Как работает блок питания на микросхеме TL494. Какие функции выполняют основные элементы схемы. Для чего используется TL494 в импульсных источниках питания. Какие преимущества дает применение этой микросхемы.
Принцип работы импульсного блока питания на TL494
Микросхема TL494 является универсальным широтно-импульсным контроллером, который часто применяется в импульсных блоках питания. Рассмотрим основные принципы работы такого источника питания:
- Входное переменное напряжение выпрямляется и сглаживается
- TL494 генерирует импульсы для управления силовыми ключами
- Силовые транзисторы коммутируют напряжение на первичной обмотке трансформатора
- Во вторичных обмотках формируется импульсное напряжение
- Выпрямление и фильтрация вторичных напряжений
- Обратная связь обеспечивает стабилизацию выходного напряжения
Таким образом, TL494 является «мозгом» всего устройства, управляя процессом преобразования энергии.
Основные функциональные узлы схемы на TL494
- Задающий генератор — определяет частоту преобразования
- ШИМ-компаратор — формирует ширину управляющих импульсов
- Усилитель ошибки — обеспечивает обратную связь
- Драйверы силовых ключей — управляют мощными транзисторами
- Узел мягкого старта — обеспечивает плавный запуск
- Схема защиты — предотвращает аварийные режимы
Правильный выбор внешних компонентов для этих узлов позволяет настроить блок питания на требуемые параметры.
Преимущества использования TL494 в источниках питания
Применение микросхемы TL494 дает ряд существенных преимуществ при разработке импульсных блоков питания:
- Простота схемотехнического решения
- Высокий КПД преобразования энергии
- Возможность получения нескольких выходных напряжений
- Хорошая стабилизация выходного напряжения
- Наличие встроенных защитных функций
- Небольшие габариты готового устройства
Все это делает TL494 популярным выбором как для промышленных, так и для любительских конструкций источников питания.
Настройка и расчет основных параметров
При проектировании блока питания на TL494 необходимо рассчитать и выбрать следующие ключевые параметры:
- Частота преобразования (обычно 50-200 кГц)
- Максимальная длительность рабочего цикла
- Напряжение обратной связи
- Коэффициент усиления петли регулирования
- Порог срабатывания защиты от перегрузки
Правильный выбор этих параметров обеспечивает стабильную и эффективную работу всего источника питания. При необходимости настройка может выполняться с помощью подстроечных элементов.
Типовые схемы включения TL494
Существует несколько базовых вариантов построения импульсных блоков питания на основе TL494:
- Однотактная прямоходовая схема
- Двухтактная полумостовая схема
- Мостовая схема
- Обратноходовая схема
Выбор конкретной топологии зависит от требуемой мощности, количества выходных напряжений, диапазона входного напряжения и других факторов. Наиболее универсальной является двухтактная полумостовая схема.
Области применения источников питания на TL494
Блоки питания на базе микросхемы TL494 нашли широкое применение в различных областях электроники:
- Компьютерные и серверные блоки питания
- Источники питания для аудио/видео техники
- Промышленные источники питания
- Зарядные устройства
- Лабораторные блоки питания
- Источники питания для светодиодного освещения
Универсальность и доступность TL494 позволяет использовать ее как в массовом производстве, так и в любительских конструкциях.
Рекомендации по проектированию и отладке
При разработке импульсного блока питания на TL494 следует учитывать ряд важных моментов:
- Правильный выбор силовых компонентов (транзисторов, диодов)
- Тщательная разводка печатной платы
- Установка снабберных цепей для подавления помех
- Экранирование чувствительных цепей
- Обеспечение эффективного охлаждения
На этапе отладки может потребоваться корректировка номиналов компонентов для достижения оптимальных параметров. Особое внимание следует уделить проверке работы защитных цепей.
Заключение
Микросхема TL494 остается популярным выбором для построения импульсных источников питания благодаря простоте применения и хорошим характеристикам. Понимание принципов ее работы позволяет создавать эффективные и надежные блоки питания для широкого круга применений. При правильном проектировании такие источники обеспечивают высокий КПД, стабильность выходных параметров и имеют встроенные функции защиты.
Дувухполярный сетевой импульсный блок питания
Дувухполярный сетевой импульсный блок питания
Схема блока питания |
Блок питания на схеме вверху содержит минимум намоточных деталей, есть защиты от перегрузок, выход гальванически развязан от сети,
имеет плавный пуск, выходное двуполярное напряжение стабилизировано.
Питание блока питания от сети 220 вольт, выходная мощность 200 ватт, обеспечивает двуполярное выходное напряжение 24 вольт, частота преобразования 60 кГц.
Работает блок питания следующим образом. Напряжение сети 220 вольт через
терморезистор RK1, ограничивающий пусковой ток, и через сетевой
фильтр L1C2С4 поступает на диодный мост VD1. Выпрямленное напряжение
сглаживается конденсатором С5 и поступает на полумостовой преобразователь на
транзисторах VT1, VT2. В диагональ моста, образованного мощными транзисторами и конденсаторами С9С10, включена обмотка I трансформатора Т1.
Блок питания собран на одностороннем фольгированном стеклотекстолите.
Печатная плата |
Транзисторы VT1 и VT2 необходимо установить на теплоотвод с площадью охлаждающей поверхности 45 см2 через изолирующие теплопроводные прокладки. Диоды выходного выпрямителя VD4—VD7 установлены на один теплоотвод площадью 125 см2 через изолирующую прокладку. Выводы обмотки II трансформатора Т1 припаяны непосредственно к соответствующим выводам этих диодов. Выводы резисторов R4 и R5 припаяны к соответствующим выводам конденсаторов С9 и С10 на стороне печатных проводников. При желании можно снабдить блок питания кулером. Трансформатор Т1 выполнен в броневом магнитопроводе Б36 без зазора из феррита 2000НМ. Обмотка I содержит 21 виток провода ПЭВ-2 0,6. Обмотка II — 5+5 витков медной ленты прямоугольного сечения 12×0,15 мм, обернутой лакотканью. Другой возможный вариант — жгут из шести проводов ПЭВ-2 0,6. Экран представляет собой незамкнутый виток фольги. Дроссель L1 взят готовый PLA10 производства фирмы MURATA. Терморезистор SCK103 (RK1) можно заменить на SCK105. Можно так же применить дроссель и терморезистор от компьютерного блока питания мощностью не менее 200 Вт. Ну и не забываем, что устройство питается от сети, при сборке и наладке надо не забывать о технике безопасности.
Следующее Предыдущее Главная страница
Простой мощный импульсный блок питания на TL494 — Меандр — занимательная электроника
Основные требования, предъявленные к источникам питания:
1. Пределы регулировки постоянного выходного напряжения – 0…25 вольт;
2. Максимальный ток нагрузки – 10 А;
3. Напряжение пульсаций на нагрузке током 10 А – не более 0,2 вольта;
4. Нестабильность выходного напряжения при нестабильности напряжения в сети 20% — не более 0,3%;
5. Порог срабатывания защиты по току – от 6 А и выше (устанавливается по желанию).
Эти требования довольно высоки и очень мало вариантов получения таких характеристик без значительного усложнения схем.
В результате изучения и переработки схем мощных источников питания была разработана наиболее оптимальная простейшая схема источника стабилизированного напряжения, полностью удовлетворяющая высоким предъявленным требованиям по параметрам.
Для уменьшения количества элементов (упрощения схемы), за основу стабилизатора был взят микросхемный стабилизатор напряжения с плавной регулировкой выходного напряжения – LM317 (его отечественный аналог – КР142ЕН12А). Исполнена микросхема в обычном транзисторном корпусе ТО-220. Возможна замена этой микросхемы на LM350, LM338, LТ1083 (аналог – КР142ЕН22А), LТ1084 (аналог – КР142ЕН22), LТ1085 (аналог – КР142ЕН22Б). Все эти микросхемы обладают хорошей нагрузочной способностью (в зависимости от микросхемы – от 3-х, до 7,5 ампер). Они все имеют собственную защиту от перегрузки по току, но так как предъявлено требование к выходному току в 10 ампер, то эта защита в моей схеме не используется. Кроме того, имеется недостаток – минимальное напряжение, которое микросхема выдаёт – 1,25 вольта, а нам надо – 0 вольт. Для возможности получения выходного напряжения от нуля, радиолюбителями предлагаются схемы с дополнительными источниками отрицательного напряжения смещения, но мы пойдём по другому пути.
Для получения выходного напряжения от 0 вольт и повышения нагрузочной способности до тока более 10 ампер, в представленной мной схеме используются два составных транзистора КТ827А. Суть снижения минимального предела выходного напряжения до нуля состоит в том, что эти самые 1,25 вольта «падают» на базово-эмиттерных переходах транзисторов. О том, что это за падение, я описывал в своей статье Стабилизаторы напряжения, их расчёт. Кроме того, поставив в схему два составных транзистора КТ827А мы «убиваем второго зайца» – значительно увеличиваем нагрузочную способность блока питания, подняв запас по току до 40 ампер, чем повышаем надёжность блока питания. Для выравнивания токов нагрузки между транзисторами в эмиттерных цепях транзисторов используются резисторы R13 и R14. Регулировка выходного напряжения блока питания осуществляется резистором R10.
В основном все «продвинутые» изученные мной схемы в качестве элементов защиты используют либо оптопары, либо электромагнитные реле. Мне это крайне не понятно потому, что оптопары обычно используются для гальванической развязки, а в представленных схемах никакой гальванической развязки и не требовалось. Электромагнитные реле, это довольно медлительный элемент схемы, способный «залипать» и тогда Ваш блок питания всё равно сгорит. Реле – это элемент электрики, а не электроники. Я лично использую электромагнитное реле, в крайнем случае, когда транзисторные и тиристорные схемы не могут заменить реле.
Разработанная мной схема защиты проста и надёжна. Работает она следующим образом:
В качестве элемента, на котором измеряется ток, используется резистор R2 на 0,1 Ом. При токе нагрузки, равном 6 ампер, на нём падает напряжение равное ровно 0,6 вольта (по закону Ома). Если шлиц резистора R4 находится в крайнем правом положении, то это напряжение в 0,6 вольта прикладывается к переходу эмиттер-база транзистора VT1. Транзистор открывается. Ток, протекающий через открытый транзистор VT1, открывает транзистор VT2, а тот в свою очередь откроет транзистор VT3. Открытый транзистор VT3 закорачивает вывод 1 микросхемы (управления выходным напряжением) на корпус и выходное напряжение стабилизатора падает до нуля. Транзисторы VT1 и VT2 совместно представляют собой схему тиристорного управления, они «самоблокируются» в открытом состоянии двумя токами, протекающими по пути: 1) плюс выпрямителя – эмиттер VT1 – база VT1 – коллектор VT2 – эмиттер VT2 – элементы R7, VD3, R8, R9, транзистор VT3 – минус выпрямителя; 2) плюс выпрямителя – эмиттер VT1 – коллектор VT1 – база VT2 – эмиттер VT2 – элементы R7, VD3, R8, R9, транзистор VT3 – минус выпрямителя. Одновременно загорается светодиод VD3 «Перегрузка». Для отключения защиты, необходимо кратковременно нажать кнопку S2, которая разорвёт цепь протекания первого тока и транзисторы закроются. Если причина срабатывания защиты не устранена (например замыкание выходных клемм), то нажатие кнопки не сбросит защиту. Для уменьшения чувствительности схемы защиты по току, необходимо двигать ползунок резистора R4 из крайнего правого положения влево. Настройка производится экспериментально, путём кратковременного создания соответствующей нагрузки. Я сделал просто: в качестве нагрузки использовал внешний 10-ти амперный Амперметр, подключив его напрямую к выходным клеммам. Повышая выходное напряжение резистором R10 от нуля, я добился срабатывания схемы защиты на выбранном мной уровне (9,5А). Дополнительная защита по первичной обмотке – предохранитель FU1.
Основные схемы питающей аппаратуры
По своей конструкции и принципу работы блоки питания могут быть линейными или импульсными. Самое простое устройство линейного типа создано на основе принципиальной схемы трансформатора, понижающего переменное напряжение до необходимого уровня. После этого осуществляется выпрямление тока с применением диодного моста.
Однако, желаемый результат невозможно получить лишь за счет этих двух операций. Нужно еще и стабилизировать напряжение, возникающее на выходе, поскольку в обычной сети оно как правило нестабильно. Кроме того, напряжение может падать в связи с возрастанием тока в подключенной нагрузке.
Компенсация падения напряжения возможна с помощью трансформатора, рассчитанного на обеспечение дополнительной мощности. В этом случае, даже при наличии большого тока, в нагрузке сохранится необходимое напряжение. Если же ток понижается, то в ней, наоборот, начнет расти напряжение, также требующее компенсации. С этой целью в электрическую цепь дополнительно включается неполезная нагрузка, которая и устраняет избыточное напряжение. Происходит превращение избыточной мощности в тепловую энергию, оказывая негативное влияние на КПД прибора.
Схема ИБП с двойным преобразователем
Частота на выходе зачастую равна частоте электрической цепи.
В данном типе ИБП, инвертор работает постоянно, не взирая на наличие напряжения в сети. При исчезновении напряжения в сети, переключается инвертор в режим работы от аккумулятора.
Переключение происходит гораздо быстрее, нежели в предыдущих моделях. Такой источник имеет (обходную линию), позволяющую запитывать напрямую нагрузку от сети. Данная схема позволяет не прерывать подачу напряжения на нагрузку, при поломке инвертора.
Как выбрать для компьютера?
Перед тем, как выбрать ИБП, который удовлетворит наши потребности, нужно учесть следующие факторы:
- Вид ИБП.
- Мощность.
- Автономное время работы.
- Длительность переключения на работу от аккумулятора и обратно.
- Возможность подавления перепадов напряжения.
Зачастую, «бесперебойники» покупаются для компьютеров, поскольку системные блоки, мониторы – являются наиболее уязвимыми устройствами и при отсутствии энергии.
Рекомендуется блок бесперебойного питания держать постоянно включенным в сеть, если же этого не делать, то батарея за малый промежуток времени просто выйдет из строя. Не рекомендуется отключать ИБП от сети при полном отсутствии электрического сигнала. При вновь появившемся электропитании, аккумуляторную батарею нужно снова зарядить.
Вид источника отбирается исходя из характера перебоев:
- Если частные перебои – наилучшим решением будет выбор интерактивного бесперебойного блока питания. Отличие заключается в быстром срабатывании, то есть молниеносном переключении в режим батареи. Выравнивание напряжения позволяет продлить срок службы батареи и добиться экономии финансовых средств.
- В случае редких перебоев – применим резервный источник энергии (оффлайновый). Один из самых дешевых видов источника БП. Один из его минусов, это возможное снижение ресурса батареи вследствие частых скачков электроэнергии;
- Онлайновые (Имеющие двойной преобразователь). Считаются наиболее эффективными устройствами бесперебойного питания. Чаще, такие ИБП применяются для специализированного оборудования (серверов).
Обязательным условием работы блока бесперебойного питания – заземление. Производители снимают с себя всякую ответственность за безопасность работы своих устройств, не имеющие заземления.
↑ Итого
Вот и все можно закрывать крышу. Данное устройство можно использовать как лабораторный блок питания, так и зарядное устройство для аккумуляторов. В последнем случае резистором R10 надо выставить конечное напряжение для заряженного аккумулятора (например 14,2 В для автомобильного кислотного аккумулятора), подключить нагрузку и выставить резистором R4 ток зарядки. В случае зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов резистор R10 можно заменить на постоянный.
В некоторых экземплярах наблюдалось журчание трансформатора, этот эффект удалось устранить подключением конденсатора на 0,1 мкФ с вывода №1 DА1 на корпус (GND) или подключением конденсатора на 10000 мкФ параллельно конденсатору С3.
Как устроен блок питания компьютера и как его запустить без компьютера
Все современные компьютеры используют блоки питания ATX. Раньше использовались блоки питания стандарта АТ, в них не было возможности удаленного запуска компьютера и некоторых схемотехнических решений. Введение нового стандарта было связано с выпуском новых материнских плат. Компьютерная техника стремительно развивается и развивается, поэтому возникла необходимость в улучшении и расширении материнских плат. С 2001 года был введен этот стандарт.
Давайте посмотрим, как работает компьютерный блок питания ATX.
Расположение элементов на плате
Сначала взглянем на картинку, на ней подписаны все узлы блока питания, далее кратко рассмотрим их назначение.
Для того, чтобы вы понимали, о чем пойдет речь далее, ознакомьтесь со структурной схемой стороны питания.
А вот электрическая принципиальная схема, разбитая на блоки.
На входе блока питания стоит фильтр электромагнитных помех из дросселя и емкости (1 шт. ). В дешевых блоках питания его может и не быть. Фильтр необходим для подавления помех в сети электроснабжения, возникающих при работе импульсного источника питания.
Все импульсные блоки питания могут ухудшать параметры сети электроснабжения, в ней появляются нежелательные помехи и гармоники, которые мешают работе радиопередающих устройств и прочего. Поэтому наличие входного фильтра крайне желательно, но товарищи из Китая так не считают, поэтому на всем экономят. Ниже вы видите блок питания без входного дросселя.
Далее сетевое напряжение подается на диодный мост выпрямителя, через предохранитель и термистор (NTC), последний нужен для заряда конденсаторов фильтра. После диодного моста устанавливается еще один фильтр, обычно пара больших электролитических конденсаторов, будьте осторожны, на их выводах большое напряжение. Даже если блок питания отключен от сети, необходимо сначала разрядить их резистором или лампой накаливания, прежде чем прикасаться к плате руками.
После сглаживающего фильтра напряжение, подаваемое в схему импульсного питания, на первый взгляд сложное, но в нем нет ничего лишнего. В первую очередь запитывается источник дежурного напряжения (блок 2), он может быть выполнен по самогенерирующей схеме, а может быть на ШИМ-контроллере. Обычно — схема импульсного преобразователя на одном транзисторе (однотактный преобразователь), на выходе после трансформатора устанавливается линейный преобразователь напряжения (КЭНКУ).
Типовая схема с ШИМ-регулятором выглядит примерно так:
Вот увеличенный вариант каскадной схемы из вышеприведенного примера. Транзистор находится в самогенерирующей цепи, частота работы которой зависит от трансформатора и конденсаторов в его связке, выходное напряжение от номинала стабилитрона (в нашем случае 9В), играющего роль обратной связи или пороговый элемент, шунтирующий базу транзистора при достижении определенного напряжения. Он дополнительно стабилизирован до уровня 5В линейным интегральным стабилизатором последовательного типа L7805.
Дежурное напряжение нужно не только для формирования сигнала включения (PS_ON), но и для питания ШИМ-регулятора (блок 3). Компьютерные блоки ATX pyatnia чаще всего построены на микросхеме TL494 или ее аналогах. Этот блок отвечает за управление силовыми транзисторами (4 блок), стабилизацию напряжения (с помощью обратной связи), защиту от короткого замыкания. Вообще 494 это знаковая микросхема. Используется в импульсной технике очень часто, также ее можно встретить в мощных блоках питания для светодиодных лент. Вот ее распиновка.
В данном примере силовые транзисторы (2SC4242) 4-х блоков включаются через «качели», выполненную на двух ключах (2SC945) и трансформаторе. Клавиши могут быть любыми, как и остальные элементы обвязки — это зависит от конкретной схемы и производителя. Обе пары ключей нагружены на первичные обмотки соответствующих трансформаторов. Раскачка нужна, так как для управления биполярными транзисторами нужен приличный ток.
Последний каскад — выходные выпрямители и фильтры, имеются отводы от обмоток трансформатора, сборки диодов Шоттки, дроссель группового фильтра и сглаживающие конденсаторы. Блок питания компьютера вырабатывает ряд напряжений для функционирования узлов материнской платы, питания устройств ввода-вывода, питания HDD и оптических приводов: +3,3В, +5В, +12В, -12В, -5В. Охлаждающий кулер также питается от выходной цепи.
Диодные сборки представляют собой пару диодов, соединенных в общей точке (общий катод или общий анод). Это быстродействующие диоды с малым падением напряжения.
Дополнительные функции
Усовершенствованные модели компьютерных блоков питания могут быть опционально оснащены платой управления скоростью вращения кулера, которая настраивает их на соответствующую температуру, при нагрузке блока питания кулер крутится быстрее. Такие модели более удобны в использовании, поскольку создают меньше шума при небольших нагрузках.
В дешевых блоках питания кулер подключается напрямую к линии 12В и постоянно работает на полную мощность, это увеличивает его износ, в результате чего шум станет еще больше.
Если ваш блок питания имеет хороший запас по мощности, а материнская плата и комплектующие довольно скромные по потреблению, то можно припаять кулер к линии 5В или 7В, припаяв его между проводами +12В и +5В. Плюс кулера к желтому проводу, а минус к красному. Это снизит уровень шума, но не делайте этого, если блок питания полностью загружен.
Еще более дорогие модели оснащены активным корректором коэффициента мощности, как уже было сказано, он нужен для уменьшения влияния источника питания на электросеть. Он формирует необходимое напряжение на входных каскадах ИП, сохраняя исходную форму питающего напряжения. Это достаточно сложное устройство, и в рамках данной статьи рассказывать о нем больше не имеет смысла. Ряд диаграмм показывает примерный смысл использования корректора.
Health Check
ИП подключается к компьютеру через стандартизированный разъем, в большинстве блоков он универсальный, за исключением специализированных блоков питания, которые могут использовать ту же клеммную колодку, но с другой распиновкой, посмотрим на штатном разъеме и назначение его выводов. У него 20 выводов, на современных материнских платах дополнительно подключаются 4 вывода.
Кроме основного 20-24 контактного разъема питания, из блока выходят провода с колодками для подключения напряжения к винчестеру, оптическому приводу SATA и MOLEX, дополнительному питанию процессора, видеокарты, питания флоппи-диска водить машину. Вы можете увидеть все их распиновки на картинке ниже.
Конструкция всех разъемов такова, что вы случайно не вставите его вверх ногами, это приведет к выходу оборудования из строя. Главное помнить: красный провод — 5В, желтый — 12В, оранжевый — 3,3В, зеленый — PS_ON — 3…5В, фиолетовый — 5В, это основные, которые необходимо проверить перед и после ремонта.
Кроме общей мощности блока питания, большую роль играет мощность, а точнее ток каждой из линий, обычно они указаны на наклейке на корпусе блока. Эта информация пригодится, если вы планируете использовать блок питания ATX без компьютера для питания других устройств.
При проверке блока желательно отключить его от материнской платы, это предотвратит превышение напряжения выше номинального (если блок все же не работает). А вот на холостом ходу запускать не рекомендуют, это может привести к проблемам и поломке. Да и напряжение на холостом ходу может быть в норме, но под нагрузкой существенно проседать.
В качественных блоках питания установлена защита, отключающая цепь при отклонении напряжения от нормы, такие экземпляры вообще без нагрузки не включатся. Далее мы подробно рассмотрим, как включить блок питания без компьютера и какую нагрузку можно повесить.
Использование блока питания без компьютера
Если вставить вилку в розетку и включить тумблер на задней панели блока, то напряжения на клеммах не будет, а напряжение должно быть на зеленый провод (от 3 до 5В), и фиолетовый (5В). Это означает, что дежурный блок питания в норме, и можно попробовать запустить блок питания.
На самом деле все довольно просто, нужно замкнуть зеленый провод на массу (любой из черных проводов). Все зависит от того, как вы будете использовать блок питания, если для проверки, то можно пинцетом или скрепкой. Если он будет включен постоянно или вы отключите его от этажной линии 220В, то скрепка вставленная между зеленым и черным проводом рабочий раствор.
Другой вариант — установить кнопку-защелку или тумблер между теми же проводами.
Для того, чтобы напряжения питания были в норме при его проверке, необходимо установить блок нагрузки, сделать его можно из набора резисторов по этой схеме. Но обратите внимание на номинал резисторов, через каждый из них будет протекать большой ток, по линии 3,3 вольта около 5 Ампер, по линии 5 вольт — 3 Ампера, по линии 12В — 0,8 Ампера, и это от Общая мощность от 10 до 15 Вт на каждую линию.
Резисторы нужно подбирать соответствующие, но их не всегда можно найти в продаже, особенно в небольших городах, где небольшой выбор радиодеталей. В других вариантах схемы нагрузки токи еще больше.
Один из вариантов выполнения такой схемы:
Другой вариант — использовать лампы накаливания или галогенные, они подходят на 12В от автомобиля, также их можно использовать на линиях с 3,3 и 5В, нужно только выбрать правильная мощность. А еще лучше найти автомобильную или мотоциклетную лампу накаливания 6В и соединить параллельно несколько штук. В настоящее время в продаже имеются мощные светодиодные лампы мощностью 12 В. Для линии 12В можно использовать светодиодную ленту.
Если вы планируете использовать компьютерный блок питания, например, для питания светодиодной ленты, то лучше немного нагрузить линии 5В и 3,3В.
Заключение
Блоки питания ATX отлично подходят для питания радиолюбительских конструкций и в качестве источника для домашней лаборатории. Они достаточно мощные (от 250, а современные от 350Вт), при этом на вторичном рынке их можно найти за копейки, подойдут и старые модели АТ, для их запуска нужно всего лишь закоротить два провода, которые раньше шли на кнопку системного блока, сигнала PS_On на них нет.
Собираясь ремонтировать или восстанавливать такую технику, не забывайте о правилах безопасной работы с электричеством, что на плате есть сетевое напряжение и конденсаторы могут оставаться заряженными длительное время.
Включите неизвестные источники питания через лампочку, чтобы не повредить проводку и дорожки печатной платы. Обладая базовыми знаниями электроники, их можно переделать в мощное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов или в лабораторный блок питания. Для этого изменены цепи обратной связи, доработаны источник дежурного напряжения и схема запуска агрегата.
Демонтаж программируемого импульсного источника питания BK Precision 1696 – Kerry D. Wong
Демонтаж программируемого импульсного источника питания BK Precision 1696
квонг
Недавно я купил на eBay программируемый импульсный источник питания BK Precision 1696. В отличие от многих старинных тестовых устройств, которые я разбирал в прошлом, эта модель все еще находится в производстве. Тот, который я получил, был продан с поврежденным ЖК-экраном, поэтому я заплатил за него очень мало. Конечно, новый будет стоить около 300 долларов.
Мой первоначальный план состоял в том, чтобы найти замену ЖК-дисплею и восстановить полную функциональность устройства. Но ЖК-дисплей, используемый в этом устройстве, скорее всего, специально изготовлен для блоков питания серии 169X, и после некоторых первоначальных исследований я понял, что будет чрезвычайно сложно достать его, если я не смогу найти донорский блок с работающим ЖК-дисплеем внутри. После того, как я получил блок питания, я понял, что у него больше проблем, чем просто сломанный ЖК-дисплей. Во время моего первоначального тестирования я обнаружил, что выходное напряжение не превысит 10–11 вольт, даже если защита от перенапряжения установлена на максимальное значение (20,5 В). Так что, очевидно, у меня есть еще домашняя работа, и пока давайте просто разберем ее и посмотрим, что внутри.
При вскрытии корпуса можно увидеть основную плату импульсного блока питания, цифровое управление расположено на отдельной плате передней панели. С первого взгляда я был несколько разочарован качеством сборки внутри. Помимо некачественного материала печатной платы, вы также можете увидеть довольно много зажатых проводов и, казалось бы, неуместное размещение компонентов. Имейте в виду, что то, на что вы смотрите, должно быть частью дорогого профессионального тестового оборудования.
Вот несколько фотографий, подтверждающих это. Слева внизу угол процессорной платы передней панели, обратите внимание на остатки флюса и комок припоя на радиаторе регулятора! Сигнальные провода просто приклеиваются горячим клеем вместо использования разъемов. На изображении справа внизу показана выходная клеммная колодка на передней панели. Похоже, паяльник был недостаточно мощным для этой работы. Хотя это может быть правдой, что кто-то обслуживал это устройство раньше, но, учитывая широко распространенную проблему, которую мы видим внутри этого устройства, нет никаких сомнений в том, что качество конструкции не на должном уровне.
И гадание продолжается. Вот еще пара картинок для наглядности. На картинке слева ниже вы можете видеть залипшие компоненты на задней стороне вертикальной платы, а два тонких провода от трансформатора на самом деле подключены к вертикальной плате напрямую. Провод, входящий в токовый шунт, был просто подключен по принципу «точка-точка»: с обратной стороны вертикальной платы напрямую к катушке токошунтирующего резистора. Кому для этого нужна отдельная паяльная площадка?
Если этого недостаточно, взгляните на пайку основной платы блока питания ниже. Хотя может случиться так, что кто-то ремонтировал устройство раньше, многочисленные признаки плохой пайки очевидны: многие компоненты были просто спаяны волей-неволей, не слишком задумываясь о качестве. Я, конечно, надеюсь, что проблемы, которые я здесь вижу, носят единичный характер, поскольку для такого бренда, как BK Precision, такое качество изготовления неприемлемо.
Помимо качества конструкции, давайте рассмотрим этот программируемый импульсный источник питания более подробно. На основной плате вы можете заметить контроллер коэффициента мощности MC33262. А основная микросхема ШИМ-контроллера — TL494, о которой я случайно затронул в одном из своих предыдущих постов. На переходной плате установлены два операционных усилителя общего назначения LM324 и малошумящий прецизионный операционный усилитель OP27G. Судя по сигнальным соединениям на плате, я думаю, что это для обнаружения перенапряжения/перегрузки по току, а также для контроля температуры вентилятора.
На рисунке ниже показана плата, установленная на передней панели. В нем находится цифровая логика управления. Внизу видно, что сигналы выводятся на порт RS-485 и порт RS-232 через оптоизоляторы. Используемые микросхемы контроллера: MAX485 для RS-485 и MAX202CPE для RS-232. Здесь также используется микросхема восьмиканального аналогового мультиплексора/демультиплексора CD4052BC.
В этом программируемом блоке питания используется микроконтроллер ADuC831BS. На самом деле это очень мощный чип 8051 с несколькими 12-битными АЦП и ЦАП. В качестве драйвера ЖК-дисплея используется NJU6433F, который использует протокол I2C и управляет отдельными сегментами ЖК-дисплея. (Исправление, это не I2C, а последовательный протокол, похожий на SPI).
А вот пара фото самого разбитого LCD. ЖК-дисплей имеет 56 контактов и выглядит как нестандартная деталь. Без замены ЖК-дисплея мне пришлось бы подключаться к шине I2C и декодировать сигналы, чтобы я мог использовать некоторую пользовательскую схему для управления собственным ЖК-дисплеем для отображения информации. По крайней мере, это возможно.
Итак, мой план состоит в том, чтобы сначала выяснить, почему выходное напряжение не может быть отрегулировано выше половины номинального выходного напряжения, а затем изучить обратное проектирование связи ЖК-дисплея.