и шума, а также повышенной стабильности (дрейфа и температуры), что делает их идеальными для управления индуктивными нагрузками, такими как большие магниты или двигатели.Эти биполярные источники питания плавно проходят через ноль без переключения для обеспечения истинного напряжения и тока.

Внутренний генератор сигналов — создание и выполнение произвольных сигналов и тестовых шаблонов

---

Внутренний генератор сигналов мощного биполярного источника питания позволяет пользователю комбинировать сегменты синусоидальной формы волны, треугольной формы волны, пилообразного сигнала, зубчатой ​​формы волны и квадратного импульса с коэффициентом заполнения 50%, а также постоянного тока для создания множества произвольных сигналов. формы волны.Запрограммированные формы волны можно использовать для управления напряжением или током как с положительными, так и с отрицательными значениями. Можно воспроизвести синусоиду переменного тока с различными степенями искажения или пропадания для целей тестирования.

Характеристики продукта

---

• Модели ± 6, 10, 20, 25, 36, 50, 72 и 100 В
• Источник и сток, работа в 4 квадрантах
• Регенеративная мойка
• Большой графический ЖК-дисплей
• Управление клавиатурой с передней панели
• Параллельно до 5 устройств в конфигурации ведущий / ведомый
• Последовательное подключение до 3 устройств
• Быстрое аналоговое программирование
• Точная стабилизация: 0.Источник 001%, нагрузка 0,002%
• Цифровое программирование
• Встроенный генератор сигналов произвольной формы
• 5 лет гарантии

Дополнительная информация

---

Пожалуйста, используйте форму ниже, чтобы запросить дополнительную информацию о высокомощном биполярном источнике питания Kepco.

TTMS Engels

Однополярные, двунаправленные и биполярные (рекуперативные) источники питания

Обычные стандартные блоки питания постоянного тока работают в одном квадранте; положительное напряжение и положительный ток.Униполярные блоки питания, двунаправленные блоки питания и биполярные блоки питания отличаются от «обычных» блоков питания постоянного тока, поскольку они могут работать в нескольких квадрантах.

Источники питания униполярные

В случае униполярного источника питания (также известного как двунаправленный источник питания) это два квадранта. И затем мы должны провести дополнительное различие между источниками питания с положительным током и положительным или отрицательным напряжением и источниками питания с положительным напряжением и положительным или отрицательным током.

Источники питания униполярные

Однополярный источник питания с положительным током и положительным или отрицательным напряжением используется, например, как усилитель для функционального генератора или как источник питания для фотоумножителя.
Вторая форма (с положительным напряжением и положительным или отрицательным током) сегодня более распространена. Например, в качестве зарядного устройства / разрядника аккумуляторов. Или для тестирования двунаправленных преобразователей постоянного тока (производство электромобилей), двигателей постоянного тока (из-за противодействия EMK) или в качестве эмулятора батареи.

Биполярные блоки питания

Четырехквадрантные биполярные источники питания могут обеспечивать как ток (источник питания), так и поглощать ток (нагрузка). И это как с положительным, так и с отрицательным напряжением. Четырехквадрантные источники питания часто используются в качестве эмуляторов сетки или питания в контурном усилителе.

Эти источники питания часто являются рекуперативными при более высоких уровнях мощности. Затем потребляемая мощность (режим нагрузки) преобразуется обратно в мощность переменного тока, которая возвращается в сеть.Таким образом вы сэкономите деньги несколькими способами. Прежде всего, возвращенная энергия вычитается из счета за электроэнергию. Кроме того, вам не нужна система кондиционирования воздуха для рассеивания этой энергии, которая обычно преобразуется в тепло. А в некоторых случаях вы также экономите на счетах за электроэнергию, потому что вам не нужно более мощное подключение к сети. И, конечно же, вы также сохраняете окружающую среду.

Биполярные блоки питания

Обзор блоков питания

Для полного обзора униполярных и биполярных источников питания в нашем портфеле продуктов мы хотели бы отослать вас на обзорные страницы:

Двухквадрантные блоки питания

Четырехквадрантные блоки питания

Биполярные источники питания, Источник питания постоянного тока, Источник питания постоянного тока, Источник питания постоянного тока, Источник постоянного тока в постоянный, в Дундигал, Хайдарабад, Ionics Power Solutions Pvt.Ltd.

Биполярные источники питания, Источник питания постоянного тока, Источник питания постоянного тока, Источник питания постоянного тока, Источник постоянного тока в постоянный, पावर в Дундигал, Хайдарабад, Ionics Power Solutions Pvt. ООО | ID: 4958054912

Описание продукта

Биполярные источники питания

Источники питания этой серии могут генерировать выходной сигнал от отрицательной до положительной полярности или наоборот в одном и том же источнике питания.

• Диапазон выходного напряжения: до 10 кВ постоянного тока
• Регулировка (линия и нагрузка): от 0,05% до 0,005%
• Пульсации (RMS): от 0,1% до 0,05%
• Количество выходов: один
• Полярность: от отрицательной к положительной или наоборот автоматически регулируется потенциометром

Заинтересовал этот товар? Получите последнюю цену у продавца

Связаться с продавцом

Изображение продукта

---

О компании

Год основания 2010

Юридический статус компании с ограниченной ответственностью (Ltd./Pvt.Ltd.)

Характер бизнеса Производитель

Количество сотрудников от 26 до 50 человек

Годовой оборот 2–5 крор

Участник IndiaMART с июня 2010 г.

GST36AACCI7518N1Z5

IONICS Power Solutions Pvt. Ltd специализируется на проектировании и разработке строго регулируемых источников питания высокого напряжения (до 250 кВ), импульсных источников питания, источников питания постоянного тока с высоким током (до 2000 А), миниатюрных высоковольтных модулей и генераторов ультравысокочастотного рентгеновского излучения.
Эти блоки питания основаны на новейшей технологии SMPS и считаются импортозамещающими.
Источники питания находят применение в высокотехнологичных исследовательских приложениях, EBW, EBM, XRD, XRF, исследованиях плазмы, медицинском оборудовании и промышленных приложениях.

Вернуться к началу 1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

Великолепные биполярные блоки питания в продаже. Горячий выбор со скидкой 10%

на Alibaba.com вы можете найти товары разных категорий, от одежды до лучших электронных устройств и гаджетов. На этой платформе вы найдете самые современные и инновационные. биполярный источник питания , который позволяет вашим электрическим устройствам работать дольше. Эти. Биполярные блоки питания доступны во множестве различных диапазонов и размеров в соответствии с вашими потребностями. Производители на этой платформе создают. биполярный источник питания направлен на снижение потребления электроэнергии и экономию энергии.

Эти. Биполярные блоки питания обладают лучшим качеством, которое вы больше нигде не найдете. Вы можете использовать это. биполярные блоки питания в соответствии с вашими требованиями. Продукты на платформе соответствуют установленным стандартам, обеспечивая эффективное функционирование. Производители этих. Биполярные блоки питания имеют опыт производства и предоставляют продукты, которые адаптируются к меняющимся потребностям рынка.