Çfarë është një furnizim me energji komutuese dhe si ndryshon nga një analog i rregullt? Çfarë është furnizimi me energji komutuese dhe ku përdoret?

31.08.2019 Windows 7, XP

Parimi i realizimit të fuqisë dytësore përmes përdorimit të pajisjeve shtesë që sigurojnë energji në qarqe është përdorur për një kohë mjaft të gjatë në shumicën e pajisjeve elektrike. Këto pajisje janë furnizim me energji elektrike. Ato shërbejnë për të kthyer tensionin në nivelin e kërkuar. PSU-të mund të jenë elementë të integruar ose të veçantë. Ekzistojnë dy parime për konvertimin e energjisë elektrike. E para bazohet në përdorimin e transformatorëve analogë, dhe e dyta bazohet në përdorimin e furnizimit me energji komutuese. Dallimi midis këtyre parimeve është mjaft i madh, por, për fat të keq, jo të gjithë e kuptojnë atë. Në këtë artikull do të kuptojmë se si funksionon një furnizim me energji komutuese dhe si ndryshon kaq shumë nga një analog. Le të fillojmë. Shkoni!

Furnizimet e transformatorëve të energjisë ishin të parat që u shfaqën. Parimi i tyre i funksionimit është se ata ndryshojnë strukturën e tensionit duke përdorur një transformator fuqie, i cili është i lidhur me një rrjet 220 V. Atje zvogëlohet amplituda e harmonikut sinusoidal, i cili dërgohet më tej në pajisjen ndreqës. Pastaj voltazhi zbutet nga një kondensator i lidhur paralel, i cili zgjidhet sipas fuqisë së lejuar. Rregullimi i tensionit në terminalet e daljes sigurohet duke ndryshuar pozicionin e rezistorëve të shkurtimit.

Tani le të kalojmë te furnizimet me energji me puls. Ata u shfaqën pak më vonë, megjithatë, ata menjëherë fituan popullaritet të konsiderueshëm për shkak të një numri karakteristikash pozitive, përkatësisht:

Disponueshmëria e paketimit;
Besueshmëria;
Mundësia për të zgjeruar gamën e funksionimit për tensionet e daljes.

Të gjitha pajisjet që përfshijnë parimin e furnizimit me energji pulsuese praktikisht nuk ndryshojnë nga njëra-tjetra.

Elementet e furnizimit me puls janë:

Furnizimi linear me energji elektrike;
Furnizimi me energji në gatishmëri;
Gjenerator (ZPI, kontroll);
Tranzistor kyç;
Optobashkues;
Qarqet e kontrollit.

Për të zgjedhur një furnizim me energji elektrike me një grup të caktuar parametrash, përdorni faqen e internetit të ChipHunt.

Le të kuptojmë më në fund se si funksionon një furnizim me energji komutuese. Ai përdor parimet e ndërveprimit midis elementeve të qarkut të inverterit dhe është falë kësaj që arrihet një tension i stabilizuar.

Së pari, ndreqësi merr një tension normal prej 220 V, pastaj amplituda zbutet duke përdorur kondensatorë filtri kondensativ. Pas kësaj, sinusoidet kaluese korrigjohen nga ura e diodës së daljes. Pastaj sinusoidet shndërrohen në impulse me frekuencë të lartë. Konvertimi mund të kryhet ose me ndarje galvanike të rrjetit të furnizimit me energji nga qarqet e daljes, ose pa një izolim të tillë.

Nëse furnizimi me energji elektrike është i izoluar në mënyrë galvanike, atëherë sinjalet me frekuencë të lartë dërgohen në një transformator, i cili kryen izolimin galvanik. Për të rritur efikasitetin e transformatorit, frekuenca rritet.

Funksionimi i një furnizimi me energji pulsi bazohet në ndërveprimin e tre zinxhirëve:

Kontrolluesi PWM (kontrollon konvertimin e modulimit të gjerësisë së pulsit);
Një kaskadë çelsash të energjisë (përbëhet nga transistorë që ndizen sipas njërit prej tre qarqeve: urë, gjysmë urë, me një pikë mes);
Transformator pulsi (ka mbështjellje parësore dhe dytësore, të cilat janë montuar rreth bërthamës magnetike).

Nëse furnizimi me energji elektrike është pa shkëputje, atëherë transformatori i izolimit me frekuencë të lartë nuk përdoret dhe sinjali futet direkt në filtrin e kalimit të ulët.

Duke krahasuar furnizimet me energji elektrike me ato analoge, mund të shihni avantazhet e dukshme të të parës. UPS-të kanë më pak peshë, ndërsa efikasiteti i tyre është dukshëm më i lartë. Ata kanë një gamë më të gjerë të tensionit të furnizimit dhe mbrojtje të integruar. Kostoja e furnizimeve të tilla me energji elektrike është zakonisht më e ulët.

Disavantazhet përfshijnë praninë e ndërhyrjeve me frekuencë të lartë dhe kufizimet e fuqisë (si në ngarkesa të larta ashtu edhe në ato të ulëta).

Ju mund ta kontrolloni UPS-në duke përdorur një llambë të zakonshme inkandeshente. Ju lutemi vini re se nuk duhet ta lidhni llambën në hendekun e transistorit të largët, pasi dredha-dredha parësore nuk është krijuar për të kaluar rrymë direkte, kështu që në asnjë rrethanë nuk duhet të lejohet të kalojë.

Nëse llamba ndizet, atëherë furnizimi me energji elektrike funksionon normalisht, por nëse nuk ndizet, atëherë furnizimi me energji elektrike nuk funksionon. Një blic i shkurtër tregon që UPS-i është kyçur menjëherë pas fillimit. Një shkëlqim shumë i ndritshëm tregon mungesën e stabilizimit të tensionit të daljes.

Tani do të dini se në çfarë bazohet parimi i funksionimit të ndërrimit dhe furnizimit me energji analoge konvencionale. Secila prej tyre ka veçoritë e veta strukturore dhe funksionale që duhen kuptuar. Ju gjithashtu mund të kontrolloni performancën e UPS-së duke përdorur një llambë të zakonshme inkandeshente. Shkruani në komente nëse ky artikull ishte i dobishëm për ju dhe bëni çdo pyetje që keni në lidhje me temën e diskutuar.

Ata kanë qenë gjithmonë elementë të rëndësishëm të çdo pajisjeje elektronike. Këto pajisje përdoren në amplifikatorë dhe marrës. Funksioni kryesor i furnizimit me energji konsiderohet të jetë zvogëlimi i tensionit maksimal që vjen nga rrjeti. Modelet e para u shfaqën vetëm pasi u shpik spiralja AC.

Për më tepër, zhvillimi i furnizimit me energji elektrike u ndikua nga futja e transformatorëve në qarkun e pajisjes. E veçanta e modeleve të pulsit është se ato përdorin ndreqës. Kështu, stabilizimi i tensionit në rrjet kryhet në një mënyrë paksa të ndryshme sesa në pajisjet konvencionale ku përdoret një konvertues.

Pajisja e furnizimit me energji elektrike

Nëse marrim parasysh një furnizim konvencional me energji elektrike, i cili përdoret në marrës radio, atëherë ai përbëhet nga një transformator frekuence, një tranzitor dhe disa dioda. Për më tepër, qarku përmban një mbytje. Kondensatorët janë instaluar me kapacitete të ndryshme dhe parametrat e tyre mund të ndryshojnë shumë. Zakonisht përdoren ndreqës të llojit të kondensatorit. I përkasin kategorisë së tensionit të lartë.

Funksionimi i blloqeve moderne

Fillimisht, voltazhi furnizohet me ndreqësin e urës. Në këtë fazë, aktivizohet kufizuesi i rrymës së pikut. Kjo është e nevojshme në mënyrë që siguresa në furnizimin me energji elektrike të mos digjet. Më pas, rryma kalon nëpër qark përmes filtrave të veçantë, ku konvertohet. Për të ngarkuar rezistorët nevojiten disa kondensatorë. Njësia ndizet vetëm pas një prishjeje të dinistorit. Pastaj transistori është i zhbllokuar në furnizimin me energji elektrike. Kjo bën të mundur reduktimin e ndjeshëm të vetë-lëkundjeve.

Kur ndodh gjenerimi i tensionit, diodat në qark aktivizohen. Ata janë të lidhur me njëri-tjetrin duke përdorur katoda. Një potencial negativ në sistem bën të mundur bllokimin e dinistorit. Fillimi i ndreqësit lehtësohet pasi transistori është fikur. Përveç kësaj, sigurohen dy siguresa për të parandaluar ngopjen e transistorëve. Ata veprojnë në qark vetëm pas një avari. Për të filluar reagimin, kërkohet një transformator. Ajo ushqehet nga dioda pulsuese në furnizimin me energji elektrike. Në dalje, rryma alternative kalon përmes kondensatorëve.

Karakteristikat e blloqeve laboratorike

Parimi i funksionimit të furnizimit me energji komutuese të këtij lloji bazohet në konvertimin e rrymës aktive. Ekziston një ndreqës i urës në qarkun standard. Për të hequr të gjitha ndërhyrjet, filtrat përdoren në fillim dhe gjithashtu në fund të qarkut. Furnizimi me energji laboratorike pulsuese ka kondensatorë konvencionalë. Ngopja e transistorëve ndodh gradualisht, dhe kjo ka një efekt pozitiv në diodat. Rregullimi i tensionit ofrohet në shumë modele. Sistemi i mbrojtjes është krijuar për të kursyer blloqe nga qarqet e shkurtra. Kabllot për to zakonisht përdoren në një seri jo-modulare. Në këtë rast, fuqia e modelit mund të arrijë deri në 500 W.

Lidhësit e furnizimit me energji elektrike në sistem instalohen më shpesh si tip ATX 20. Për të ftohur njësinë, në kuti është montuar një ventilator. Shpejtësia e rrotullimit të tehuve duhet të rregullohet në këtë rast. Një njësi e tipit laboratorik duhet të jetë në gjendje të përballojë ngarkesën maksimale në 23 A. Në të njëjtën kohë, parametri i rezistencës mbahet mesatarisht në 3 ohms. Frekuenca maksimale që ka një furnizim me energji laboratorike komutuese është 5 Hz.

Si të riparoni pajisjet?

Më shpesh, furnizimet me energji elektrike vuajnë për shkak të siguresave të ndezura. Ato janë të vendosura pranë kondensatorëve. Riparimi i furnizimit me energji elektrike duhet të fillojë duke hequr kapakun mbrojtës. Tjetra, është e rëndësishme të inspektoni integritetin e mikrocirkut. Nëse nuk ka defekte të dukshme në të, mund të kontrollohet duke përdorur një testues. Për të hequr siguresat, së pari duhet të shkëputni kondensatorët. Pas kësaj ato mund të hiqen pa asnjë problem.

Për të kontrolluar integritetin e kësaj pajisjeje, inspektoni bazën e saj. Siguresat e djegura kanë një pikë të errët në fund, gjë që tregon dëmtim të modulit. Për të zëvendësuar këtë element, duhet t'i kushtoni vëmendje shenjave të tij. Pastaj mund të blini një produkt të ngjashëm në një dyqan elektronik radio. Instalimi i siguresës kryhet vetëm pas fiksimit të kondensatave. Një problem tjetër i zakonshëm në furnizimin me energji elektrike konsiderohet të jenë defektet me transformatorët. Ato janë kuti në të cilat janë instaluar mbështjellje.

Kur në pajisje aplikohet një tension shumë i lartë, ato nuk mund ta përballojnë atë. Si rezultat, integriteti i mbështjelljes është i rrezikuar. Është e pamundur të riparohen furnizimet me energji komutuese me një avari të tillë. Në këtë rast, transformatori, si siguresa, mund të zëvendësohet vetëm.

Furnizimet e rrjetit me energji elektrike

Parimi i funksionimit të furnizimeve me energji komutuese të tipit të rrjetit bazohet në një reduktim të frekuencës së ulët të amplitudës së ndërhyrjes. Kjo ndodh falë përdorimit të diodave me tension të lartë. Kështu, është më efektive të kontrollohet frekuenca kufizuese. Për më tepër, duhet të theksohet se transistorët përdoren me fuqi mesatare. Ngarkesa në siguresat është minimale.

Rezistorët përdoren mjaft rrallë në një qark standard. Kjo është kryesisht për shkak të faktit se kondensatori është i aftë të marrë pjesë në konvertimin aktual. Problemi kryesor me këtë lloj furnizimi me energji elektrike është fusha elektromagnetike. Nëse kondensatorët përdoren me kapacitet të ulët, atëherë transformatori është në rrezik. Në këtë rast, duhet të jeni shumë të kujdesshëm për fuqinë e pajisjes. Furnizimi me energji komutuese në rrjet ka kufizues për rrymën maksimale, dhe ato janë të vendosura menjëherë mbi ndreqësit. Detyra e tyre kryesore është të kontrollojnë frekuencën e funksionimit për të stabilizuar amplituda.

Diodat në këtë sistem shërbejnë pjesërisht si siguresa. Për të drejtuar ndreqësin përdoren vetëm transistorë. Procesi i mbylljes, nga ana tjetër, është i nevojshëm për të aktivizuar filtrat. Kondensatorët mund të përdoren gjithashtu si tip izolues në sistem. Në këtë rast, transformatori do të fillojë shumë më shpejt.

Aplikimi i mikroqarqeve

Një shumëllojshmëri e gjerë e mikroqarqeve përdoren në furnizimin me energji elektrike. Në këtë situatë, shumë varet nga numri i elementeve aktive. Nëse përdoren më shumë se dy dioda, bordi duhet të projektohet për filtrat e hyrjes dhe daljes. Transformatorët prodhohen gjithashtu në kapacitete të ndryshme, dhe dimensionet e tyre janë mjaft të ndryshme.

Ju mund t'i bashkoni vetë mikroqarqet. Në këtë rast, duhet të llogaritni rezistencën maksimale të rezistorëve duke marrë parasysh fuqinë e pajisjes. Për të krijuar një model të rregullueshëm, përdoren blloqe speciale. Ky lloj sistemi është bërë me binarët e dyfishtë. Grumbullimi brenda tabelës do të ndodhë shumë më shpejt.

Përfitimet e furnizimit me energji të rregulluar

Parimi i funksionimit të furnizimit me energji komutuese me rregullatorë është përdorimi i një kontrolluesi të veçantë. Ky element në qark mund të ndryshojë qarkullimin e transistorëve. Kështu, frekuenca kufizuese në hyrje dhe dalje është dukshëm e ndryshme. Furnizimi me energji komutuese mund të konfigurohet në mënyra të ndryshme. Rregullimi i tensionit kryhet duke marrë parasysh llojin e transformatorit. Ftohësit konvencionalë përdoren për të ftohur pajisjen. Problemi me këto pajisje është zakonisht rryma e tepërt. Për të zgjidhur këtë, përdoren filtra mbrojtës.

Fuqia e pajisjeve mesatarisht luhatet rreth 300 W. Në sistem përdoren vetëm kabllot jo-modulare. Në këtë mënyrë, qarqet e shkurtra mund të shmangen. Lidhësit e furnizimit me energji elektrike për pajisjet lidhëse zakonisht instalohen në serinë ATX 14. Modeli standard ka dy dalje. Ngjitësit përdoren me tension më të lartë. Ata mund të përballojnë rezistencën në 3 ohms. Nga ana tjetër, ngarkesa maksimale e furnizimit me energji të rregulluar komutuese është deri në 12 A.

Funksionimi i njësive 12 volt

Pulsi përfshin dy dioda. Në këtë rast, filtrat janë instaluar me një kapacitet të vogël. Në këtë rast, procesi i pulsimit ndodh jashtëzakonisht ngadalë. Frekuenca mesatare luhatet rreth 2 Hz. Efikasiteti i shumë modeleve nuk kalon 78%. Këto blloqe dallohen edhe nga kompaktësia e tyre. Kjo për faktin se transformatorët janë instaluar me fuqi të ulët. Ata nuk kërkojnë ftohje.

Qarku i furnizimit me energji komutuese 12V përfshin gjithashtu përdorimin e rezistorëve të shënuar P23. Ata mund të përballojnë vetëm 2 ohmë rezistencë, por kjo është fuqi e mjaftueshme për një pajisje. Një furnizim me energji komutuese 12 V përdoret më shpesh për llambat.

Si funksionon kutia e televizorit?

Parimi i funksionimit të furnizimit me energji të ndërrimit të këtij lloji është përdorimi i filtrave të filmit. Këto pajisje janë në gjendje të përballojnë ndërhyrjet e amplitudave të ndryshme. Mbështjellja e tyre e mbytjes është sintetike. Kështu, sigurohet mbrojtje me cilësi të lartë të komponentëve të rëndësishëm. Të gjitha guarnicionet në furnizimin me energji elektrike janë të izoluara nga të gjitha anët.

Transformatori, nga ana tjetër, ka një ftohës të veçantë për ftohje. Për lehtësinë e përdorimit, zakonisht vendoset në heshtje. Këto pajisje mund të përballojnë temperaturat maksimale deri në 60 gradë. Frekuenca e funksionimit të furnizimit me energji komutuese të televizorit mbahet në 33 Hz. Në temperatura nën zero, këto pajisje mund të përdoren gjithashtu, por shumë në këtë situatë varet nga lloji i kondensatave të përdorura dhe seksioni kryq i qarkut magnetik.

Modelet e pajisjeve 24 volt

Në modelet 24 volt, përdoren ndreqës me frekuencë të ulët. Vetëm dy dioda mund të përballojnë me sukses ndërhyrjet. Efikasiteti i pajisjeve të tilla mund të arrijë deri në 60%. Rregullatorët janë instaluar rrallë në furnizimin me energji elektrike. Frekuenca e funksionimit të modeleve nuk kalon mesatarisht 23 Hz. Rezistorët mund të përballojnë vetëm 2 ohmë. Transistorët në modele janë instaluar me shënimin PR2.

Për të stabilizuar tensionin, rezistorët nuk përdoren në qark. Filtrat e furnizimit me energji komutuese 24V janë të tipit kondensator. Në disa raste, mund të gjenden specie ndarëse. Ato janë të nevojshme për të kufizuar frekuencën maksimale të rrymës. Për të nisur shpejt një ndreqës, dinistorët përdoren mjaft rrallë. Potenciali negativ i pajisjes hiqet duke përdorur katodën. Në dalje, rryma stabilizohet duke bllokuar ndreqësin.

Anët e fuqisë në diagramin DA1

Furnizimet me energji të këtij lloji ndryshojnë nga pajisjet e tjera në atë që mund të përballojnë ngarkesa të rënda. Ekziston vetëm një kondensator në qarkun standard. Për funksionimin normal të furnizimit me energji elektrike, përdoret rregullatori. Kontrolluesi është instaluar drejtpërdrejt pranë rezistencës. Jo më shumë se tre dioda mund të gjenden në qark.

Procesi i drejtpërdrejtë i konvertimit të kundërt fillon në dinistor. Për të nisur mekanizmin e zhbllokimit, në sistem sigurohet një mbytje e veçantë. Valët me amplitudë të madhe amortizohen nga kondensatori. Zakonisht instalohet i tipit ndarës. Siguresat gjenden rrallë në një qark standard. Kjo justifikohet me faktin se temperatura maksimale në transformator nuk i kalon 50 gradë. Kështu, mbytja e çakëllit përballon detyrat e saj në mënyrë të pavarur.

Modelet e pajisjeve me çipa DA2

Mikroqarqet e furnizimit me energji elektrike të këtij lloji dallohen nga pajisjet e tjera nga rezistenca e tyre e rritur. Ato përdoren kryesisht për instrumente matëse. Një shembull është një oshiloskop që tregon luhatje. Stabilizimi i tensionit është shumë i rëndësishëm për të. Si rezultat, leximet e pajisjes do të jenë më të sakta.

Shumë modele nuk janë të pajisura me rregullatorë. Filtrat janë kryesisht të dyanshëm. Në daljen e qarkut, transistorët janë instaluar si zakonisht. E gjithë kjo bën të mundur përballimin e një ngarkese maksimale prej 30 A. Nga ana tjetër, treguesi maksimal i frekuencës është rreth 23 Hz.

Bllokon me çipa të instaluar DA3

Ky mikroqark ju lejon të instaloni jo vetëm një rregullator, por edhe një kontrollues që monitoron luhatjet në rrjet. Rezistenca e transistorëve në pajisje mund të përballojë afërsisht 3 ohmë. Furnizimi i fuqishëm i energjisë komutuese DA3 mund të përballojë një ngarkesë prej 4 A. Ju mund të lidhni tifozët për të ftohur ndreqësit. Si rezultat, pajisjet mund të përdoren në çdo temperaturë. Një avantazh tjetër është prania e tre filtrave.

Dy prej tyre janë instaluar në hyrje nën kondensatorë. Një filtër i tipit ndarës është i disponueshëm në dalje dhe stabilizon tensionin që vjen nga rezistenca. Nuk ka më shumë se dy dioda në një qark standard. Megjithatë, shumë varet nga prodhuesi, dhe kjo duhet të merret parasysh. Problemi kryesor me furnizimet me energji të këtij lloji është se ato nuk janë në gjendje të përballojnë ndërhyrjet me frekuencë të ulët. Si rezultat, është jopraktike instalimi i tyre në instrumentet matëse.

Si funksionon blloku i diodës VD1?

Këto blloqe janë krijuar për të mbështetur deri në tre pajisje. Ata kanë rregullatorë me tre drejtime. Kabllot e komunikimit janë instaluar vetëm ato jo-modulare. Kështu, konvertimi aktual ndodh shpejt. Në shumë modele, ndreqësit janë instaluar në serinë KKT2.

Ato ndryshojnë në atë që mund të transferojnë energji nga kondensatori në dredha-dredha. Si rezultat, ngarkesa nga filtrat hiqet pjesërisht. Performanca e pajisjeve të tilla është mjaft e lartë. Në temperatura mbi 50 gradë mund të përdoren gjithashtu.

Progresi teknik nuk qëndron ende, dhe sot furnizimet me energji të tipit transformator janë zëvendësuar me njësi komutuese. Ka shumë arsye për këtë, por më të rëndësishmet janë:

Thjeshtësia dhe kosto e ulët e prodhimit;
Lehtësinë e përdorimit;
Dimensionet e përgjithshme kompakte dhe dukshëm të rehatshme.

Lexoni udhëzuesin se si të zgjidhni një detektor të fshehur të instalimeve elektrike dhe si ta përdorni atë.

Nga pikëpamja teknike, një furnizim me energji komutuese është një pajisje që korrigjon tensionin e rrjetit dhe më pas formon një impuls prej tij me një përgjigje frekuence prej 10 kHz. Vlen të theksohet se efikasiteti i kësaj pajisje teknike arrin në 80%.

Parimi i funksionimit

Në fakt, i gjithë parimi i funksionimit të një furnizimi me energji komutuese zbret në faktin se një pajisje e këtij lloji synon të korrigjojë tensionin që furnizohet me të kur lidhet me rrjetin dhe më pas të formojë një puls pune, për shkak të të cilit kjo njësi elektrike mund të funksionojë.

Shumë njerëz pyesin se cilat janë ndryshimet kryesore midis një pajisjeje pulsi dhe një pajisjeje të zakonshme? Gjithçka vjen për faktin se ka karakteristika teknike të përmirësuara dhe dimensione të përgjithshme më të vogla. Gjithashtu, njësia e pulsit siguron më shumë energji sesa versioni i saj standard.

Llojet

Për momentin, në territorin e Federatës Ruse, nëse është e nevojshme, mund të gjeni furnizime me energji kalimi të varieteteve dhe kategorive të mëposhtme:

Koha e ndërprerjes në IR2153 - ky modifikim është më i popullarizuari në mesin e konsumatorëve vendas;
Në TL494
Në UC3842
Nga një llambë e kursimit të energjisë - është diçka si një pajisje teknike e modifikuar e një lloji hibrid;
Për një përforcues - ka karakteristika të larta teknike;
Nga çakëlli elektronik - me emrin është e qartë se pajisja bazohet në funksionimin e një bilanci të tipit elektronik. Lexoni rishikimin se cilat lloje të llambave LED ekzistojnë për shtëpinë dhe si të zgjidhni.
E rregullueshme - kjo lloj njësie mekanike mund të konfigurohet dhe rregullohet vetë;
Për UMZCH - ka një aplikim të ngushtë specifik;
I fuqishëm - ka karakteristika të larta të fuqisë;
200 volt - kjo lloj pajisje është projektuar për një tension maksimal prej 220 V;
Rrjeti 150 W – punon vetëm nga rrjeti, fuqia maksimale – 150 W;
12 V - një pajisje teknike që mund të funksionojë normalisht në një tension prej 12 V;
24 V - funksionimi normal i pajisjes është i mundur vetëm në 24 V
Ura – gjatë montimit është përdorur skema e lidhjes së urës;
Për një përforcues tubi - të gjitha specifikimet teknike janë krijuar për të punuar me një përforcues tubi;
Për LED - ka ndjeshmëri të lartë, përdoret për të punuar me LED;
Bipolar ka polaritet të dyfishtë, pajisja plotëson standardet e cilësisë së lartë;
Flyback - i fokusuar në funksionimin e kundërt, ka shkallë të lartë të fuqisë dhe tensionit.

Skema

Të gjitha furnizimet me energji komutuese, në varësi të fushës së funksionimit dhe karakteristikave teknike, kanë qarqe të ndryshme:

12 V - është opsioni standard për montimin e një sistemi të këtij lloji;
2000 W - ky qark është menduar vetëm për pajisjet teknike me fuqi të lartë;
Për një kaçavidë 18 V, qarku është specifik dhe kërkon njohuri të veçanta nga mjeshtri gjatë montimit;
Për një përforcues tubi - në këtë rast po flasim për një dizajn të thjeshtë skematik, i cili, ndër të tjera, merr parasysh daljen në amplifikatorin e tubit;
Për laptopët - kërkon praninë e një sistemi të veçantë mbrojtjeje kundër rritjeve të tensionit;
Në Top 200 - karakteristikat teknike të pajisjes do të jenë 40 V dhe 3 A. Lexoni rreth dizajnit të alternatorit.
Në TL494, qarku merr parasysh kufizimin e rrymës dhe rregullimin e tensionit të hyrjes;
Në UC3845, montimi i një furnizimi me energji komutuese sipas kësaj skeme nuk është i vështirë;
furnizimi me energji komutuese bazuar në qarkun ir2153 - i zbatueshëm për amplifikatorët me frekuencë të ulët;
Në çipin LNK364PN - i implementuar në bazë të modelit të mikrocirkut të UC 3842;
Në një transistor me efekt fushë, tashmë është e qartë nga emri se ky qark është i zbatueshëm për një transistor me efekt në terren;
Qarku i një furnizimi me energji komutuese në modalitet përpara është i thjeshtë në dizajn dhe nuk kërkon aftësi të veçanta gjatë montimit.

Riparim

Furnizimet me energji komutuese (SMPS) janë më të përdorurat sot dhe përdoren me sukses në të gjitha pajisjet moderne radio-elektronike.

Figura 3 tregon një bllok diagram të një furnizimi me energji komutuese të bërë sipas një qarku tradicional.Ndreqësit dytësorë janë bërë sipas një qarku gjysmëvalë. Emrat e këtyre nyjeve zbulojnë qëllimin e tyre dhe nuk kanë nevojë për shpjegim. Komponentët kryesorë të qarkut primar janë: filtri i hyrjes, ndreqësi i tensionit të rrjetit dhe konverteri i tensionit të furnizimit të korrigjuar HF me transformator.

Filtri i ndreqësit të linjës

Transformator

Konvertuesi RF

Ndreqës dytësor

Filtri i hyrjes

Figura 3 - Blloku i një furnizimi me puls

Parimi bazë që qëndron në themel të funksionimit të SMPS është shndërrimi i një tensioni alternativ të rrjetit prej 220 volt dhe një frekuence prej 50 Hz në një tension të alternuar drejtkëndor me frekuencë të lartë, i cili shndërrohet në vlerat e kërkuara, korrigjohet dhe filtrohet.

Konvertimi kryhet duke përdorur një transistor të fuqishëm që funksionon në modalitetin e ndërprerës dhe një transformator pulsi, së bashku duke formuar një qark konvertues RF. Sa i përket modelit të qarkut, ekzistojnë dy opsione të mundshme të konvertuesit: e para është bërë sipas qarkut të një vetë-oshilatori pulsi (për shembull, ky është përdorur në UPS-të e televizorëve) dhe i dyti me kontroll të jashtëm (përdoret në shumicën pajisje moderne radio-elektronike).

Meqenëse frekuenca e konvertuesit zakonisht zgjidhet nga 18 në 50 kHz, dimensionet e transformatorit të pulsit dhe rrjedhimisht e gjithë furnizimi me energji elektrike janë mjaft kompakte, gjë që është një parametër i rëndësishëm për pajisjet moderne.Një diagram i thjeshtuar i pulsit konverteri me kontroll të jashtëm është paraqitur në figurën 4.

Figura 4 - Diagrami skematik i një furnizimi me energji pulsi me një njësi furnizimi me energji.

Konvertuesi është bërë në tranzistor VT1 dhe transformator T1. Tensioni i rrjetit furnizohet përmes filtrit të rrjetit (SF) në ndreqësin e rrjetit (SV), ku korrigjohet, filtrohet nga kondensatori i filtrit (SF) dhe përmes mbështjelljes W1 të transformatorit T1 furnizohet në kolektorin e tranzitorit. VT1. Kur një impuls drejtkëndor aplikohet në qarkun bazë të tranzistorit, transistori hapet dhe një rrymë në rritje rrjedh përmes tij I j. E njëjta rrymë do të rrjedhë nëpër mbështjelljen W1 të transformatorit T1, e cila do të çojë në rritjen e fluksit magnetik në bërthamën e transformatorit, ndërsa një emf vetë-induksion induktohet në mbështjelljen dytësore W2 të transformatorit. Në fund të fundit, një tension pozitiv do të shfaqet në daljen e diodës VD. Për më tepër, nëse rrisim kohëzgjatjen e pulsit të aplikuar në bazën e tranzistorit VT1, tensioni në qarkun sekondar do të rritet, sepse do të lirohet më shumë energji dhe nëse kohëzgjatja zvogëlohet, tensioni do të ulet në përputhje me rrethanat. Kështu, duke ndryshuar kohëzgjatjen e pulsit në qarkun bazë të transistorit, ne mund të ndryshojmë tensionet e daljes së mbështjelljes dytësore T1, dhe për këtë arsye të stabilizojmë tensionet e daljes së furnizimit me energji elektrike. E vetmja gjë që nevojitet për këtë është një qark që do të gjenerojë impulse të ndezjes dhe do të kontrollojë kohëzgjatjen e tyre (gjerësi gjeografike). Një kontrollues PWM përdoret si qark i tillë. PWM – modulimi i gjerësisë së pulsit.

Për të stabilizuar tensionet e daljes së UPS-së, qarku i kontrolluesit PWM "duhet të dijë" madhësinë e tensioneve të daljes. Për këto qëllime, përdoret një qark gjurmues (ose qark reagimi), i bërë në optobashkues U1 dhe rezistencë R2. Një rritje e tensionit në qarkun sekondar të transformatorit T1 do të çojë në një rritje të intensitetit të rrezatimit LED, dhe për rrjedhojë një ulje të rezistencës së bashkimit të fototransistorit (pjesë e optobashkuesit U1). E cila nga ana tjetër do të çojë në një rritje të rënies së tensionit në të gjithë rezistencën R2, e cila është e lidhur në seri me fototransistorin dhe një ulje të tensionit në pinin 1 të kontrolluesit PWM. Një rënie e tensionit bën që qarku logjik i përfshirë në kontrolluesin PWM të rrisë kohëzgjatjen e pulsit derisa voltazhi në pinin e parë të korrespondojë me parametrat e specifikuar. Kur voltazhi zvogëlohet, procesi është i kundërt.

UPS përdor dy parime për zbatimin e qarqeve gjurmuese - "direkte" dhe "indirekte". Metoda e përshkruar më sipër quhet "e drejtpërdrejtë", pasi voltazhi i reagimit hiqet drejtpërdrejt nga ndreqësi sekondar. Me gjurmimin "indirekt", voltazhi i reagimit hiqet nga dredha-dredha shtesë e transformatorit të pulsit (Figura 5).

Figura 5 - Diagrami skematik i një furnizimi me energji pulsi me një njësi furnizimi me energji.

Një ulje ose rritje e tensionit në mbështjelljen W2 do të çojë në një ndryshim të tensionit në mbështjelljen W3, i cili aplikohet gjithashtu përmes rezistencës R2 në pinin 1 të kontrolluesit PWM.

Mbrojtje SMPS kundër qarkut të shkurtër.

Qark i shkurtër (SC) në ngarkesën UPS. Në këtë rast, e gjithë energjia e furnizuar në qarkun sekondar të UPS-së do të humbasë dhe voltazhi i daljes do të jetë pothuajse zero. Prandaj, qarku i kontrolluesit PWM do të përpiqet të rrisë kohëzgjatjen e pulsit në mënyrë që të rrisë nivelin e këtij tensioni në vlerën e duhur. Si rezultat, transistori VT1 do të mbetet i hapur më gjatë dhe më gjatë, dhe rryma që rrjedh përmes tij do të rritet. Në fund të fundit, kjo do të çojë në dështimin e këtij transistori. UPS siguron mbrojtje për transistorin e konvertuesit nga mbingarkesat aktuale në situata të tilla emergjente. Ai bazohet në një rezistencë RProtection, të lidhur në seri me qarkun përmes të cilit rrjedh rryma e kolektorit Ik. Një rritje në rrymën Ik që rrjedh përmes tranzistorit VT1 do të çojë në një rritje të rënies së tensionit në këtë rezistencë, dhe, rrjedhimisht, tensioni i furnizuar në pinin 2 të kontrolluesit PWM gjithashtu do të ulet. Kur ky tension bie në një nivel të caktuar, i cili korrespondon me rrymën maksimale të lejuar të tranzistorit, qarku logjik i kontrolluesit PWM do të ndalojë gjenerimin e pulseve në pinin 3 dhe furnizimi me energji elektrike do të shkojë në modalitetin e mbrojtjes ose, me fjalë të tjera, do të kthehet fikur.

Si përfundim, është e nevojshme të ndalemi në detaje në avantazhet e UPS-së. Siç është përmendur tashmë, frekuenca e konvertuesit të pulsit është mjaft e lartë, dhe për këtë arsye dimensionet e përgjithshme të transformatorit të pulsit janë zvogëluar, që do të thotë, sado paradoksale që mund të tingëllojë, kostoja e një UPS është më pak se një furnizim tradicional me energji elektrike, sepse më pak konsum metalik për bërthamën magnetike dhe bakër për mbështjelljet, edhe pse numri i pjesëve në UPS rritet. Një avantazh tjetër i UPS-së është kapaciteti i vogël i kondensatorit të filtrit ndreqës dytësor në krahasim me një furnizim konvencional me energji elektrike. Zvogëlimi i kapacitetit u bë i mundur duke rritur frekuencën. Dhe së fundi, efikasiteti i një furnizimi me energji komutuese arrin 80%. Kjo për faktin se UPS konsumon energji nga rrjeti elektrik vetëm kur transistori i konvertuesit është i hapur; kur është i mbyllur, energjia transferohet në ngarkesë për shkak të shkarkimit të kondensatorit të filtrit të qarkut dytësor.

Disavantazhet përfshijnë rritjen e kompleksitetit të qarkut UPS dhe një rritje të zhurmës së pulsit të emetuar nga UPS. Rritja e ndërhyrjes është për shkak të faktit se transistori i konvertuesit funksionon në modalitetin e ndërprerësit. Në këtë mënyrë, transistori është një burim i zhurmës së pulsit që ndodh gjatë proceseve kalimtare të tranzitorit. Ky është një disavantazh i çdo transistori që funksionon në modalitetin e kalimit. Por nëse transistori funksionon me tensione të ulëta (për shembull, logjika e tranzitorit me një tension prej 5 V), ky nuk është problem; në rastin tonë, voltazhi i aplikuar në kolektorin e tranzitorit është afërsisht 315 V. Për të luftuar këtë ndërhyrje, UPS përdor filtra më komplekse të qarqeve të rrjetit sesa në një furnizim konvencional me energji elektrike.

6) Kam në plan të implementoj transformatorin e fuqisë në një bërthamë Epcos të tipit ETD44/22/15 të bërë nga materiali N95. Ndoshta zgjedhja ime do të ndryshojë më tej kur të llogaris të dhënat e mbështjelljes dhe fuqinë e përgjithshme.

7) Unë hezitova për një kohë të gjatë midis zgjedhjes së llojit të ndreqësit në mbështjelljen dytësore midis një diode të dyfishtë Schottky dhe një ndreqësi sinkron. Mund të instaloni një diodë të dyfishtë Schottky, por kjo është P = 0.6V * 40A = 24 W në nxehtësi, me një fuqi SMPS prej afërsisht 650 W, arrihet një humbje prej 4%! Kur përdorni IRF3205 më të zakonshëm në një ndreqës sinkron, rezistenca e kanalit të nxehtësisë do të lirohet P = 0,008 Ohm * 40A * 40A = 12,8 W. Rezulton se fitojmë 2 herë ose 2% efikasitet! Gjithçka ishte në rregull derisa mblodha një zgjidhje të bazuar në IR11688S në një dërrasë buke. Humbjet dinamike të ndërrimit iu shtuan humbjeve statike në kanal, dhe në fund kështu ndodhi. Kapaciteti i punëtorëve në terren për rryma të larta është ende i madh. Kjo mund të trajtohet me drejtues si HCPL3120, por kjo rrit çmimin e produktit dhe komplikon tepër dizajnin e qarkut. Në fakt, për këto arsye, u vendos që të instalohej një Schottky i dyfishtë dhe të flihej i qetë.

8) Qarku LC në dalje, së pari, do të zvogëlojë valëzimin e rrymës, dhe së dyti, do t'ju lejojë të "prisni" të gjitha harmonikat. Problemi i fundit është jashtëzakonisht i rëndësishëm kur fuqizohen pajisjet që funksionojnë në intervalin e frekuencave të radios dhe përfshijnë qarqe analoge me frekuencë të lartë. Në rastin tonë, ne po flasim për një marrës HF, kështu që një filtër është thjesht jetik këtu, përndryshe ndërhyrja do të "zvarritet" në ajër. Në mënyrë ideale, mund të vendosni gjithashtu një stabilizues linear në dalje dhe të merrni valëzime minimale të njësive mV, por në realitet, shpejtësia e OS do t'ju lejojë të merrni valëzime të tensionit brenda 20-30 mV edhe pa një "bojler"; brenda transmetuesi, nyjet kritike mundësohen përmes LDO-ve të tyre, kështu që teprica e tij është e dukshme.

Epo, ne kaluam funksionalitetin dhe ky është vetëm fillimi)) Por është në rregull, atëherë do të shkojë më fuqishëm sepse fillon pjesa më interesante - llogaritjet e gjithçkaje!

Llogaritja e një transformatori të fuqisë për një konvertues të tensionit gjysmë urë

Bazuar në këto hyrje, le të llogarisim transformatorin tonë. Unë kam disa grupe ETD44/22/15 në magazinë dhe kështu për momentin jam duke u fokusuar në të, Lista e të dhënave burimore është si më poshtë:

1) Materiali N95;
2) Lloji i bërthamës ETD44/22/15;
3) Frekuenca e funksionimit - 100 kHz;
4) Tensioni i daljes - 15V;
5) Rryma e daljes - 40A.

Për të llogaritur transformatorët deri në 5 kW, përdor programin "Old Man", është i përshtatshëm dhe llogarit mjaft saktë. Pas 5 kW, fillon magjia, frekuencat rriten për të zvogëluar madhësinë, dhe dendësia e fushës dhe e rrymës arrijnë vlera të tilla që edhe efekti i lëkurës mund të ndryshojë parametrat pothuajse 2 herë, kështu që për fuqi të larta përdor modën e vjetër. metoda "me formula dhe vizatim me laps në letër". Duke futur të dhënat tuaja hyrëse në program, u mor rezultati i mëposhtëm:

Figura 2 - Rezultati i llogaritjes së një transformatori për një gjysmë urë

Figura në anën e majtë tregon të dhënat hyrëse, të cilat i përshkrova më lart. Në qendër, rezultatet që na interesojnë më shumë janë të theksuara me ngjyrë vjollce. Unë do t'i kaloj shkurtimisht:

1) Tensioni i hyrjes është 380V DC, është i stabilizuar, sepse Gjysma e urës mundësohet nga PFC. Një fuqi e tillë thjeshton dizajnimin e shumë komponentëve, sepse Grumbullimi i rrymës është minimal dhe transformatori nuk duhet të tërheqë tension kur tensioni i hyrjes në rrjet është 140 V.

2) Fuqia e konsumuar (e pompuar përmes bërthamës) doli të jetë 600 W, që është 2 herë më pak se fuqia e përgjithshme (ajo që bërthama mund të pompojë pa kaluar në ngopje), që do të thotë se gjithçka është mirë. Nuk e gjeta materialin N95 në program, por në faqen e internetit Epcos në fletën e të dhënave vura re se N87 dhe N95 do të japin rezultate shumë të ngjashme, duke kontrolluar në copë letre zbulova se diferenca prej 50 W në fuqinë e përgjithshme nuk është një gabim i tmerrshëm.

3) Të dhënat për dredha-dredha parësore: ne mbështjellim 21 kthehet në 2 tela me diametër 0.8 mm, mendoj se gjithçka është e qartë këtu? Dendësia e rrymës është rreth 8A/mm2, që do të thotë se mbështjelljet nuk do të mbinxehen - gjithçka është në rregull.

4) Të dhënat për mbështjelljen dytësore: ne mbështjellim 2 mbështjellje me 2 kthesa secila me të njëjtin tel 0,8 mm, por tashmë në 14 - ende rryma është 40A! Tjetra, ne lidhim fillimin e një dredha-dredha dhe fundin e tjetrit, unë do të shpjegoj se si ta bëjmë këtë më vonë, për disa arsye njerëzit shpesh bien në hutim gjatë montimit në këtë moment. Duket se as këtu nuk ka magji.

5) Induktiviteti i mbytjes së daljes është 4.9 μH, rryma është përkatësisht 40A. Ne kemi nevojë për të në mënyrë që të mos ketë valëzime të mëdha aktuale në daljen e bllokut tonë.Gjatë procesit të korrigjimit, unë do të tregoj në një oshiloskop se si të punohet me dhe pa të, gjithçka do të bëhet e qartë.

Llogaritja zgjati 5 minuta, nëse dikush ka pyetje, pyesni në komente ose PM - do t'ju them. Për të shmangur kërkimin e vetë programit, unë sugjeroj ta shkarkoni nga cloud duke përdorur lidhjen. Dhe mirënjohjen time të thellë për Plakun për punën e tij!

Hapi tjetër logjik do të jetë llogaritja e mbytjes së daljes për gjysmë urën, kjo është pikërisht ajo në 4.9 μH.

Llogaritja e parametrave të mbështjelljes për mbytjen e daljes

Kjo:

1) Induktiviteti - 4,9 µH;
2) Rryma e vlerësuar - 40A;
3) Amplituda para mbytjes - 18V;
4) Tensioni pas induktorit - 15V.

Ne përdorim gjithashtu programin nga Old Man (të gjitha janë në lidhjen e mësipërme) dhe marrim të dhënat e mëposhtme:

Figura 3 - Të dhënat e llogaritura për mbështjelljen e mbytjes së daljes

Tani le të shohim rezultatet:

mbytja duhet të ngrohet

2) Induksioni maksimal, kjo është një vlerë që nuk mund të tejkalohet, përndryshe fusha magnetike do të ngopë thelbin dhe gjithçka do të jetë shumë e keqe. Ky parametër varet nga materiali dhe dimensionet e tij të përgjithshme. Për bërthamat moderne të hekurit të atomizuar, një vlerë tipike është 0,5-0,55 T;

3) Të dhënat e mbështjelljes: 9 kthesa janë mbështjellë me një pjerrësi prej 10 fijesh teli me diametër 0,8 mm. Programi madje tregon përafërsisht sa shtresa do të nevojiten për këtë. Unë do të mbështjell me 9 bërthama, sepse ... atëherë do të jetë e përshtatshme të ndani bishtalecin e madh në 3 "gërsheta" nga 3 tela secila dhe t'i bashkoni në tabelë pa asnjë problem;

4) Në fakt, vetë unaza në të cilën do ta mbështjell ka dimensione 40/24/14,5 mm, mjafton me një rezervë. Materiali nr. 52, mendoj se shumë njerëz kanë parë unaza të verdhë-blu në blloqet ATX; ato përdoren shpesh në mbytjet e stabilizimit të grupit (GS).

Llogaritja e transformatorit të furnizimit me energji në gatishmëri

Le të rregullojmë pak të dhënat tona hyrëse për të parë se çfarë na nevojitet:

Ne kemi nevojë për një furnizim me energji elektrike me fuqi totale - 2*15W + 1.5W + 15W = 46.5 W. Kjo është fuqi normale për TOP227, unë e përdor atë në SMPS të vogla deri në 75 W për të gjitha llojet e karikimit të baterive, kaçavida dhe mbeturina të tjera, për shumë vite është e çuditshme që asnjë i vetëm nuk është djegur ende.

Le të shkojmë në një program tjetër të Plakut dhe të llogarisim transformatorin për fluturim:

Figura 4 - Të dhënat e llogaritjes për transformatorin e fuqisë në gatishmëri

1) Zgjedhja e bërthamës justifikohet thjesht - e kam në sasinë e një kutie dhe tërheq të njëjtat 75 W)) Të dhëna për bërthamën. Është bërë nga materiali N87 dhe ka një hendek prej 0.2 mm në secilën gjysmë ose 0.4 mm të ashtuquajtur hendek të plotë. Kjo bërthamë është e destinuar drejtpërdrejt për mbytje, dhe për konvertuesit e fluturimit kjo induktancë është pikërisht mbytja, por unë nuk do të hyj ende në barërat e këqija. Nëse nuk kishte hendek në transformatorin gjysmë urë, atëherë kërkohet për konvertuesin e kthimit, përndryshe, si çdo induktor, ai thjesht do të kalojë në ngopje pa hendek.

2) Të dhënat në lidhje me çelësin e burimit të shkarkimit 700 V dhe rezistencën e kanalit 2,7 Ohm janë marrë nga fleta e të dhënave në TOP227; ky kontrollues ka një çelës energjie të integruar në vetë mikroqarkun.

3) Kam marrë tensionin minimal të hyrjes pak me një diferencë - 160 V, kjo është bërë në mënyrë që nëse vetë furnizimi me energji është i fikur, detyra dhe treguesi do të mbeten në funksion, ata do të raportojnë një tension anormalisht të ulët të furnizimit.

4) Dredha jonë kryesore përbëhet nga 45 kthesa të telit 0,335 mm në një bërthamë. Dredha-dredha e fuqisë dytësore kanë 4 kthesa dhe 4 bërthama me një tel 0,335 mm (diametër), dredha-dredha e vetë-furnizimit ka të njëjtat parametra, kështu që gjithçka është e njëjtë, vetëm 1 bërthamë, sepse rryma është një rend i madhësisë më i ulët.

Llogaritja e mbytjes së fuqisë së korrigjuesit të fuqisë aktive

Ne zgjedhim programin për llogaritjen - PFC_ring (PFC është KKM në basurmanisht), ne përdorim hyrjet e mëposhtme:

1) Tensioni i furnizimit në hyrje - 140 - 265V;
2) Fuqia e vlerësuar - 600 W;
3) Tensioni i daljes - 380V DC;
4) Frekuenca e funksionimit - 100 kHz, për shkak të zgjedhjes së kontrolluesit PWM.

Figura 5 - Llogaritja e mbytjes së fuqisë së një PFC aktive

1) Në të majtë, si zakonisht, futim të dhënat fillestare, duke vendosur 140 V si pragun minimal, marrim një bllok që mund të funksionojë me një tension prej 140 V, kështu që marrim një "stabilizues të tensionit të integruar";

Qarku i pjesës së energjisë dhe kontrollit është mjaft standard; nëse keni ndonjë pyetje, mos ngurroni të pyesni në komente ose në mesazhe private. Do të përpiqem t'u përgjigjem dhe t'u shpjegoj të gjithëve nëse është e mundur.

Dizajni i PCB-ve të furnizimit me energji elektrike

Vetë procesi i projektimit të tabelës nuk përmban kurthe; ato janë të përfshira në pajisjen për të cilën është menduar. Në fakt, elektronika e energjisë nuk parashtron ndonjë numër të egër rregullash dhe kërkesash në sfondin e të njëjtit autobus të të dhënave dixhitale analoge me mikrovalë ose me shpejtësi të lartë.

Unë do të rendis kërkesat dhe rregullat bazë që lidhen veçanërisht me qarkun e energjisë, kjo do të lejojë që 99% e modeleve amatore të zbatohen. Unë nuk do t'ju tregoj për nuancat dhe "truket" - të gjithë duhet të marrin bërxollat e tyre, të fitojnë përvojë dhe më pas të veprojnë me të. Dhe kështu shkuam:

Pak për densitetin e rrymës në përçuesit e printuar

Njerëzit shpesh nuk mendojnë për këtë parametër, dhe unë kam hasur në situata ku pjesa e fuqisë është bërë nga përçues 0,6 mm, me 80% të sipërfaqes së tabelës thjesht bosh. Pse e bëj këtë është një mister për mua personalisht.

Pra, çfarë densiteti aktual mund të merret parasysh? Për një tel të rregullt, shifra standarde është 10A/mm 2, ky kufizim është i lidhur me ftohjen e telit. Mund të kaloni më shumë rrymë, por fillimisht vendoseni në azot të lëngshëm. Përçuesit e sheshtë, si ata në një tabelë të qarkut të printuar, për shembull, kanë një sipërfaqe më të madhe, gjë që e bën më të lehtë ftohjen e tyre, që do të thotë se mund të përballoni densitet më të larta të rrymës. Për kushte normale me ftohje pasive ose ajri, është zakon të merret parasysh 35-50 A/mm 2, ku 35 është për ftohje pasive, 50 është në prani të qarkullimit artificial të ajrit (rasti im). Ekziston një shifër tjetër - 125 A/mm 2, kjo është një shifër vërtet e madhe, jo të gjithë superpërçuesit mund ta përballojnë atë, por është e arritshme vetëm me ftohje të lëngshme zhytëse.

Këtë të fundit e kam hasur gjatë punës me një kompani që merret me komunikimet inxhinierike dhe dizajnimin e serverëve, kam qenë përgjegjës për projektimin e motherboard-it, përkatësisht të pjesës me furnizim me energji shumëfazore dhe komutues. U befasova shumë kur pashë një densitet aktual prej 125 A/mm 2, por ata ma shpjeguan këtë mundësi dhe më treguan këtë mundësi në stendë - atëherë kuptova pse raftet e tëra të serverëve janë zhytur në pishina të mëdha vaji)) )

Në pajisjen time gjithçka është më e thjeshtë, 50 A/mm 2 është një shifër mjaft adekuate, me një trashësi bakri prej 35 mikron, poligonet do të sigurojnë seksionin kryq të kërkuar pa asnjë problem. Pjesa tjetër ishte për zhvillimin e përgjithshëm dhe kuptimin e çështjes.

3) Hendeku midis përçuesve - është e nevojshme të zvogëlohen rrymat e rrjedhjes, veçanërisht për përçuesit ku rrjedh një sinjal RF (PWM), sepse fusha në përcjellës lind fuqishëm dhe sinjali RF, për shkak të efektit të lëkurës, tenton të largohet. si mbi sipërfaqen e përcjellësit ashtu edhe përtej kufijve të tij. Zakonisht një hendek prej 2-3 mm është i mjaftueshëm;

4) Hendeku i izolimit galvanik është hendeku midis seksioneve të izoluara galvanikisht të tabelës, zakonisht kërkesa për prishje është rreth 5 kV. Për të thyer 1 mm ajër ju duhet rreth 1-1,2 kV, por në rastin tonë prishja është e mundur jo vetëm përmes ajrit, por edhe përmes PCB-së dhe një maskë. Në fabrikë përdoren materiale që i nënshtrohen testimit elektrik dhe mund të flini i qetë. Prandaj, problemi kryesor është ajri dhe nga kushtet e përshkruara më sipër mund të konkludojmë se do të jetë e mjaftueshme rreth 5-6 mm pastrim. Në thelb, ndarja e shumëkëndëshave nën transformator, sepse është mjeti kryesor i izolimit galvanik.

Tani le të kalojmë drejtpërdrejt në hartimin e tabelës, nuk do të hyj në super detaje në këtë artikull dhe në përgjithësi nuk kam shumë dëshirë të shkruaj një libër të tërë teksti. Nëse ka një grup të madh njerëzish të interesuar (në fund do të bëj një sondazh), atëherë thjesht do të bëj video në "instalimin" e kësaj pajisjeje, do të jetë më i shpejtë dhe më informues.

Fazat e krijimit të një bord qarku të shtypur:

1) Para së gjithash, duhet të vendosni për dimensionet e përafërta të pajisjes. Nëse keni një kuti të gatshme, atëherë duhet të matni sediljen në të dhe të bazoni përmasat e tabelës mbi këtë. Kam në plan të bëj një kuti të bërë me porosi nga alumini ose bronzi, kështu që do të përpiqem të bëj pajisjen më kompakte të mundshme pa humbur cilësinë dhe karakteristikat e performancës.

Figura 9 - Krijimi i një boshe për tabelën e ardhshme

Mos harroni - dimensionet e tabelës duhet të jenë shumëfish prej 1 mm! Ose të paktën 0,5 mm, përndryshe do ta mbani mend akoma testamentin tim nga Lenini kur të grumbulloni gjithçka në një panel dhe të bëni boshllëqe për prodhim, dhe projektuesit që do të krijojnë një kuti për tabelën tuaj do t'ju bëjnë dush me mallkime. Nuk ka nevojë të krijoni një tabelë me dimensione ala "208.625 mm" përveç nëse është absolutisht e nevojshme!
P.S. faleminderit shoku Lunkov për faktin se ai akoma ma përcolli këtë mendim të ndritshëm))

Këtu bëra 4 operacione:

A) Unë bëra vetë tabelën me përmasa të përgjithshme 250x150 mm. Ndërsa kjo është një madhësi e përafërt, atëherë mendoj se do të tkurret dukshëm;
b) Rrumbullakosën këndet, sepse gjatë procesit të dorëzimit dhe montimit, ato të mprehta do të vriten dhe rrudhen + bordi duket më i bukur;
c) Vrima montimi të vendosura, jo të metalizuara, me diametër vrime 3 mm për mbërthyesit dhe raftet standarde;
d) Krijova një klasë "NPTH", në të cilën përcaktova të gjitha vrimat e paprera dhe krijova një rregull për të, duke krijuar një hendek prej 0.4 mm midis të gjithë përbërësve dhe përbërësve të tjerë të klasës. Kjo është kërkesa teknologjike e Rezonit për klasën standarde të saktësisë (katërta).

Figura 10 - Krijimi i një rregulli për vrimat e paprera

2) Hapi tjetër është rregullimi i komponentëve duke marrë parasysh të gjitha kërkesat; tashmë duhet të jetë shumë afër versionit përfundimtar, sepse Shumicën e kohës, dimensionet përfundimtare të tabelës dhe faktori i formës së saj tani do të përcaktohen.

Figura 11 - Vendosja primare e komponentëve është përfunduar

Kam instaluar përbërësit kryesorë, ata ka shumë të ngjarë të mos lëvizin, dhe për këtë arsye më në fund u përcaktuan dimensionet e përgjithshme të tabelës - 220 x 150 mm. Hapësira e lirë në tabelë është lënë për një arsye; modulet e kontrollit dhe komponentët e tjerë të vegjël SMD do të vendosen atje. Për të ulur koston e tabelës dhe lehtësinë e instalimit, të gjithë komponentët do të jenë vetëm në shtresën e sipërme, dhe në përputhje me rrethanat do të ketë vetëm një shtresë printimi me ekran mëndafshi.

Figura 13 - Pamja 3D e tabelës pas rregullimit të komponentëve

3) Tani, pasi kemi përcaktuar vendndodhjen dhe strukturën e përgjithshme, ne rregullojmë përbërësit e mbetur dhe "ndajmë" tabelën. Dizajni i tabelës mund të bëhet në dy mënyra: me dorë dhe duke përdorur një autoouter, pasi të keni përshkruar më parë veprimet e tij me disa duzina rregullash. Të dyja metodat janë të mira, por gjithsesi do ta bëj këtë tabelë me dorë, sepse... Ka pak komponentë dhe nuk ka kërkesa të veçanta për shtrirjen e linjës dhe integritetin e sinjalit dhe nuk duhet të ketë asnjë. Kjo do të jetë padyshim më e shpejtë, autoouting është e mirë kur ka shumë komponentë (nga 500 e tutje) dhe pjesa kryesore e qarkut është dixhitale. Edhe pse nëse dikush është i interesuar, unë mund t'ju tregoj se si të "ndani" bordet automatikisht në 2 minuta. Vërtetë, para kësaj do t'ju duhet të shkruani rregullat gjatë gjithë ditës, heh.

Pas 3-4 orësh “magji” (gjysma e kohës që vizatoja modelet që mungonin) me temperaturën dhe një filxhan çaj, më në fund e lidha tabelën. As që kam menduar të kursej hapësirë; shumë do të thonë se dimensionet mund të ishin ulur me 20-30% dhe do të kishin të drejtë. Unë kam një kopje një copë dhe humbja e kohës time, e cila është qartësisht më e shtrenjtë se 1 dm2 për një tabelë me dy shtresa, ishte thjesht për të ardhur keq. Duke folur për çmimin e tabelës - kur porosisni nga Rezonit, 1 dm 2 e një dërrase me dy shtresa të klasës standarde kushton rreth 180-200 rubla, kështu që nuk mund të kurseni shumë këtu nëse nuk keni një grumbull prej 500+ copash. kursi. Bazuar në këtë, unë mund të këshilloj - mos u çorodit me zvogëlimin e zonës nëse është e klasës 4 dhe nuk ka kërkesa për dimensione. Dhe ky është rezultati:

Figura 14 - Dizajni i tabelës për një furnizim me energji komutuese

Në të ardhmen, unë do të dizenjoj një kasë për këtë pajisje dhe më duhet të di dimensionet e saj të plota, si dhe të jem në gjendje ta "provoj" brenda kasës në mënyrë që në fazën përfundimtare të mos bëhet e qartë, p.sh. që bordi kryesor po ndërhyn me lidhësit në kasë ose në ekran. Për ta bërë këtë, unë gjithmonë përpiqem të vizatoj të gjithë komponentët në formë 3D, rezultati është ky rezultat dhe një skedar në formatin .step për timin. Autodesk Inventor:

Figura 15 - Pamje tre-dimensionale e pajisjes që rezulton

Figura 16 - Pamje tredimensionale e pajisjes (pamja nga lart)

Dokumentacioni tashmë është gati. Tani më duhet të krijoj paketën e nevojshme të skedarëve për të porositur komponentët, të gjitha cilësimet i kam të regjistruara tashmë në Altium, kështu që gjithçka ngarkohet me një buton. Na duhen skedarët Gerber dhe një skedar NC Drill, i pari ruan informacione rreth shtresave dhe i dyti ruan koordinatat e shpimit. Ju mund të shikoni skedarin për shkarkimin e dokumentacionit në fund të artikullit në projekt; gjithçka duket diçka si kjo:

Figura 17 - Formimi i një pakete dokumentacioni për porositjen e bordeve të qarkut të printuar

Pasi skedarët të jenë gati, mund të porositni bordet. Unë nuk do të rekomandoj prodhues të veçantë; ndoshta ka më të mirë dhe më të lirë për prototipe. Të gjitha dërrasat e klasës standarde 2,4,6 shtresa i porosis nga Rezonit, ku porosit pllaka 2 dhe 4 shtresa të klasës së 5-të. Pllakat e klasës 5, ku ka 6-24 shtresa në Kinë (për shembull, pcbway), por bordet HDI dhe klasa 5 me 24 ose më shumë shtresa janë tashmë vetëm në Tajvan, në fund të fundit, cilësia në Kinë është ende e çalë, dhe ku etiketa e çmimit nuk është e çalë jo aq e bukur. Gjithçka ka të bëjë me prototipet!

Pas bindjeve të mia, shkoj në Rezonit, oh sa nerva u prishën dhe sa gjak pinë... por kohët e fundit duket se janë korrigjuar dhe kanë filluar të punojnë më adekuat, ndonëse me shkelma. Bëj porosi përmes llogarisë time personale, fut detajet e pagesës, ngarkoj skedarë dhe dërgoj. Më pëlqen llogaria e tyre personale; meqë ra fjala, ata llogarisin menjëherë çmimin dhe duke ndryshuar parametrat mund të arrini një çmim më të mirë pa humbur cilësinë.

Për shembull, tani doja një tabelë në PCB 2 mm me bakër 35 mikron, por doli që ky opsion është 2.5 herë më i shtrenjtë se opsioni me PCB 1.5 mm dhe 35 mikron - kështu që zgjodha këtë të fundit. Për të rritur ngurtësinë e tabelës, shtova vrima shtesë për stendat - problemi u zgjidh, çmimi u optimizua. Meqë ra fjala, nëse bordi shkonte në seri, atëherë diku rreth 100 copë u zhduk kjo diferencë prej 2.5 herë dhe çmimet u bënë të barabarta, sepse atëherë u ble një fletë jo standarde për ne dhe u shpenzua pa mbetje.

Figura 18 - Pamja përfundimtare e llogaritjes së kostos së bordit

Kostoja përfundimtare përcaktohet: 3618 rubla. Nga këto, 2100 janë përgatitje, paguhet vetëm një herë për projekt, të gjitha përsëritjet e mëpasshme të porosisë vazhdojnë pa të dhe ju do të paguani vetëm për zonën. Në këtë rast, 759 rubla për një tabelë me një sipërfaqe prej 3.3 dm2, sa më e madhe të jetë seria, aq më e ulët do të jetë kostoja, megjithëse tani është 230 rubla/dm2, gjë që është mjaft e pranueshme. Sigurisht, ishte e mundur të bëhej prodhim urgjent, por unë porosis shpesh, punoj me një menaxher, dhe vajza gjithmonë përpiqet ta shtyjë urdhrin më shpejt nëse prodhimi nuk është i zënë - në fund, edhe me "serialin e vogël ” Opsioni, koha e kthimit është 5-6 ditë, mjafton të komunikosh me mirësjellje dhe të mos tregohesh i vrazhdë me njerëzit. Dhe nuk po nxitoj, kështu që vendosa të kursej rreth 40%, që është të paktën mirë.

Epilogu

Siç u premtova, po ndaj kodin burimor të projektit dhe produkte të tjera:

1) Burimi i projektit në Altium Designer 16 - ;
2) Skedarët për porositjen e pllakave të qarkut të printuar - . Po nëse doni të përsërisni dhe porosisni, për shembull, nga Kina, ky arkiv është më se i mjaftueshëm;
3) Diagrami i pajisjes në pdf - . Për ata që nuk duan të shpenzojnë kohë duke instaluar Altium nga një telefon ose për rishikim (cilësi e lartë);
4) Përsëri, për ata që nuk duan të instalojnë softuer të rëndë, por janë të interesuar të rrotullojnë harduerin, unë po postoj një model 3D në pdf - . Për ta parë, duhet të shkarkoni skedarin; kur ta hapni, klikoni "Trust the document only one" në këndin e sipërm djathtas, më pas klikoni në qendër të skedarit dhe ekrani i bardhë kthehet në një model.

Do të doja të kërkoja edhe mendimin e lexuesve... Tani janë porositur dërrasat, si dhe komponentët - në fakt janë 2 javë, për çfarë duhet të shkruaj një artikull? Përveç "mutantëve" të tillë si ky, ndonjëherë dëshironi të skalitni diçka në miniaturë, por të dobishme, unë kam paraqitur disa opsione në sondazhe, ose ndoshta sugjeroj opsionin tuaj në një mesazh privat, në mënyrë që të mos rrëmbeni komentet.

Vetëm përdoruesit e regjistruar mund të marrin pjesë në anketë. Eja, të lutem.