Ce este o sursă de alimentare cu comutație și cum diferă de una analogică obișnuită? Ce este o sursă de alimentare comutată și unde este utilizată?

31.08.2019 Windows 7, XP

Principiul realizării puterii secundare prin utilizarea dispozitivelor suplimentare care furnizează energie circuitelor a fost folosit destul de mult timp în majoritatea aparatelor electrice. Aceste dispozitive sunt surse de alimentare. Acestea servesc la convertirea tensiunii la nivelul necesar. PSU-urile pot fi fie elemente încorporate, fie separate. Există două principii pentru transformarea energiei electrice. Primul se bazează pe utilizarea transformatoarelor analogice, iar al doilea se bazează pe utilizarea surselor de alimentare cu comutare. Diferența dintre aceste principii este destul de mare, dar, din păcate, nu toată lumea o înțelege. În acest articol ne vom da seama cum funcționează o sursă de alimentare comutată și cum diferă atât de mult de una analogică. Să începem. Să mergem!

Sursele de alimentare cu transformatoare au fost primele care au apărut. Principiul lor de funcționare este că schimbă structura tensiunii folosind un transformator de putere, care este conectat la o rețea de 220 V Acolo, amplitudinea armonicii sinusoidale este redusă, care este trimisă mai departe către dispozitivul redresor. Apoi, tensiunea este netezită de un condensator conectat în paralel, care este selectat în funcție de puterea admisă. Reglarea tensiunii la bornele de ieșire este asigurată prin schimbarea poziției rezistențelor de reglare.

Acum să trecem la sursele de alimentare cu impulsuri. Au apărut puțin mai târziu, totuși, au câștigat imediat o popularitate considerabilă datorită unui număr de caracteristici pozitive, și anume:

Disponibilitatea ambalajelor;
fiabilitate;
Posibilitatea de a extinde domeniul de operare pentru tensiunile de ieșire.

Toate dispozitivele care încorporează principiul alimentării în impulsuri nu sunt practic diferite unele de altele.

Elementele unei surse de alimentare cu impulsuri sunt:

Alimentare liniară;
Sursa de alimentare standby;
Generator (ZPI, control);
tranzistor cheie;
optocupler;
Circuite de control.

Pentru a selecta o sursă de alimentare cu un set specific de parametri, utilizați site-ul web ChipHunt.

Să ne dăm seama în sfârșit cum funcționează o sursă de alimentare comutată. Utilizează principiile de interacțiune între elementele circuitului invertorului și datorită acestui lucru se obține o tensiune stabilizată.

În primul rând, redresorul primește o tensiune normală de 220 V, apoi amplitudinea este netezită folosind condensatori cu filtru capacitiv. După aceasta, sinusoidele care trec sunt rectificate de puntea de diode de ieșire. Apoi sinusoidele sunt convertite în impulsuri de înaltă frecvență. Conversia poate fi realizată fie cu separarea galvanică a rețelei de alimentare de circuitele de ieșire, fie fără o astfel de izolare.

Dacă sursa de alimentare este izolată galvanic, atunci semnalele de înaltă frecvență sunt trimise la un transformator, care realizează izolarea galvanică. Pentru a crește eficiența transformatorului, frecvența este crescută.

Funcționarea unei surse de alimentare cu impulsuri se bazează pe interacțiunea a trei lanțuri:

Controler PWM (controlează conversia modulării lățimii impulsului);
O cascadă de comutatoare de putere (constă din tranzistoare care sunt pornite conform unuia dintre cele trei circuite: punte, semipunte, cu un punct de mijloc);
Transformator de impulsuri (are înfășurări primare și secundare, care sunt montate în jurul miezului magnetic).

Dacă sursa de alimentare este fără decuplare, atunci transformatorul de izolare de înaltă frecvență nu este utilizat, iar semnalul este alimentat direct la filtrul trece-jos.

Comparând sursele de alimentare în comutație cu cele analogice, puteți vedea avantajele evidente ale primelor. UPS-urile au o greutate mai mică, în timp ce eficiența lor este semnificativ mai mare. Au o gamă mai largă de tensiune de alimentare și protecție încorporată. Costul unor astfel de surse de alimentare este de obicei mai mic.

Dezavantajele includ prezența interferențelor de înaltă frecvență și limitări de putere (atât la sarcini mari, cât și la sarcini scăzute).

Puteți verifica UPS-ul folosind o lampă incandescentă obișnuită. Vă rugăm să rețineți că nu trebuie să conectați lampa în golul tranzistorului de la distanță, deoarece înfășurarea primară nu este proiectată să treacă curentul continuu, deci în niciun caz nu trebuie lăsată să treacă.

Dacă lampa se aprinde, atunci sursa de alimentare funcționează normal, dar dacă nu se aprinde, atunci sursa de alimentare nu funcționează. O clipire scurtă indică faptul că UPS-ul este blocat imediat după pornire. O strălucire foarte strălucitoare indică o lipsă de stabilizare a tensiunii de ieșire.

Acum veți ști pe ce se bazează principiul de funcționare al comutației și al surselor de alimentare analogice convenționale. Fiecare dintre ele are propriile caracteristici structurale și de funcționare care trebuie înțelese. De asemenea, puteți verifica performanța UPS-ului folosind o lampă incandescentă obișnuită. Scrie în comentarii dacă acest articol ți-a fost util și pune orice întrebări pe care le ai despre subiectul discutat.

Ele au fost întotdeauna elemente importante ale oricărui dispozitiv electronic. Aceste dispozitive sunt utilizate în amplificatoare și receptoare. Funcția principală a surselor de alimentare este considerată a fi reducerea tensiunii maxime care vine din rețea. Primele modele au apărut abia după ce a fost inventată bobina AC.

În plus, dezvoltarea surselor de alimentare a fost influențată de introducerea transformatoarelor în circuitul dispozitivului. Particularitatea modelelor cu impulsuri este că folosesc redresoare. Astfel, stabilizarea tensiunii în rețea se realizează într-un mod ușor diferit față de dispozitivele convenționale în care se utilizează un convertor.

Dispozitiv de alimentare

Dacă luăm în considerare o sursă de alimentare convențională, care este utilizată în receptoarele radio, atunci aceasta constă dintr-un transformator de frecvență, un tranzistor și mai multe diode. În plus, circuitul conține un șoc. Condensatorii sunt instalați cu capacități diferite, iar parametrii lor pot varia foarte mult. De obicei se folosesc redresoare de tip condensator. Ele aparțin categoriei de înaltă tensiune.

Exploatarea blocurilor moderne

Inițial, tensiunea este furnizată către redresorul în punte. În această etapă, limitatorul de curent de vârf este activat. Acest lucru este necesar pentru ca siguranța din sursa de alimentare să nu se ardă. În continuare, curentul trece prin circuit prin filtre speciale, unde este convertit. Sunt necesare mai multe condensatoare pentru a încărca rezistențele. Unitatea pornește numai după o defecțiune a dinistorului. Apoi tranzistorul este deblocat în sursa de alimentare. Acest lucru face posibilă reducerea semnificativă a auto-oscilațiilor.

Când are loc generarea de tensiune, diodele din circuit sunt activate. Ele sunt conectate între ele folosind catozi. Un potențial negativ în sistem face posibilă blocarea dinistorului. Pornirea redresorului este facilitată după oprirea tranzistorului. În plus, sunt prevăzute două siguranțe pentru a preveni saturarea tranzistoarelor. Ele funcționează în circuit numai după o avarie. Pentru a porni feedback, este necesar un transformator. Este alimentat de diode în impulsuri în sursa de alimentare. La ieșire, curentul alternativ trece prin condensatori.

Caracteristicile blocurilor de laborator

Principiul de funcționare al comutării surselor de alimentare de acest tip se bazează pe conversia curentului activ. Există un redresor în punte în circuitul standard. Pentru a elimina toate interferențele, filtrele sunt utilizate la începutul și, de asemenea, la sfârșitul circuitului. Sursa de alimentare cu impulsuri de laborator are condensatoare convenționale. Saturația tranzistoarelor are loc treptat, iar acest lucru are un efect pozitiv asupra diodelor. Reglarea tensiunii este asigurată în multe modele. Sistemul de protecție este conceput pentru a salva blocurile de scurtcircuite. Cablurile pentru ele sunt de obicei folosite într-o serie nemodulară. În acest caz, puterea modelului poate ajunge până la 500 W.

Conectorii de alimentare din sistem sunt instalați cel mai adesea ca tip ATX 20 Pentru a răci unitatea, în carcasă este montat un ventilator. Viteza de rotație a lamelor trebuie reglată în acest caz. O unitate de tip laborator ar trebui să poată rezista la sarcina maximă la 23 A. În același timp, parametrul de rezistență este menținut în medie la 3 ohmi. Frecvența maximă pe care o are o sursă de alimentare cu comutație de laborator este de 5 Hz.

Cum se repara dispozitivele?

Cel mai adesea, sursele de alimentare suferă din cauza siguranțelor arse. Sunt situate lângă condensatoare. Reparația surselor de alimentare comutatoare ar trebui să înceapă prin îndepărtarea capacului de protecție. În continuare, este important să inspectați integritatea microcircuitului. Dacă nu sunt vizibile defecte pe acesta, acesta poate fi verificat folosind un tester. Pentru a îndepărta siguranțele, trebuie mai întâi să deconectați condensatorii. După aceasta, acestea pot fi îndepărtate fără probleme.

Pentru a verifica integritatea acestui dispozitiv, inspectați baza acestuia. Siguranțele arse au o pată întunecată în partea de jos, ceea ce indică deteriorarea modulului. Pentru a înlocui acest element, trebuie să acordați atenție marcajelor sale. Apoi puteți cumpăra un produs similar într-un magazin de electronice radio. Instalarea siguranței se efectuează numai după fixarea condensului. O altă problemă comună în sursele de alimentare este considerată a fi defecțiunile transformatoarelor. Sunt cutii în care sunt instalate bobine.

Când dispozitivului este aplicat o tensiune foarte mare, acestea nu o pot rezista. Ca urmare, integritatea înfășurării este compromisă. Este imposibil să reparați sursele de alimentare comutatoare cu o astfel de defecțiune. În acest caz, transformatorul, ca și siguranța, poate fi doar înlocuit.

Surse de alimentare de rețea

Principiul de funcționare al surselor de alimentare cu comutație de tip rețea se bazează pe o reducere a frecvenței joase a amplitudinii interferenței. Acest lucru se întâmplă datorită utilizării diodelor de înaltă tensiune. Astfel, este mai eficient să controlezi frecvența de limitare. În plus, trebuie remarcat faptul că tranzistorii sunt utilizați la putere medie. Sarcina siguranțelor este minimă.

Rezistoarele sunt folosite destul de rar într-un circuit standard. Acest lucru se datorează în mare măsură faptului că condensatorul este capabil să participe la conversia curentului. Principala problemă cu acest tip de sursă de alimentare este câmpul electromagnetic. Dacă se folosesc condensatoare cu o capacitate mică, atunci transformatorul este în pericol. În acest caz, ar trebui să fiți foarte atenți la puterea dispozitivului. Sursa de alimentare cu comutare de rețea are limitatoare pentru curentul de vârf și sunt situate imediat deasupra redresoarelor. Sarcina lor principală este să controleze frecvența de funcționare pentru a stabiliza amplitudinea.

Diodele din acest sistem servesc parțial ca siguranțe. Doar tranzistoarele sunt folosite pentru a conduce redresorul. Procesul de blocare, la rândul său, este necesar pentru a activa filtrele. Condensatorii pot fi utilizați și ca tip de izolare în sistem. În acest caz, transformatorul va porni mult mai repede.

Aplicarea microcircuitelor

O mare varietate de microcircuite sunt utilizate în sursele de alimentare. În această situație, mult depinde de numărul de elemente active. Dacă sunt utilizate mai mult de două diode, placa trebuie să fie proiectată pentru filtre de intrare și de ieșire. Transformatoarele sunt produse și în diferite capacități, iar dimensiunile lor sunt destul de diferite.

Puteți lipi singur microcircuite. În acest caz, trebuie să calculați rezistența maximă a rezistențelor ținând cont de puterea dispozitivului. Pentru a crea un model reglabil, se folosesc blocuri speciale. Acest tip de sistem este realizat cu șenile duble. Unduirea în interiorul plăcii va apărea mult mai repede.

Beneficiile surselor de alimentare reglementate

Principiul de funcționare a comutării surselor de alimentare cu regulatoare este utilizarea unui controler special. Acest element din circuit poate modifica debitul tranzistorilor. Astfel, frecvența de limitare la intrare și la ieșire este semnificativ diferită. Sursa de alimentare comutată poate fi configurată în diferite moduri. Reglarea tensiunii se efectuează ținând cont de tipul de transformator. Răcitoarele convenționale sunt folosite pentru a răci dispozitivul. Problema cu aceste dispozitive este de obicei excesul de curent. Pentru a rezolva acest lucru, se folosesc filtre de protecție.

Puterea dispozitivelor fluctuează în medie în jurul valorii de 300 W. În sistem sunt utilizate numai cabluri nemodulare. În acest fel, scurtcircuitele pot fi evitate. Conectorii de alimentare pentru conectarea dispozitivelor sunt instalați de obicei în seria ATX 14. Modelul standard are două ieșiri. Redresoarele sunt folosite cu o tensiune mai mare. Pot rezista la o rezistență de 3 ohmi. La rândul său, sarcina maximă a sursei de alimentare cu comutare reglată este de până la 12 A.

Funcționarea unităților de 12 volți

Pulsul include două diode. În acest caz, filtrele sunt instalate cu o capacitate mică. În acest caz, procesul de pulsație are loc extrem de lent. Frecvența medie fluctuează în jurul valorii de 2 Hz. Eficiența multor modele nu depășește 78%. Aceste blocuri se disting și prin compactitatea lor. Acest lucru se datorează faptului că transformatoarele sunt instalate cu putere redusă. Nu necesită refrigerare.

Circuitul de alimentare cu comutare de 12 V implică în plus utilizarea rezistențelor marcate P23. Ele pot rezista doar la 2 ohmi de rezistență, dar aceasta este o putere suficientă pentru un dispozitiv. O sursă de alimentare comutată de 12 V este folosită cel mai des pentru lămpi.

Cum funcționează cutia TV?

Principiul de funcționare al comutării surselor de alimentare de acest tip este utilizarea filtrelor de film. Aceste dispozitive sunt capabile să facă față interferențelor de diferite amplitudini. Înfășurarea lor este sintetică. Astfel, este asigurată o protecție de înaltă calitate a componentelor importante. Toate garniturile din sursa de alimentare sunt izolate pe toate părțile.

Transformatorul, la rândul său, are un răcitor separat pentru răcire. Pentru ușurință în utilizare, de obicei este setat pe silent. Aceste dispozitive pot rezista la temperaturi maxime de până la 60 de grade. Frecvența de funcționare a sursei de comutare a televizorului este menținută la 33 Hz. La temperaturi sub zero, se pot folosi și aceste dispozitive, dar mult în această situație depinde de tipul de condens folosit și de secțiunea transversală a circuitului magnetic.

Modele de dispozitive de 24 volți

În modelele de 24 de volți, se folosesc redresoare de joasă frecvență. Doar două diode pot face față cu succes interferențelor. Eficiența unor astfel de dispozitive poate ajunge până la 60%. Regulatoarele sunt rareori instalate pe sursele de alimentare. Frecvența de funcționare a modelelor nu depășește în medie 23 Hz. Rezistoarele pot rezista doar la 2 ohmi. Tranzistoarele din modele sunt instalate cu marcajul PR2.

Pentru a stabiliza tensiunea, rezistențele nu sunt utilizate în circuit. Filtrele de alimentare cu comutare de 24 V sunt de tip condensator. În unele cazuri, pot fi găsite specii care se despart. Sunt necesare pentru a limita frecvența maximă a curentului. Pentru a porni rapid un redresor, dinistorii sunt folosiți destul de rar. Potențialul negativ al dispozitivului este îndepărtat cu ajutorul catodului. La iesire, curentul este stabilizat prin blocarea redresorului.

Părțile de putere pe diagrama DA1

Sursele de alimentare de acest tip diferă de alte dispozitive prin faptul că pot rezista la sarcini grele. Există un singur condensator în circuitul standard. Pentru funcționarea normală a sursei de alimentare, se folosește regulatorul. Controlerul este instalat direct lângă rezistor. Nu pot fi găsite mai mult de trei diode în circuit.

Procesul de conversie inversă directă începe în dinistor. Pentru a porni mecanismul de deblocare, în sistem este prevăzută o accelerație specială. Undele cu amplitudine mare sunt amortizate la condensator. Este de obicei instalat de tip divizor. Siguranțele se găsesc rar într-un circuit standard. Acest lucru este justificat de faptul că temperatura maximă în transformator nu depășește 50 de grade. Astfel, șocul de balast își face față sarcinilor în mod independent.

Modele de dispozitive cu cipuri DA2

Microcircuitele de alimentare cu comutare de acest tip se disting de alte dispozitive prin rezistența crescută. Sunt utilizate în principal pentru instrumente de măsură. Un exemplu este un osciloscop care arată fluctuații. Stabilizarea tensiunii este foarte importantă pentru el. Ca urmare, citirile dispozitivului vor fi mai precise.

Multe modele nu sunt echipate cu regulatoare. Filtrele sunt în principal cu două fețe. La ieșirea circuitului, tranzistoarele sunt instalate ca de obicei. Toate acestea fac posibilă rezistența la o sarcină maximă de 30 A. La rândul său, indicatorul de frecvență maximă este în jur de 23 Hz.

Blocuri cu cipuri DA3 instalate

Acest microcircuit vă permite să instalați nu numai un regulator, ci și un controler care monitorizează fluctuațiile din rețea. Rezistența tranzistoarelor din dispozitiv poate rezista la aproximativ 3 ohmi. Puternica sursă de alimentare comutată DA3 poate suporta o sarcină de 4 A. Puteți conecta ventilatoare pentru a răci redresoarele. Drept urmare, dispozitivele pot fi utilizate la orice temperatură. Un alt avantaj este prezența a trei filtre.

Două dintre ele sunt instalate la intrare sub condensatoare. Un filtru de tip separator este disponibil la ieșire și stabilizează tensiunea care vine de la rezistor. Nu există mai mult de două diode într-un circuit standard. Cu toate acestea, multe depind de producător și acest lucru ar trebui să fie luat în considerare. Principala problemă cu sursele de alimentare de acest tip este că nu sunt capabile să facă față interferențelor de joasă frecvență. Ca urmare, este imposibil să le instalați pe instrumente de măsurare.

Cum funcționează blocul de diode VD1?

Aceste blocuri sunt concepute pentru a suporta până la trei dispozitive. Au regulatoare cu trei căi. Cablurile de comunicație sunt instalate numai nemodulare. Astfel, conversia curentă are loc rapid. Redresoarele din multe modele sunt instalate în seria KKT2.

Ele diferă prin faptul că pot transfera energie de la condensator la înfășurare. Ca rezultat, sarcina de la filtre este eliminată parțial. Performanța unor astfel de dispozitive este destul de ridicată. La temperaturi peste 50 de grade pot fi folosite si.

Progresul tehnic nu stă pe loc, iar astăzi sursele de alimentare de tip transformator au fost înlocuite cu unități de comutare. Există multe motive pentru aceasta, dar cele mai importante sunt:

Simplitate și cost redus de producție;
Ușurință în utilizare;
Dimensiuni generale compacte și semnificativ confortabile.

Citiți ghidul despre cum să alegeți un detector de cablaj ascuns și despre cum să îl utilizați.

Din punct de vedere tehnic, o sursă de alimentare în comutație este un dispozitiv care redresează tensiunea rețelei și apoi formează un impuls din aceasta cu un răspuns în frecvență de 10 kHz. Este de remarcat faptul că eficiența acestui dispozitiv tehnic ajunge la 80%.

Principiul de funcționare

De fapt, întregul principiu de funcționare al unei surse de alimentare în comutație se rezumă la faptul că un dispozitiv de acest tip are ca scop rectificarea tensiunii care îi este furnizată atunci când este conectată la rețea și apoi formarea unui impuls de lucru, datorită căruia această unitate electrică poate funcționa.

Mulți oameni se întreabă care sunt principalele diferențe dintre un dispozitiv cu puls și unul obișnuit? Totul se rezumă la faptul că are caracteristici tehnice îmbunătățite și dimensiuni de gabarit mai mici. De asemenea, unitatea de impuls oferă mai multă energie decât versiunea sa standard.

Specie

În acest moment, pe teritoriul Federației Ruse, dacă este necesar, puteți găsi surse de alimentare comutatoare din următoarele soiuri și categorii:

Timp de nefuncționare pe IR2153 - această modificare este cea mai populară în rândul consumatorilor casnici;
Pe TL494
Pe UC3842
De la o lampă de economisire a energiei - este ceva ca un dispozitiv tehnic modificat de tip hibrid;
Pentru un amplificator – are caracteristici tehnice ridicate;
Din balastul electronic - după denumire este clar că dispozitivul se bazează pe funcționarea unei balanțe de tip electronic. Citiți recenzia ce tipuri de lămpi cu LED există pentru casă și cum să alegeți.
Ajustabil - acest tip de unitate mecanică poate fi configurat și reglat singur;
Pentru UMZCH - are o aplicație specifică îngustă;
Puternic – are caracteristici de putere mare;
200 volți - acest tip de dispozitiv este proiectat pentru o tensiune maximă de 220V;
Rețea 150 W – funcționează doar din rețea, putere maximă – 150 W;
12 V – un dispozitiv tehnic care poate funcționa normal la o tensiune de 12 V;
24 V – funcționarea normală a dispozitivului este posibilă doar la 24 V
Pod – la montaj a fost utilizată o schemă de conectare a podului;
Pentru un amplificator cu tub - toate specificațiile tehnice sunt concepute pentru a funcționa cu un amplificator cu tub;
Pentru LED-uri – are sensibilitate mare, folosit pentru lucrul cu LED-uri;
Bipolar are polaritate dublă, dispozitivul îndeplinește standarde de calitate înalte;
Flyback - axat pe funcționarea inversă, are putere și tensiune ridicate.

Sistem

Toate sursele de alimentare comutatoare, în funcție de domeniul de funcționare și caracteristicile tehnice, au circuite diferite:

12 V - este varianta standard pentru asamblarea unui sistem de acest tip;
2000 W - acest circuit este destinat numai dispozitivelor tehnice de mare putere;
Pentru o șurubelniță de 18 V, circuitul este specific și necesită cunoștințe speciale de la maestru în timpul asamblarii;
Pentru un amplificator cu tub - în acest caz vorbim despre un design schematic simplu, care, printre altele, ia în considerare ieșirea către amplificatorul cu tub;
Pentru laptopuri - necesită prezența unui sistem special de protecție împotriva supratensiunii;
Pe Top 200 - caracteristicile tehnice ale dispozitivului vor fi 40 V și 3 A. Citiți despre designul alternatorului.
Pe TL494, circuitul ia în considerare limitarea curentului și reglarea tensiunii de intrare;
Pe UC3845, asamblarea unei surse de alimentare comutatoare conform acestei scheme nu este dificilă;
sursă de alimentare în comutație pe bază de circuit ir2153 - aplicabilă pentru amplificatoare de joasă frecvență;
Pe cipul LNK364PN – implementat pe baza designului microcircuitului UC 3842;
Pe un tranzistor cu efect de câmp, este deja clar din denumire că acest circuit este aplicabil unui tranzistor cu efect de câmp;
Circuitul unei surse de alimentare cu comutare în modul înainte este simplu în proiectare și nu necesită abilități speciale în timpul asamblarii.

Repara

Sursele de alimentare cu comutare (SMPS) sunt cele mai utilizate astăzi și sunt utilizate cu succes în toate dispozitivele radio-electronice moderne.

Figura 3 prezintă o schemă bloc a unei surse de alimentare în comutație realizată conform unui circuit tradițional. Redresoarele secundare sunt realizate după un circuit cu semiundă. Numele acestor noduri dezvăluie scopul lor și nu au nevoie de explicații. Componentele principale ale circuitului primar sunt: filtrul de intrare, redresor de tensiune de rețea și convertor de tensiune de alimentare redresat HF cu transformator.

Filtru redresor de linie

Transformator

convertor RF

Redresoare secundare

Filtru de intrare

Figura 3 - Schema bloc a unei surse de alimentare cu impulsuri

Principiul de bază care stă la baza funcționării SMPS este conversia unei tensiuni de rețea alternativă de 220 volți și o frecvență de 50 Hz într-o tensiune dreptunghiulară alternativă de înaltă frecvență, care este transformată la valorile necesare, rectificată și filtrată.

Conversia se realizează folosind un tranzistor puternic care funcționează în modul comutator și un transformator de impulsuri, formând împreună un circuit convertor RF. În ceea ce privește proiectarea circuitului, există două opțiuni posibile de convertor: prima este realizată în funcție de circuitul unui auto-oscilator de impuls (de exemplu, acesta a fost utilizat în UPS-urile televizoarelor) și a doua cu control extern (folosit în majoritatea aparate radio-electronice moderne).

Deoarece frecvența convertorului este de obicei selectată de la 18 la 50 kHz, dimensiunile transformatorului de impuls și, în consecință, întreaga sursă de alimentare, sunt destul de compacte, ceea ce este un parametru important pentru echipamentele moderne O diagramă simplificată a unui impuls convertizorul cu control extern este prezentat în Figura 4.

Figura 4 - Schema schematică a unei surse de alimentare cu impulsuri cu o unitate de alimentare.

Convertorul este realizat pe tranzistorul VT1 și transformatorul T1. Tensiunea de rețea este furnizată prin filtrul de rețea (SF) către redresorul de rețea (SV), unde este redresată, filtrată de condensatorul de filtru (SF) și prin înfășurarea W1 a transformatorului T1 este alimentată la colectorul tranzistorului. VT1. Când un impuls dreptunghiular este aplicat circuitului de bază al tranzistorului, tranzistorul se deschide și un curent crescând trece prin el eu j Același curent va curge prin înfășurarea W1 a transformatorului T1, ceea ce va duce la creșterea fluxului magnetic în miezul transformatorului, în timp ce în înfășurarea secundară W2 a transformatorului este indusă o f.e.m. de autoinducție. În cele din urmă, o tensiune pozitivă va apărea la ieșirea diodei VD. Mai mult, dacă creștem durata impulsului aplicat bazei tranzistorului VT1, tensiunea din circuitul secundar va crește, deoarece va fi eliberată mai multă energie, iar dacă durata este redusă, tensiunea va scădea corespunzător. Astfel, prin modificarea duratei impulsului în circuitul de bază al tranzistorului, putem modifica tensiunile de ieșire ale înfășurării secundare T1 și, prin urmare, stabilizăm tensiunile de ieșire ale sursei de alimentare. Singurul lucru care este necesar pentru aceasta este un circuit care va genera impulsuri de declanșare și va controla durata lor (latitudine). Un controler PWM este utilizat ca atare circuit. PWM – modularea lățimii impulsului.

Pentru a stabiliza tensiunile de ieșire ale UPS-ului, circuitul controlerului PWM „trebuie să cunoască” mărimea tensiunilor de ieșire. În aceste scopuri, se folosește un circuit de urmărire (sau circuit de feedback), realizat pe optocuplatorul U1 și rezistența R2. O creștere a tensiunii în circuitul secundar al transformatorului T1 va duce la o creștere a intensității radiației LED și, prin urmare, la o scădere a rezistenței de joncțiune a fototranzistorului (parte a optocuplerului U1). Care, la rândul său, va duce la o creștere a căderii de tensiune pe rezistorul R2, care este conectat în serie cu fototranzistorul și la o scădere a tensiunii la pinul 1 al controlerului PWM. O scădere a tensiunii face ca circuitul logic inclus în controlerul PWM să mărească durata impulsului până când tensiunea de la primul pin corespunde parametrilor specificați. Când tensiunea scade, procesul este invers.

UPS-ul folosește două principii pentru implementarea circuitelor de urmărire - „direct” și „indirect”. Metoda descrisă mai sus se numește „directă”, deoarece tensiunea de feedback este eliminată direct de la redresorul secundar. Cu urmărirea „indirectă”, tensiunea de feedback este eliminată din înfășurarea suplimentară a transformatorului de impuls (Figura 5).

Figura 5 - Schema schematică a unei surse de alimentare cu impulsuri cu o sursă de alimentare.

O scădere sau creștere a tensiunii pe înfășurarea W2 va duce la o schimbare a tensiunii pe înfășurarea W3, care este aplicată și la pinul 1 al controlerului PWM prin rezistența R2.

Protecție SMPS împotriva scurtcircuitului.

Scurtcircuit (SC) la sarcina UPS. În acest caz, toată energia furnizată circuitului secundar al UPS-ului se va pierde, iar tensiunea de ieșire va fi aproape zero. În consecință, circuitul controlerului PWM va încerca să mărească durata impulsului pentru a ridica nivelul acestei tensiuni la valoarea corespunzătoare. Ca urmare, tranzistorul VT1 va rămâne deschis din ce în ce mai mult, iar curentul care trece prin el va crește. În cele din urmă, acest lucru va duce la defectarea acestui tranzistor. UPS-ul oferă protecție pentru tranzistorul convertor împotriva supraîncărcărilor de curent în astfel de situații de urgență. Se bazează pe un rezistor Rprotection, conectat în serie la circuitul prin care circulă curentul colectorului Ik. O creștere a curentului Ik care curge prin tranzistorul VT1 va duce la o creștere a căderii de tensiune pe acest rezistor și, în consecință, tensiunea furnizată pinului 2 al controlerului PWM va scădea de asemenea. Când această tensiune scade la un anumit nivel, care corespunde curentului maxim admisibil al tranzistorului, circuitul logic al controlerului PWM nu va mai genera impulsuri la pinul 3 și sursa de alimentare va intra în modul de protecție sau, cu alte cuvinte, va întoarce oprit.

În concluzie, este necesar să ne oprim în detaliu asupra avantajelor UPS-ului. După cum sa menționat deja, frecvența convertorului de impulsuri este destul de mare și, prin urmare, dimensiunile totale ale transformatorului de impulsuri sunt reduse, ceea ce înseamnă, oricât de paradoxal ar părea, costul UPS-ului este mai mic decât cel al unei puteri tradiționale. aprovizionare deoarece consum mai mic de metal pentru miezul magnetic și cupru pentru înfășurări, chiar dacă numărul de piese din UPS crește. Un alt avantaj al UPS-ului este capacitatea mică a condensatorului filtrului redresorului secundar în comparație cu o sursă de alimentare convențională. Reducerea capacității a fost posibilă prin creșterea frecvenței. Și, în sfârșit, eficiența unei surse de alimentare în comutație ajunge la 80%. Acest lucru se datorează faptului că UPS-ul consumă energie din rețeaua electrică numai atunci când tranzistorul convertorului este deschis când este închis, energia este transferată la sarcină datorită descărcării condensatorului filtrului circuitului secundar.

Dezavantajele includ complexitatea crescută a circuitului UPS și o creștere a zgomotului de impuls emis de UPS. Creșterea interferenței se datorează faptului că tranzistorul convertor funcționează în modul comutator. În acest mod, tranzistorul este o sursă de zgomot de impuls care apare în timpul proceselor tranzitorii ale tranzistorului. Acesta este un dezavantaj al oricărui tranzistor care funcționează în modul de comutare. Dar dacă tranzistorul funcționează cu tensiuni joase (de exemplu, logica tranzistorului cu o tensiune de 5V), aceasta nu este o problemă în cazul nostru, tensiunea aplicată la colectorul tranzistorului este de aproximativ 315 V. Pentru a combate această interferență; UPS-ul folosește filtre pentru circuite de rețea mai complexe decât într-o sursă de alimentare convențională.

6) Intenționez să implementez transformatorul de putere pe un miez Epcos de tip ETD44/22/15 din material N95. Poate că alegerea mea se va schimba în continuare când calculez datele de înfășurare și puterea totală.

7) Am ezitat mult timp intre alegerea tipului de redresor pe infasurarea secundara intre o dioda Schottky duala si un redresor sincron. Puteți instala o diodă Schottky dublă, dar aceasta este P = 0,6V * 40A = 24 W în căldură, cu o putere SMPS de aproximativ 650 W, se obține o pierdere de 4%! Când utilizați cel mai comun IRF3205 într-un redresor sincron, rezistența canalului de căldură va fi eliberată P = 0,008 Ohm * 40A * 40A = 12,8 W. Se dovedește că câștigăm de 2 ori sau 2% eficiență! Totul a fost în regulă până când am asamblat o soluție bazată pe IR11688S pe o placă. Pierderile de comutare dinamică au fost adăugate la pierderile statice de pe canal și, în cele din urmă, asta s-a întâmplat. Capacitatea lucrătorilor de câmp pentru curenți mari este încă mare. Acest lucru poate fi tratat cu drivere precum HCPL3120, dar acest lucru crește prețul produsului și complică excesiv proiectarea circuitului. De fapt, din aceste motive, s-a decis instalarea unui Schottky dublu și dormitul liniștit.

8) Circuitul LC de la ieșire, în primul rând, va reduce ondulația curentului și, în al doilea rând, vă va permite să „decupați” toate armonicile. Ultima problemă este extrem de relevantă atunci când alimentează dispozitive care funcționează în domeniul de frecvență radio și încorporează circuite analogice de înaltă frecvență. În cazul nostru, vorbim despre un transceiver HF, așa că un filtru este pur și simplu vital aici, altfel interferența se va „târâi” în aer. În mod ideal, puteți pune și un stabilizator liniar la ieșire și puteți obține ondulații minime de unități de mV, dar, în realitate, viteza sistemului de operare vă va permite să obțineți ondulații de tensiune în intervalul de 20-30 mV chiar și fără un „boiler” în interior transceiver-ul, nodurile critice sunt alimentate prin LDO-urile lor, astfel încât redundanța sa este evidentă.

Ei bine, am trecut peste funcționalitate și acesta este doar începutul)) Dar este în regulă, atunci va merge mai viguros pentru că începe cea mai interesantă parte - calculele tuturor!

Calculul unui transformator de putere pentru un convertor de tensiune în jumătate de punte

Pe baza acestor intrări, să ne calculăm transformatorul. Am mai multe seturi de ETD44/22/15 în stoc și, prin urmare, mă concentrez pe el pentru moment, Lista datelor sursă este următoarea:

1) material N95;
2) Miez tip ETD44/22/15;
3) Frecventa de operare - 100 kHz;
4) Tensiune de ieșire - 15V;
5) Curent de ieșire - 40A.

Pentru a calcula transformatoare de până la 5 kW, folosesc programul „Omul bătrân”, este convenabil și calculează destul de precis. După 5 kW începe magia, frecvențele cresc pentru a reduce dimensiunea, iar câmpul și densitățile de curent ajung la astfel de valori încât până și efectul pielii poate schimba parametrii de aproape 2 ori, așa că pentru puteri mari folosesc demoda veche. metoda „cu formule și desen în creion pe hârtie”. Prin introducerea datelor introduse în program, s-a obținut următorul rezultat:

Figura 2 - Rezultatul calculului unui transformator pentru semipunte

Figura din partea stângă arată datele de intrare, pe care le-am descris mai sus. În centru, rezultatele care ne interesează cel mai mult sunt evidențiate în mov. Voi trece peste ele pe scurt:

1) Tensiunea de intrare este de 380V DC, este stabilizată, deoarece Semi-podul este alimentat de PFC. O astfel de putere simplifică proiectarea multor componente, deoarece Ondularea curentului este minimă și transformatorul nu trebuie să tragă tensiune atunci când tensiunea de intrare a rețelei este de 140V.

2) Puterea consumată (pompată prin miez) s-a dovedit a fi de 600 W, care este de 2 ori mai mică decât puterea totală (aceea pe care miezul o poate pompa fără să intre în saturație), ceea ce înseamnă că totul este bine. Nu am gasit in program materialul N95, dar pe site-ul Epcos din fisa tehnica am observat ca N87 si N95 vor da rezultate foarte asemanatoare, verificand pe bucata de hartie am aflat ca diferenta de 50 W in puterea totala nu este o eroare groaznică.

3) Date despre înfășurarea primară: înfășurăm 21 de spire în 2 fire cu diametrul de 0,8 mm, cred că totul este clar aici? Densitatea de curent este de aproximativ 8A/mm2, ceea ce înseamnă că înfășurările nu se vor supraîncălzi - totul este în regulă.

4) Date despre înfășurarea secundară: înfășurăm 2 înfășurări de 2 spire fiecare cu același fir de 0,8 mm, dar deja la 14 - totuși curentul este de 40A! Apoi, conectăm începutul unei înfășurări și sfârșitul celeilalte, voi explica cum se face acest lucru mai târziu, din anumite motive, oamenii cad adesea într-o stupoare în timpul asamblarii în acest moment. Se pare că nici aici nu există magie.

5) Inductanța bobinei de ieșire este de 4,9 μH, respectiv curentul este de 40 A. Avem nevoie de el, astfel încât să nu existe ondulații uriașe de curent la ieșirea blocului nostru În timpul procesului de depanare, voi arăta pe un osciloscop cum să lucrez cu și fără el, totul va deveni clar.

Calculul a durat 5 minute, dacă cineva are întrebări, întrebați în comentarii sau PM - vă spun eu. Pentru a evita căutarea programului în sine, vă sugerez să îl descărcați din cloud folosind linkul. Și recunoștința mea profundă către Bătrân pentru munca sa!

Următorul pas logic va fi să se calculeze șocul de ieșire pentru semi-punte, acesta este exact cel la 4,9 μH.

Calculul parametrilor de înfășurare pentru bobina de ieșire

Acest:

1) Inductanță - 4,9 µH;
2) Curent nominal - 40A;
3) Amplitudine înainte de accelerație - 18V;
4) Tensiune după inductor - 15V.

Folosim și programul de la Old Man (toate sunt în linkul de mai sus) și obținem următoarele date:

Figura 3 - Date calculate pentru înfășurarea bobinei de ieșire

Acum să ne uităm la rezultate:

clapeta de accelerație ar trebui să se încălzească

2) Inducția maximă, aceasta este o valoare care nu poate fi depășită, altfel câmpul magnetic va satura miezul și totul va fi foarte rău. Acest parametru depinde de material și de dimensiunile sale generale. Pentru miezurile de fier atomizate moderne, o valoare tipică este 0,5-0,55 T;

3) Date de înfășurare: 9 spire sunt înfășurate cu un oblic de 10 fire de sârmă cu diametrul de 0,8 mm. Programul indică chiar și aproximativ de câte straturi vor fi necesare pentru aceasta. Voi vânt cu 9 nuclee, pentru că... atunci va fi convenabil să împărțiți împletitura mare în 3 „împletituri” a câte 3 fire fiecare și să le lipiți pe placă fără probleme;

4) De fapt, inelul in sine pe care il voi infasura are dimensiuni de 40/24/14,5 mm, este suficient cu margine. Materialul nr. 52, cred că mulți oameni au văzut inele galben-albastre în blocurile ATX, acestea sunt adesea folosite în choke de stabilizare de grup (GS).

Calculul transformatorului de alimentare de rezervă

Să ne ajustăm puțin datele de intrare pentru a vedea de ce avem nevoie:

Avem nevoie de o sursă de alimentare cu putere totală - 2*15 W + 1,5 W + 15 W = 46,5 W. Aceasta este o putere normală pentru TOP227, o folosesc în SMPS mici de până la 75 W pentru tot felul de încărcare a bateriei, șurubelnițe și alte gunoaie, de mulți ani este ciudat că nici unul nu s-a ars încă.

Să mergem la alt program Old Man și să calculăm transformatorul pentru flyback:

Figura 4 - Date de calcul pentru transformatorul de putere de rezervă

1) Alegerea miezului este justificată simplu - îl am în cantitate de cutie și trage la fel de 75 W)) Date pe miez. Este realizat din material N87 și are un spațiu de 0,2 mm pe fiecare jumătate sau 0,4 mm așa-numitul spațiu complet. Acest miez este destinat direct pentru șocuri, iar pentru convertoarele flyback, această inductanță este tocmai o șoc, dar nu voi intra încă în buruieni. Dacă nu a existat un spațiu în transformatorul cu jumătate de punte, atunci este necesar pentru convertorul flyback, altfel, ca orice inductor, va intra pur și simplu în saturație fără un spațiu.

2) Datele despre comutatorul sursă de scurgere de 700 V și rezistența canalului de 2,7 ohmi sunt preluate din fișa de date de pe TOP227, acest controler are un comutator de alimentare încorporat în microcircuit.

3) Am luat puțin tensiunea de intrare minimă cu rezervă - 160V, acest lucru s-a făcut astfel încât, dacă sursa de alimentare în sine este oprită, sarcina și indicația vor rămâne în funcțiune, vor raporta o tensiune de alimentare anormal de scăzută.

4) Înfășurarea noastră primară constă din 45 de spire de sârmă de 0,335 mm într-un singur miez. Înfășurările secundare de putere au 4 spire și 4 miezuri cu un fir de 0,335 mm (diametru), înfășurarea cu autoalimentare are aceiași parametri, deci totul este la fel, doar 1 miez, deoarece curentul este cu un ordin de mărime mai mic.

Calculul inductiei de putere a corectorului de putere activă

Selectăm programul pentru calcul - PFC_ring (PFC este KKM în basurmană), folosim următoarele intrări:

1) Tensiune de alimentare de intrare - 140 - 265V;
2) Putere nominală - 600 W;
3) Tensiune de ieșire - 380V DC;
4) Frecvența de operare - 100 kHz, datorită alegerii controlerului PWM.

Figura 5 - Calculul inductiei de putere a unui PFC activ

1) În stânga, ca de obicei, introducem datele inițiale, setând 140V ca prag minim, obținem un bloc care poate funcționa la o tensiune de rețea de 140V, deci obținem un „stabilizator de tensiune încorporat”;

Circuitul părții de alimentare și control este destul de standard dacă aveți întrebări, nu ezitați să întrebați în comentarii sau în mesaje private. Voi încerca să răspund și să explic tuturor dacă se poate.

Designul PCB al sursei de alimentare cu comutare

Procesul de proiectare a plăcii în sine nu conține capcane, acestea sunt conținute în dispozitivul pentru care este destinat. De fapt, electronica de putere nu propune niciun număr sălbatic de reguli și cerințe pe fundalul acelorași magistrale de date analogice cu microunde sau digitale de mare viteză.

Voi enumera cerințele și regulile de bază referitoare în mod specific la circuitele de alimentare, acest lucru va permite implementarea a 99% din proiectele de amatori. Nu vă voi spune despre nuanțe și „trucuri” - fiecare trebuie să-și ia propriile cotlete, să câștige experiență și apoi să opereze cu ea. Și așa am mers:

Câteva despre densitatea curentului în conductorii imprimați

Oamenii nu se gândesc adesea la acest parametru și am întâlnit situații în care partea de alimentare este făcută din conductori de 0,6 mm, cu 80% din suprafața plăcii pur și simplu goală. De ce fac asta este un mister pentru mine personal.

Deci ce densitate de curent poate fi luată în considerare? Pentru un fir obișnuit, cifra standard este de 10A/mm 2, această limitare este legată de răcirea firului. Puteți trece mai mult curent, dar mai întâi puneți-l în azot lichid. Conductoarele plate, precum cele de pe o placă de circuit imprimat, de exemplu, au o suprafață mai mare, ceea ce îi face mai ușor de răcit, ceea ce înseamnă că vă puteți permite densități de curent mai mari. Pentru condiții normale cu răcire pasivă sau cu aer, se obișnuiește să se ia în considerare 35-50 A/mm 2, unde 35 este pentru răcire pasivă, 50 este în prezența circulației artificiale a aerului (cazul meu). Există o altă cifră - 125 A/mm 2, aceasta este o cifră cu adevărat mare, nu toți supraconductorii își pot permite, dar este realizabilă doar cu răcire lichidă submersibilă.

Pe acesta din urmă l-am întâlnit în timp ce lucram cu o companie implicată în inginerie de comunicații și design de server. Am fost responsabil pentru proiectarea plăcii de bază, și anume piesa cu alimentare multifazată și comutare. Am fost foarte surprins când am văzut o densitate de curent de 125 A/mm 2, dar mi-au explicat această posibilitate și mi-au arătat această posibilitate la stand - apoi am înțeles de ce rafturi întregi de servere sunt scufundate în bazine uriașe de ulei)) )

În piesa mea de hardware totul este mai simplu, 50 A/mm 2 este o cifră destul de adecvată, cu o grosime de cupru de 35 de microni, poligoanele vor asigura secțiunea transversală necesară fără probleme. Restul a fost pentru dezvoltarea generală și înțelegerea problemei.

3) Decalajul dintre conductori - este necesar să se reducă curenții de scurgere, în special pentru conductorii în care circulă un semnal RF (PWM), deoarece câmpul din conductori apare puternic și semnalul RF, din cauza efectului de piele, tinde să scape. atât pe suprafaţa conductorului cât şi dincolo de limitele acestuia. De obicei este suficient un decalaj de 2-3 mm;

4) Intervalul de izolare galvanică este decalajul dintre secțiunile izolate galvanic ale plăcii, de obicei, cerința de defalcare este de aproximativ 5 kV. Pentru a sparge 1 mm de aer aveți nevoie de aproximativ 1-1,2 kV, dar în cazul nostru defalcarea este posibilă nu numai prin aer, ci și prin PCB și o mască. În fabrică se folosesc materiale care sunt supuse testării electrice și poți dormi liniștit. Prin urmare, principala problemă este aerul și din condițiile descrise mai sus putem concluziona că aproximativ 5-6 mm de spațiu liber vor fi suficiente. Practic, separarea poligoanelor sub transformator, deoarece este principalul mijloc de izolare galvanică.

Acum să trecem direct la designul plăcii, nu voi intra în super detalii în acest articol și, în general, nu prea am chef să scriu o carte întreagă de text. Dacă există un grup mare de persoane interesate (voi face un sondaj la sfârșit), atunci voi face doar videoclipuri pe „cablarea” acestui dispozitiv, va fi mai rapid și mai informativ.

Etapele creării unei plăci de circuit imprimat:

1) În primul rând, trebuie să decideți asupra dimensiunilor aproximative ale dispozitivului. Dacă aveți o carcasă gata făcută, atunci trebuie să măsurați scaunul în ea și să bazați dimensiunile plăcii pe ea. Plănuiesc să fac o carcasă la comandă din aluminiu sau alamă, așa că voi încerca să fac cel mai compact dispozitiv posibil fără a pierde calitatea și caracteristicile de performanță.

Figura 9 - Crearea unui spațiu liber pentru viitoarea tablă

Amintiți-vă - dimensiunile plăcii trebuie să fie un multiplu de 1 mm! Sau cel puțin 0,5 mm, altfel vă veți aminti în continuare testamentul meu de la Lenin când veți asambla totul într-un panou și vă pregătiți pentru producție, iar designerii care vor crea o carcasă pentru placa voastră vă vor plimba cu blesteme. Nu este nevoie să creați o placă cu dimensiunile ala „208.625 mm” decât dacă este absolut necesar!
P.S. multumesc camarade Lunkov pentru faptul că încă mi-a transmis acest gând strălucitor))

Aici am facut 4 operatii:

A) Am realizat placa în sine cu dimensiunile totale de 250x150 mm. Deși aceasta este o dimensiune aproximativă, atunci cred că se va micșora considerabil;
b) Colțurile rotunjite, pentru că în timpul procesului de livrare și asamblare, cele ascuțite vor fi ucise și șifonate + placa arată mai frumos;
c) Găuri de montaj amplasate, nemetalizate, cu diametrul orificiului de 3 mm pentru elemente de fixare și rafturi standard;
d) Am creat o clasă „NPTH”, în care am definit toate găurile neplacate și am creat o regulă pentru aceasta, creând un spațiu de 0,4 mm între toate celelalte componente și componente ale clasei. Aceasta este cerința tehnologică Rezonit pentru clasa de precizie standard (a 4-a).

Figura 10 - Crearea unei reguli pentru găurile neplacate

2) Următorul pas este aranjarea componentelor ținând cont de toate cerințele ar trebui să fie deja foarte aproape de versiunea finală, deoarece De cele mai multe ori, acum vor fi determinate dimensiunile finale ale plăcii și factorul de formă.

Figura 11 - Amplasarea primară a componentelor finalizată

Am instalat componentele principale, cel mai probabil nu se vor mișca și, prin urmare, dimensiunile totale ale plăcii au fost determinate în sfârșit - 220 x 150 mm. Spațiul liber de pe placă este lăsat dintr-un motiv acolo vor fi amplasate module de control și alte componente SMD mici. Pentru a reduce costul plăcii și ușurința instalării, toate componentele vor fi doar pe stratul superior și, în consecință, va exista un singur strat de serigrafie.

Figura 13 - Vedere 3D a plăcii după aranjarea componentelor

3) Acum, după ce am stabilit locația și structura generală, aranjam componentele rămase și „separam” placa. Proiectarea plăcii poate fi realizată în două moduri: manual și folosind un autorouter, după ce a descris anterior acțiunile sale cu câteva zeci de reguli. Ambele metode sunt bune, dar voi face totuși această placă manual, pentru că... Există puține componente și nu există cerințe speciale pentru alinierea liniei și integritatea semnalului și nu ar trebui să existe. Acest lucru va fi cu siguranță mai rapid, autoroutingul este bun atunci când există o mulțime de componente (de la 500 încolo) și partea principală a circuitului este digitală. Deși dacă cineva este interesat, vă pot arăta cum să „separați” plăcile automat în 2 minute. Adevărat, înainte de asta va trebui să scrii regulile toată ziua, heh.

După 3-4 ore de „vrăjitorie” (în jumătate din timp am desenat modelele lipsă) cu temperatura și o ceașcă de ceai, am conectat în sfârșit tabla. Nici nu m-am gândit la economisirea spațiului, mulți vor spune că dimensiunile ar fi putut fi reduse cu 20-30% și ar fi corect. Am o copie dintr-o singură bucată și a-mi pierde timpul, care este clar mai scump decât 1 dm2 pentru o placă cu două straturi, a fost pur și simplu păcat. Apropo de prețul plăcii - la comanda de la Rezonit, 1 dm 2 dintr-o placă cu două straturi de clasă standard costă aproximativ 180-200 de ruble, așa că nu poți economisi prea mult aici decât dacă ai un lot de peste 500 de bucăți, de curs. Pe baza acestui lucru, vă pot sfătui - nu vă pervertiți cu reducerea zonei dacă este clasa 4 și nu există cerințe pentru dimensiuni.

Și aceasta este rezultatul:

Figura 14 - Proiectarea plăcii pentru o sursă de alimentare comutată În viitor, voi proiecta o carcasă pentru acest dispozitiv și trebuie să-i cunosc dimensiunile complete, precum și să o pot „proba” în interiorul carcasei, astfel încât în etapa finală să nu devină clar, de exemplu, că placa principală interferează cu conectorii de pe carcasă sau de pe afișaj. Pentru a face acest lucru, încerc întotdeauna să desenez toate componentele în formă 3D, rezultatul este acest rezultat și un fișier în format .step pentru mine.:

Autodesk Inventor

Figura 15 - Vedere tridimensională a dispozitivului rezultat

Figura 16 - Vedere tridimensională a dispozitivului (vedere de sus)

Figura 17 - Formarea unui pachet de documentație pentru comandarea plăcilor de circuite imprimate

Odată ce fișierele sunt gata, puteți comanda plăcile. Nu voi recomanda producători anumi, probabil că există alții mai buni și mai ieftini pentru prototipuri. Comand toate plăcile din clasa standard 2,4,6 straturi de la Rezonit, unde comand plăci cu 2 și 4 straturi din clasa a 5-a. Plăcile de clasa 5, unde există 6-24 de straturi în China (de exemplu, pcbway), dar plăcile HDI și clasa 5 cu 24 sau mai multe straturi sunt deja doar în Taiwan, la urma urmei, calitatea în China este încă șchiopătă și unde eticheta de preț nu este șchioapă nu atât de frumos. Totul este despre prototipuri!

În urma convingerilor mele, merg la Rezonit, a, câți nervi s-au zdrobit și cât sânge au băut... dar recent parcă s-au corectat și au început să lucreze mai adecvat, deși cu lovituri. Plasez comenzi prin contul meu personal, introduc detalii de plată, încarc fișiere și trimit. Îmi place contul lor personal de altfel, calculează imediat prețul și schimbând parametrii poți obține un preț mai bun fără a pierde calitatea.

De exemplu, acum îmi doream o placă pe PCB de 2 mm cu cupru de 35 microni, dar s-a dovedit că această opțiune este de 2,5 ori mai scumpă decât opțiunea cu PCB de 1,5 mm și 35 microni - așa că am ales-o pe cea din urmă. Pentru a crește rigiditatea plăcii, am adăugat găuri suplimentare pentru suporturi - problema a fost rezolvată, prețul a fost optimizat. Apropo, dacă placa a intrat în serie, atunci undeva în jur de 100 de bucăți această diferență de 2,5 ori a dispărut și prețurile au devenit egale, pentru că atunci ne-a fost achiziționată o foaie non-standard și a fost cheltuită fără resturi.

Figura 18 - Vedere finală a calculului costului plăcii

Costul final este determinat: 3618 ruble. Dintre acestea, 2100 este pregătire, se plătește o singură dată pe proiect, toate repetările ulterioare ale comenzii decurg fără ea și vei plăti doar pentru zonă. În acest caz, 759 de ruble pentru o placă cu o suprafață de 3,3 dm2, cu cât seria este mai mare, cu atât costul va fi mai mic, deși acum este de 230 de ruble/dm2, ceea ce este destul de acceptabil. Desigur, a fost posibil să fac producție urgentă, dar comand des, lucrez cu un singur manager, iar fata încearcă întotdeauna să împingă comanda mai repede dacă producția nu este ocupată - în cele din urmă, chiar și cu „seria mică ” opțiune, timpul de răspuns este de 5-6 zile, este suficient doar să comunicați politicos și să nu fiți nepoliticos cu oamenii. Și nu mă grăbesc, așa că am decis să economisesc aproximativ 40%, ceea ce este cel puțin frumos.

Epilog

După cum am promis, împărtășesc codul sursă al proiectului și alte produse:

1) Sursa proiectului în Altium Designer 16 - ;
2) Fișiere pentru comanda plăci cu circuite imprimate - . Dacă doriți să repetați și să comandați, de exemplu, din China, această arhivă este mai mult decât suficientă;
3) Diagrama dispozitivului în pdf - . Pentru cei care nu doresc să petreacă timp instalând Altium de pe telefon sau pentru revizuire (de înaltă calitate);
4) Din nou, pentru cei care nu doresc să instaleze software grele, dar sunt interesați să învârtească hardware-ul, postez un model 3D în pdf - . Pentru a-l vizualiza, trebuie să descărcați fișierul când îl deschideți, faceți clic pe „încredere în document doar o dată” în colțul din dreapta sus, apoi faceți clic pe centrul fișierului și ecranul alb se transformă într-un model.

As vrea sa cer si parerea cititorilor... Acum s-au comandat placile, la fel si componentele - de fapt sunt 2 saptamani despre ce sa scriu un articol? Pe lângă astfel de „mutanți” ca acesta, uneori vrei să sculptezi ceva în miniatură dar util, am prezentat mai multe opțiuni în sondaje, sau poate sugerez opțiunea ta într-un mesaj privat, pentru a nu aglomera comentariile.

Numai utilizatorii înregistrați pot participa la sondaj. Vă rugăm să vă conectați.