8-900-374-94-44
Принесли активный микшер Phonic POWERPOD 408 c жалобой — «что-то грелось и воняло». Сняв крышку — сразу увидел источник вони — начисто выгорел резистор на плате «процессора эффектов». Резистор стоит в цепи, подающей напряжение от БП на вход 5-ти вольтовой КРЕНки, установленной на плате эффектов. Очевидно — было превышение потребления тока. Померяв тестером отсутствие «коротышей» на линиях питаний, а также соответствия напряжений блока питания заявленным (+-15В и другие), решил заменить резистор и попробовать включить.
К тому времени была нагуглена схема, откуда взят номинал резистора — 100Ом. Кстати, на схеме он был обозначен 5-ти ваттным, в реальности стоял 0.125Вт (если никто не менял ранее).
Поставил, включил.. Дыма нету. Подал сигнал — играет. Стал задействовать эффект — нету. Плата эффектов собрана на специализированной популярной микросхеме PT2399, представляющей собой «Echo audio processor». Такая же микросхема была куплена мной уже давненько для одной из поделок — но никак не доходили руки. Сейчас нашел, заменил — появилось эхо. Вернул старую — нету эхо. Включил еще раз — появилось эхо. И так несколько раз — то эхо есть, то его нет. Также заметил что когда «эха» нет — микросхема греется, и при этом ощутимо греется тот резистор в первичной цепи КРЕНки. Очевидно, подобным образом резистор и сгорел.
Гугль подсказал интересную вешь… На одном из форумов обсуждения гитарных самоделок участник форума описал подобное поведение — и работу микросхемы «через раз», и повышенное потребление тока в случае незапуска эффекта… Там же он и написал найденное решение — закоротить аналоговую и цифровую земли микросхемы! Действительно, по даташиту — эти линии, являющиеся соответственно «землями» аналоговой и цифровой части схемы, должны быть соединенными в одной точке. По схеме микшера я нашел лишь соединение их конденсатором. Притом почему-то это иногда работало, иногда нет (может «ушли» параметры конденсатора?). Некоторые дискуссии на форумах упоминали что дескать внутри микросхемы земли соединены 10-омным резистором, и что допускается использовать без непосредственного соединения земель (не нашел правда зачем). Но всё же в большинстве схемах и разводках печатных плат земли таки соединялись (а так и просятся, расположены рядом — 3-й и 4-й вывод). В результате, поставив перемычку, получил стабильный запуск и работу «процессора эффектов», нормальное потребление и вследствие чего нормальную температуру гасящего резистора, который впрочем установил хоть не 5 ватт как на схеме, а 2 Ватта, который попался под руку.
Вот такая вот была ситуация со странной схемотехникой (недокументированной в даташите). Не до конца понятной осталось причина такого решения разработчиков, а также почему сначала оно вероятно работало нормально и по такой схеме… Возможно, перемычка где-то таки есть на плате, возможно нарушилась — проследить по дорожкам не успел, спешил отдать аппарат владельцу.
Предварительный микрофонный усилитель на ОУ C4558 с эхо эффектом и реверберацией (повторением) на звуковом процессоре PT2399. Идеально подходит для обработки звука от динамического микрофона для радиолюбительского трансивера, гитары, домашнего кинотеатра, караоке на базе любого усилителя звука с линейным входом и пр. (ДОБАВЛЕН УСИЛИТЕЛЬ С ОДНОПОЛЯРНЫМ ПИТАНИЕМ)
Микрофонный усилитель позволяет регулировать глубину эффектов «эхо» и «реверберация», а также уровень выходного сигнала. Схема построена на базе специализированного звукового процессора РТ2399 с микрофонным усилителем на быстродействующем операционном усилителе С4558 или TL072 с двухполярным питанием. Можно применить более дешёвую LM358, но качество звука при этом значительно ухудшится. Для подключения микрофона или гитары на плате предусмотрено гнездо для «джека» 6,3 мм. Все конденсаторы в цепях формирования звукового сигнала высококачественные плёночные или полипропиленовые.
Данное устройство станет «игрушкой» в руках радиолюбителя. С его помощью можно из надоевшего всем в эфире плоского сигнала, получить красочную и объёмную модуляцию — главное не переборщить!
Если подключить устройство к линейному входу усилителя, музыкального центра, магнитофона и пр., то можно лёгким движением руки самостоятельно сделать систему «караоке» для отдыха на выходных с баночкой пива 😉
Гитаристам можно даже не рассказывать, что произойдёт если гитару к усилителю подключить через этот усилитель — получим очень красивое и объёмное звучание.
Слово Delay в переводе с английского означает Задержка. Эффект создается путем суммирования задержанного и модулирующего сигналов. Входной сигнал смешивается с задержанным сигналом для достижения, так называемого эффекта «Эхо».
Предварительный усилитель имеет следующие потенциометры для регулировки:
VOLUME – как следует из названия, этот переменный резистор регулирует уровень громкости. Он установлен на выходе первого операционного усилителя перед входом в РТ2399.
DELAY – этот переменный резистор определяет время, необходимое для возникновения эхо и может быть измерено в миллисекундах.
ECHO – этот резистор регулирует количество задержанного звука, смешиваемого с исходным.
ВНИМАНИЕ! Оси трёх резисторов и микрофонного гнезда находятся на одной линии, и расположены на плате таким образом, что плата может быть закреплена непосредственно на передней панели устройства при помощи гаек самих переменных резисторов и микрофонного гнезда! Расстояние по центрам резисторов 25,4 мм, от резистора VOLUME до центра микрофонного гнезда 30 мм.
Этот предварительный усилитель монофонический, поэтому на выходе установлена пара резисторов 1 кОм для подключения к стереофоническому усилителю. Если будет использоваться монофонический усилитель, то необходимо использовать контакт «┴» и любой из «L» или «R».
Собрать устройство самому очень просто! Для этого необходимо заказать набор КАР-0101 и вооружиться паяльником, припоем и канифолью.
Наименования и номиналы всех деталей нанесены прямо на плате, поэтому на схему можно даже не смотреть ;-)!
1) Впаиваем резисторы, стабилитрон и две перемычки
2) Впаиваем конденсаторы (электролитические конденсаторы с соблюдением полярности), клеммники и переменные резисторы.
3) При помощи острого ножа, надфиля или наждачной шкурки тщательно зачищаем выводы микрофонного гнезда и лудим его выводы.
4) Запаиваем микрофонное гнездо в плату.
5) Чуть не забыл про микросхемы! Их тоже припаиваем с учётом расположения «ключа» на корпусе микросхемы и на плате. Будьте внимательны, не перепутайте! Иначе микросхемы выйдут из строя при первом же включении.
6) Одеваем ручки на валы переменных резисторов.
7) Производим визуальный осмотр платы (можно под лупу) со стороны печатных проводников, если замыканий между дорожками нет, то всё ОК!
8) Подключаем выход предварительного усилителя к усилителю мощности, к клеммнику подачи питания подсоединяем двухполярный источник питания и включаем его в сеть.
9) Задымиться ничего не должно! Устанавливаем все регуляторы против часовой стрелки до упора и втыкаем джек микрофона в гнездо на плате.
10) Добавляем усиление регулятором VOLUME, говорим в микрофон и УРА! слышим свой голос в колонках.
11) Поворачивая ручку резистора ECHO по часовой стрелке, регулируем глубину эффекта «эхо», а поворотом ручки резистора «DELAY» устанавливаем степень реверберации.
ВНИМАНИЕ! Подключать выход предварительного усилителя ко входу усилителя мощности нужно только экранированным кабелем.
Правильно собранное устройство из исправных деталей, начинает работать сразу. При необходимости, увеличить уровень выходного сигнала, можно уменьшив резистор 10 кОм обозначенный на схеме двумя звездочками «**» — см. примечания под схемой.
В качестве источника питания можно применить блок питания KPS-0101 с трансформатором 220/(9)12В мощностью 1,2 Вт (продается отдельно).
Краткое описание, комплектация и схема здесь >>>
ВНИМАНИЕ! Соблюдайте полярность при подключении питания! Питание двухполярное!
Стоимость собранного и проверенного усилителя: 200 грн.
Стоимость набора для сборки усилителя: 175 грн.
Стоимость печатной платы 100х46 мм с маской и маркировкой: 75 грн.
Цвет ручек и клеммников может отличаться от приведенныъх на фотографиях 😉
NEW! По просьбе покупателей изготовлен предварительный микрофонный усилитель на ОУ C4558 с эхо эффектом и реверберацией (повторением) на звуковом процессоре PT2399 с однополярным питанием 8…15В. Потребляемый ток 20…25 мА.
Много писать не буду, т.к. конструкция и принцип работы полностью аналогичны усилителю с двухполярным питанием. Назначение переменных резисторов тоже самое: «эхо», «реверберация», «усиление». Установлено гнездо для штеккеров типа «джек» 6,3 мм. В данной версии платы возможно подключение электретного микрофона. Питание на микрофон подаётся установкой джампера J1 на печатной плате (схема здесь).
ВНИМАНИЕ! Подключать выход предварительного усилителя ко входу усилителя мощности нужно только экранированным кабелем.
Краткое описание, комплектация и схема здесь >>>
ВНИМАНИЕ! Соблюдайте полярность при подключении питания!
Стоимость собранного и проверенного усилителя: 200 грн.
Стоимость набора для сборки усилителя: 175 грн.
Стоимость печатной платы 100х46 мм с маской и маркировкой: 75 грн.
Цвет ручек и клеммников может отличаться от приведенных на фотографиях 😉
Трансформаторный блок питания без стабилизации напряжения для микрофонного усилителя с двухполярным питанием представляет собой плату без маски и маркировки с установленными на ней клеммниками, трансформатором, предохранителем, диодами и электролитическими конденсаторами — всё как на фотографии 😉
Краткое описание, комплектация и схема здесь >>>
Стоимость собранного и проверенного блока питания: 155 грн.
Стоимость набора для сборки блока питания: 135 грн.
Стоимость печатной платы 75х40 мм без маски и маркировки: 16 грн.
Рекомендуемый стабилизированный трансформаторный блок питания для микрофонного усилителя, темброблока или другого маломощного устройства с двухполярным питанием представляет собой плату с маской и маркировкой с установленными на ней клеммниками, трансформатором, предохранителем, диодами и электролитическими конденсаторами, линейными стабилизаторами — всё как на фотографии 😉
Краткое описание, комплектация и схема здесь >>>
Стоимость собранного и проверенного блока питания: 185 грн.
Стоимость набора для сборки блока питания: 170 грн.
Стоимость печатной платы 75х40 мм с маской и маркировкой: 35 грн.
Пример установки микрофонного усилителя с блоком питания в отдельном корпусе
Пример установки ДВУХ микрофонных усилителей с блоком питания в отдельном корпусе
Всем удачи, мира и добра! 73!
Для заказа обращайтесь сюда >>> или сюда >>>
radio-kits.ucoz.ru
Аудиотехника
Главная Радиолюбителю Аудиотехника
Материал предоставлен журналом Радиолюбитель
Электронный ревербератор — это несложное и надежное устройство обработки звука или речи, с помощью которого можно придавать источнику звукового сигнала (например, фонограмме) эффект «эха» или эффект «объемного звука». Предусмотрена возможность регулировки задержки сигнала до 100 мс. В качестве входного источника сигнала можно использовать линейный выход звуковоспроизводящего устройства или микрофон. Ревербератор послужит основой для самодельного усилителя-караоке! Устройство имеет небольшие габариты, малое потребление тока, простое в сборке и настройке.
Общий вид устройства показан на рис.1, схема электрическая — на рис.2.
Рис.1.
Рис.2. Принципиальная схема ревербератора
| С1 = 0,47 мкФ (CERCAP, обозначение 474) С2 = 0,68 мкФ (CERCAP, обозначение 684) СЗ, С8, С12-220 мкФх16…25В (ЕСАР, 08 mm MAX) С4 = 1 мкФх16…25 В (ЕСАР, 08 mm MAX) С5 = 22 мкФх16…25 В (ЕСАР, 08 mm MAX) С6 = 39 пФ (CERCAP, обозначение 390) С7, C11, C15, С16 = 0,1 мкФ (CERCAP, обозначение 104) С9, С10, С14, С23 = 4,7 мкФх16…25 В (ЕСАР, 08 mm MAX) С13 = 5600 пФ (CERCAP, обозначение 562) С17, С18, С21 =560 пФ (CERCAP, обозначение 561) С19, С20 = 0,047 (CERCAP, обозначение 473) С22 = 0,033 (CERCAP, обозначение 333) С24, С25 = 10мкФх16…25 В (ЕСАР, 08 mm MAX) DA1 = 4558/358 (ИМС ОУ, корпус DIP-8) DA2 = 78L05 (ИМС стабилизатора 5 В, корпус ТО-92, аналог КР1170ЕН5) DA3 = НТ8970 (ИМС ревербератора, корпус DIP-16) R1, R15, R16, R20 = 10 кОм (коричневый, черный, оранжевый) | R2, R4, R5, R8, R24 = 4,7 кОм (желтый, фиолетовый, красный) R3, R9 = 1 кОм (коричневый, черный, красный) R6, R10 =47 KOM (желтый, фиолетовый, оранжевый) R7 — 560 Ом (зеленый, синий, коричневый) R11, R23 = 22 кОм (подстроечный, RESTRIM) R12 — 100 кОм (коричневый, черный, желтый) R13 — 47 кОм (подстроечный, RESTRIM) R14, R19, R21,R22= 15 кОм (коричневый, зеленый, оранжевый) R17 = 12 кОм (коричневый, красный, оранжевый) R18 = 13 кОм (коричневый, оранжевый, оранжевый) Микрофон электретный Видеоразъем К 366G (RP-4) Штыревой разъем (2 контакта, 3 контакта) PLS-40 Съемная перемычка (джампер) Разъем клеммный (2 контакта) ED500V-2*5 Разъем питания под корунд |
Ревербератор состоит из двух объединенных блоков: блока предусилителя и блока самого ревербератора. Блок предусилителя выполнен на ОУ 4558 или 358 (DA1). Коэффициент усиления выбран около 40 дБ (определяется отношением R10/R7) в расчете работы предусилителя напрямую с микрофоном. Если в качестве источника сигнала используется линейный выход звуковоспроизводящего оборудования (250 мВ), рекомендуется снизить коэффициент усиления до 6 дБ (резистор R7=22 кОм). Потенциометр R11 предназначен для регулировки уровня сигнала, снимаемого с предусилителя. При использовании электретного микрофона переключатель SW1 необходимо замкнуть, а при использовании динамического микрофона — разомкнуть.
Блок ревербератора выполнен на базе специализированной ИМС НТ8970, состоящей из дельта-модулятора/демодулятора, необходимых фильтров, генератора и участка памяти емкостью 20 Кб. ИМС может работать в одном из двух режимов — «эхо» (echo) или «объемный звук» (surround).
При использовании эффекта «эхо» необходимо установить все электронные компоненты согласно перечню и принципиальной схеме. Потенциометром R13 устанавливают время задержки эффекта «эхо», а R23 определяет глубину эффекта (глубина обратной связи). Переключатель SW2 необходимо замкнуть, а SW3 — перемкнуть джампером в положении 1-2.
При использовании эффекта «объемный звук» переключатель SW2 необходимо разомкнуть, а SW3 — перемкнуть джампером в положении 2-3. Или просто не устанавливать элементы С22, С23, С24, R23 и R18. Потенциометром R13 устанавливают время задержки эффекта «объемный звук».
Напряжение питания подается на контакты Х3(+), Х4(-). Микрофон (лин. выход) подключается к контактам Х1(+), Х2(-).
Устройство имеет стандартный линейный выход (разъем ХР1 типа «тюльпан»). К нему можно подключить, например, усилитель мощности или последующий каскад обработки сигнала.
Конструктивно ревербератор выполнен на печатной плате из фольгирован-ного стеклотекстолита размерами 64×56 мм. Конструкция предусматривает установку платы в корпус, для этого на плате имеются монтажные отверстия под винты 2,5 мм.
Для удобства подключения питающего напряжения и источника сигнала на плате предусмотрены посадочные места под штыревые контакты или клемм-ные винтовые зажимы.
Печатная плата и расположение элементов на ней показаны на рис.3.
Рис.3. Печатная плата и расположение элементов ревербератора
Правильно собранное устройство настройки не требует.
Автор: Ю. Садиков, г.Москва
Дата публикации: 25.04.2005
Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:
www.radioradar.net
Найти техническое описание (datasheet) в Google
| Фото | Наименование | Производитель | Описание | В наличии/под заказ | Цена |
|---|---|---|---|---|---|
| TP5299P | TOPRO | 09+ |
под заказ 314 шт срок поставки 14-28 дня (дней) |
|
|
| TP5299P | TOPRO | DIP-16 |
под заказ 14730 шт срок поставки 14-28 дня (дней) |
|
|
| TP5299P | TOPRO | 07+; |
под заказ 5000 шт срок поставки 14-28 дня (дней) |
|
|
| TP5299P | TOPRO | 0525+ |
под заказ 2200 шт срок поставки 14-28 дня (дней) |
|
|
| TP5299P |
под заказ 2200 шт срок поставки 14-28 дня (дней) |
|
|||
| TP5299P |
под заказ 98 шт срок поставки 14-28 дня (дней) |
|
www.rcscomponents.kiev.ua
Ковырялочка для п/плат.
Когда то давно в начале 80-х была у меня сверлилка для п/плат на базе ГДР — овского электродвигателя и маленького патрона от дрели на 1 — ом конусе Морзе.
Тип мотора не сохранился но схема была срисована в тетрадку.
В те годы домашних компьютеров не было, и все интересные схемы и мозговые изыскания заносили в общие тетради в клеточку, по 96 листов, стоимостью 44 копейки.
Схема работала по алгоритму: маленькая нагрузка – патрон крутится медленно, возрастает нагрузка – патрон крутится быстрее.
Очень удобно было использовать для сверления отверстий в п/платах, попал в кернение — обороты возросли.
Лет прошло много, сверлилка давно канула в вечность. Недавно озадачился проблемой сверления отверстий в п/платах.
В связи с отсутствием таких транзисторов (особенно П-701) пришлось переводить схему на современные детали:
П/плата универсальная: есть КТ972 — ставим его и перемычку от базы в эмиттер маленького транзистора, нет КТ972 — ставим КТ315 и аналог КТ805, как на фото.
Еще одна схема сложилась в голове другого автора: Edward Nedeliaev (https://www.cqham.ru/smartdrill.htm). На эту ссылку натолкнулся после недельных неудачных попыток заставить схему работать с мотором типа ДПМ.
Хотя как нам известно из классики, что один хомосапиенс собрал, то другой хомосапиенс завсегда разобрать сможет.
Как выяснилось с ДПМ моторами схема не работает, ей видите ли подавай только двигатели серии ДПР.
Но ДПР мотора нет и покупать его желания не возникает,зато есть вот такая коробочка и ковырялочка из неё.
С этого места начинается лабораторная работа на тему «Подбери управление КОВЫРЯЛОЧКОЙ для П/ПЛАТ». На просторах интернета полно разных схем, простых и не очень простых для управления моторами сверлилок для п/плат.
Рассмотрим некоторые наиболее распространённые из них:
1. регулятор на транзисторах без применения микросхем (серия К142ЕН игнорируется)
2. регулятор на транзисторах и микросхемах.
3. регулятор на транзисторах и микроконтроллере.
4. регулятор напряжения (пропустим, он мало интересен для применения в рассматриваемых целях и задачах)
Первой попробуем схему А. Москвина, г. Екатеринбург:
Схема отлично выполняет свои функции и обязанности:
1. сенсорно управляется ( пуск/регулировка/стоп)
2. изменяет обороты
3. тормозит двигатель
4. настройки практически не требует
Если в качестве сенсора применить разделённую пополам площадку размером с 1 копеечную монету, то приложением пальца очень удобно включать и регулировать обороты двигателя.
В журнале “Радио” за 2009 год была другая схема, для ДПМ моторов. Придумал её С. Саглаев, г. Москва. Мне пришлось изменить некоторые номиналы под свой мотор.
Схема работает достаточно хорошо, но как-то задумчиво. Возможно это связано с имеющимся у меня двигателем.
Вторыми для опытов возьмём так называемые ШИМ регуляторы.
Вариантов схем превеликое множество и авторов просто легион. По этой причине имена и фамилии героев здесь не приводятся.
Схемы работают, но скорее подходят для управления оборотами вентилятора с коллекторным двигателем. Более приемлемые параметры для сверлилки имеют схемы на таймере NE-555:
Рекомендую вариант который на фото и схеме изображен внизу, почему-то её работа понравилась больше других.
Одно из схемотехнических решений — применение обратной связи. На форуме “Арсенала” (https://www.foar.ru) позаимствованы две таких схемы:
Эти варианты схем достойны внимания и повторения. Следует отметить что вариант с диодом КД213 удостоился чести быть установленным в корпус, и занял пустующее место в серой коробочке наряду с ковырялочкой и свёрлами. Вероятно, простые так называемые ШИМ регуляторы, скорее всего подходят для стационарной сверлилки типа этой:
Следующий на очереди — микропроцессорный вид сверлилок. Запад как обычно нам помог в схемотехническом решении: https://mondo-technology.com/dremel.html Делал эту схему года три назад, в качестве подопытного кролика выступил убитый Dremel. Внутри был установлен импортный двигатель на 24 вольта и запитан от этой схемы:
Замечательно работающая получилась конструкция, используется на работе до сих пор и заслуживает только похвальных отзывов. Кстати отверстия в п/платах на фотографиях сделаны именно ей.
Как вариант для сверлилки опробовалась схема на ATtiny13 (автор hardlock, https://www.hardlock.org.ua/mc/tiny/dc_motor_pwm/index.html):
Симпатичная и неплохо работающая конструкция, но хочется снова подчеркнуть что она скорее подходит для стационарной сверлилки.
И в завершение конструкция, которая покорила своей повторяемостью и удобством использования. Придумал и реализовал схему в далёком 1989 году болгарин Александър Савов:
Схема отлично работает по изложенному в начале алгоритму:
1. маленькая нагрузка – патрон крутится не быстро.
2. возрастает нагрузка – патрон крутится быстрее.
Схеме глубоко безразлично с какими моторами работать:
Все двигатели, которые оказались в наличии дома, были опробованы под управлением этой конструкции и отлично отработали тест. Результаты превзошли все ожидания. Незначительная подстройка резистором RP1 нужных вам минимальных оборотов ротора и резистором RP2 — устойчивого, без рывков, вращения, и всё, двигатель работает.
P.S. Не забывайте о блоке питания, который не должен держать вашу ковырялочку на голодном пайке по току.
Файлы:
Схемы (SPlan) и платы (SprintLayout)
Прошивка для сверлилки на PIC»е
Прошивка для сверлилки на ATtiny13
Справочник по двигателям ДПМ, ДПР, ДП
Все вопросы, как всегда, в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
www.radiokot.ru
Ничего необычного в электрической схеме зарядного узла нет — напряжение подаётся на гнездо (и далее на аккумулятор) через резистор 50 Ом, который ограничивает ток до 0,2А — этого достаточно для большинства литий ионных и никель кадмиевых аккумуляторов. А процесс заряда контролируется по падению напряжения на резисторе, которое открывает транзистор управляющий мультивибратором. Причём чем больше зарядный ток — тем быстрее мигает буква З (тройка) на АЛС.
Форум по схемам блоков питания
Обсудить статью ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА БЛОКА ПИТАНИЯ
radioskot.ru
Неотъемлемой частью каждого компьютера является блок питания (БП). Он важен так же, как и остальные части компьютера. При этом покупка блока питания осуществляется достаточно редко, т. к. хороший БП может обеспечить питанием несколько поколений систем. Учитывая все это к приобретению блока питания необходимо отнестись очень серьезно, так как судьба компьютера в прямой зависимости от работы блока питания.
Основное назначение блока питания — формирование напряжения питания, которое необходимо для функционирования всех блоков ПК. Основные напряжения питания компонентов это:
Существуют также дополнительное напряжение:
Еще блок питания осуществляет гальваническую развязку между сетью 220В и компонентами компьютера. Это необходимо для устранения токов утечек, например чтобы корпус ПК не бился током, а также препятствует возникновению паразитных токов при сопряжении устройств.
Для осуществления гальванической развязки достаточно изготовить трансформатор с необходимыми обмотками. Но для питания компьютера нужна немалая мощность, особенно для современных ПК. Для питания компьютера пришлось бы изготовлять трансформатор, который имел бы не только большой размер, но и очень много весил. Однако с ростом частоты питающего тока трансформатора для создания того же магнитного потока необходимо меньше витков и меньше сечение магнитопровода. В блоках питания, построенных на основе преобразователя, частота питающего напряжения трансформатора в 1000 и более раз выше. Это позволяет создавать компактные и легкие блоки питания.
Рассмотрим блок-схему простого импульсного блока питания, который лежит в основе всех импульсных блоков питания.
Блок схема импульсного блока питания.
Первый блок осуществляет преобразование переменного напряжения сети в постоянное. Такой преобразователь состоит из диодного моста, выпрямляющего переменное напряжение, и конденсатора, сглаживающего пульсации выпрямленного напряжения. В этом боке также находятся дополнительные элементы: фильтры сетевого напряжения от пульсаций генератора импульсов и термисторы для сглаживания скачка тока в момент включения. Однако эти элементы могут отсутствовать с целью экономии на себестоимости.
Следующий блок – генератор импульсов, который генерирует с определенной частотой импульсы, питающие первичную обмотку трансформатора. Частота генерирующих импульсов разных блоков питания различна и лежит в пределах 30 – 200 кГц. Трансформатор осуществляет главные функции блока питания: гальваническую развязку с сетью и понижение напряжения до необходимых значений.
Переменное напряжение, получаемое от трансформатора, следующий блок преобразует в постоянное напряжение. Блок состоит из диодов выпрямляющих напряжение и фильтра пульсаций. В этом блоке фильтр пульсаций намного сложнее, чем в первом блоке и состоит из группы конденсаторов и дросселя. С целью экономии производители могут устанавливать конденсаторы малой емкости, а также дроссели с малой индуктивностью.
Первый импульсный блок питания представлял собой двухтактный или однотактный преобразователь. Двухтактный означает, что процесс генерации состоит из двух частей. В таком преобразователе по очереди открываются и закрываются два транзистора. Соответственно в однотактном преобразователе один транзистор открывается и закрывается. Схемы двухтактного и однотактного преобразователей представлены ниже.
Принципиальная схема преобразователя.
Рассмотрим элементы схемы подробнее:
Х2 — разъем источник питания схемы.
Х1 — разъем с которого снимается выходное напряжение.
R1 — сопротивление, задающее начальное небольшое смещение на ключах. Оно необходимо для более стабильного запуска процесса колебаний в преобразователе.
R2 — сопротивление, которое ограничивает ток базы на транзисторах, это необходимо для защиты транзисторов от сгорания.
ТР1 — Трансформатор имеет три группы обмоток. Первая выходная обмотка формирует выходное напряжение. Вторая обмотка служит нагрузкой для транзисторов. Третья формирует управляющее напряжение для транзисторов.
В начальный момент включения первой схемы транзистор немного приоткрыт, т. к. к базе через резистор R1 приложено положительное напряжение. Через приоткрытый транзистор протекает ток, который также протекает и через II обмотку трансформатора. Ток, протекающий через обмотку, создает магнитное поле. Магнитное поле создает напряжение в остальных обмотках трансформатора. В следствии на обмотке III создается положительное напряжение, которое еще больше открывает транзистор. Процесс происходит до тех пор, пока транзистор не попадет в режим насыщения. Режим насыщения характеризуется тем, что при увеличении приложенного управляющего тока к транзистору выходной ток остается неизменным.
Так как напряжение в обмотках генерируется только в случае изменения магнитного поля, его роста или падения, то отсутствие роста тока на выходе транзистора, следовательно, приведет к исчезновению ЭДС в обмотках II и III. Пропадание напряжения в обмотке III приведет к уменьшению степени открытия транзистора. И выходной ток транзистора уменьшится, следовательно, и магнитное поле будет уменьшаться. Уменьшение магнитного поля приведет к созданию напряжения противоположной полярности. Отрицательное напряжение в обмотке III начнет еще больше закрывать транзистор. Процесс будет длиться до тех пор, пока магнитное поле полностью не исчезнет. Когда магнитное поле исчезнет, отрицательное напряжение в обмотке III тоже исчезнет. Процесс снова начнет повторяться.
Двухтактный преобразователь работает по такому же принципу, но отличие в том, что транзисторов два, и они по очереди открываются и закрываются. То есть когда один открыт — другой закрыт. Схема двухтактного преобразователя обладает большим преимуществом, так как использует всю петлю гистерезиса магнитного проводника трансформатора. Использование только одного участка петли гистерезиса или намагничивание только в одном направлении приводит к возникновению многих нежелательных эффектов, которые снижают КПД преобразователя и ухудшают его характеристики. Поэтому в основном везде применяется двухтактная схема преобразователя с фазосдвигающим трансформатором. В схемах, где нужна простота, малые габариты, и малая мощность все же используется однотактная схема.
Преобразователи, рассмотренные выше, хоть и законченные устройства, но в практике их использовать неудобно. Частота преобразователя, выходное напряжение и многие другие параметры «плавают», изменяются в зависимости от изменения: напряжения питания, загруженности выхода преобразователя и температуры. Но если ключами управлять контроллером, который бы мог осуществлять стабилизацию и различные дополнительные функции, то можно использовать схему для питания устройств. Схема блока питания с применением ШИМ-контроллера довольно проста, и, в общем, представляет собой генератор импульсов, построенный на ШИМ-котроллере.
ШИМ – широтно-импульсная модуляция. Она позволяет регулировать амплитуду сигнала прошедшего ФНЧ (фильтр низких частот) с изменением длительности или скважности импульса. Главные достоинства ШИМ это высокое значение КПД усилителей мощности и большие возможности в применении.
Схема простого блока питания с ШИМ контроллером.
Данная схема блока питания имеет небольшую мощность и в качестве ключа использует полевой транзистор, что позволяет упростить схему и избавиться от дополнительных элементов, необходимых для управления транзисторных ключей. В блоках питания большой мощности ШИМ-контроллер имеет элементы управления («Драйвер») выходным ключом. В качестве выходных ключей в блоках питания большой мощности используются IGBT-транзисторы.
Сетевое напряжение в данной схеме преобразуется в постоянное напряжение и чрез ключ поступает на первую обмотку трансформатора. Вторая обмотка служит для питания микросхемы и формирования напряжения обратной связи. ШИМ-котроллер генерирует импульсы с частотой, которая задана RC-цепью подключенной к ножке 4. Импульсы подаются на вход ключа, который их усиливает. Длительность импульсов изменяется в зависимости от напряжения на ножке 2.
Рассмотрим реальную схему АТХ блока питания. Она имеет намного больше элементов и в ней присутствуют еще дополнительные устройства. Красными квадратами схема блока питания условно поделена на основные части.
Схема АТХ блока питания мощностью 150–300 Вт
Для питания микросхемы контроллера, а также формирования дежурного напряжения +5, которое используется компьютером, когда он выключен, в схеме находиться еще один преобразователь. На схеме он обозначен как блок 2. Как видно он выполнен по схеме однотактного преобразователя. Во втором блоке также есть дополнительные элементы. В основном это цепочки поглощения всплесков напряжений, которые генерируются трансформатором преобразователя. Микросхема 7805 – стабилизатор напряжения формирует дежурное напряжение +5В из выпрямленного напряжения преобразователя.
Зачастую в блоке формирования дежурного напряжения установлены некачественные или дефектные компоненты, что вызывает снижение частоты преобразователя до звукового диапазона. В результате чего из блока питания слышен писк.
Так как блок питания питается от сети переменного напряжения 220В, а преобразователь нуждается в питании постоянным напряжением, напряжение необходимо преобразовать. Первый блок осуществляет выпрямление и фильтрацию переменного сетевого напряжения. В этом блоке также находится заграждающий фильтр от помех, генерируемых самим блоком питания.
Третий блок это ШИМ-контроллер TL494. Он осуществляет все основные функции блока питания. Защищает блок питания от коротких замыканий, стабилизирует выходные напряжения и формирует ШИМ-сигнал для управления транзисторными ключами, которые нагружены на трансформатор.
Четвертый блок состоит из двух трансформаторов и двух групп транзисторных ключей. Первый трансформатор формирует управляющее напряжение для выходных транзисторов. Поскольку ШИМ-контроллер TL494 генерирует сигнал слабой мощности, первая группа транзисторов усиливает этот сигнал и передает его первому трансформатору. Вторая группа транзисторов, или выходные, нагружены на основной трансформатор, который осуществляет формирование основных напряжений питания. Такая более сложная схема управления выходными ключами применена из-за сложности управления биполярными транзисторами и защиты ШИМ-контроллера от высокого напряжения.
Пятый блок состоит из диодов Шоттки, выпрямляющих выходное напряжение трансформатора, и фильтра низких частот (ФНЧ). ФНЧ состоит из электролитических конденсаторов значительной емкости и дросселей. На выходе ФНЧ стоят резисторы, которые нагружают его. Эти резисторы необходимы для того, чтобы после выключения емкости блока питания не оставались заряженными. Также резисторы стоят и на выходе выпрямителя сетевого напряжения.
Оставшиеся элементы, не обведенные в блоке это цепочки, формируют «сигналы исправности». Этими цепочками осуществляется работа защиты блока питания от короткого замыкания или контроль исправности выходных напряжений.
Блок питания АТХ мощностью 200 Вт
Теперь посмотрим, как на печатной плате блока питания мощностью 200 Вт расположены элементы. На рисунке показаны:
Конденсаторы, выполняющие фильтрацию выходных напряжений.
Место не распаянных конденсаторов фильтра выходных напряжений.
Катушки индуктивности, выполняющие фильтрацию выходных напряжений. Более крупная катушка играет роль не только фильтра, но и еще работает в качестве ферромагнитного стабилизатора. Это позволяет немного снизить перекосы напряжений при неравномерной нагрузке различных выходных напряжений.
Микросхема ШИМ-стабилизатора WT7520.
Радиатор на котором установлены диоды Шоттки для напряжений +3.3В и +5В, а для напряжения +12В обычные диоды. Необходимо отметить, что часто особенно в старых блоках питания, на этом же радиаторе размещаются дополнительно элементы. Это элементы с
itcom.in.ua