Видове захранвания

Опитайте Нашия Инструмент За Премахване На Проблемите





Регулираните захранвания обикновено се отнасят за захранване, способно да доставя различни изходни напрежения, полезни за изпитване на електронни схеми на стенд, вероятно с непрекъснато изменение на изходното напрежение или само някои предварително зададени напрежения. Почти всички електронни устройства, използвани в електронните вериги, се нуждаят от постоянен източник на енергия, за да работят. Регулираното захранване по същество се състои от обикновено захранване и устройство за регулиране на напрежението. Изходът от обикновено захранване се подава към устройството за регулиране на напрежението, което осигурява крайния изход. Изходното напрежение остава постоянно, независимо от вариациите в променливото входно напрежение или вариациите в изходния (или товарния) ток, но неговата амплитуда варира според изискванията за натоварване.

Някои от тези видове захранвания са разгледани по-долу.




ДЗПО

Индустриалният стремеж към по-малки, по-леки и по-продуктивни електронни системи подтикна напредъка на SMPS, нищо друго освен захранване в режим на превключване. Има някои топологии, които обикновено се използват за актуализиране на SMPS. Импулсното захранване е електронно захранване, което включва превключващ регулатор за ефективно преобразуване на електрическата енергия. При това чрез използване на високи честоти на превключване, размерите на силовия трансформатор и свързаните филтриращи компоненти в SMPS са драстично намалени в сравнение с линейните. DC към DC преобразуватели и DC към AC преобразуватели принадлежат към категорията на SMPS.

В линейна регулаторна верига излишното напрежение от нерегулираното захранване с постоянен ток пада през сериен елемент и следователно има загуба на мощност пропорционално на този спад на напрежението, докато в схема с превключен режим нерегулираната част от напрежението се премахва чрез модулиране на режима на превключване съотношение. Загубите при превключване в съвременните превключватели (като: MOSFET) са много по-малко в сравнение със загубите в линейния елемент.



По-голямата част от електронните DC товари се доставят от стандартни източници на захранване. За съжаление стандартните източници на напрежение може да не съвпадат с нивата, изисквани от микропроцесорите, двигателите, светодиодите или други товари, особено когато напрежението на източника не е регулирано като източници на батерии и други източници на постоянен и постоянен ток.

Блокова диаграма на SMPS:

Схема на превключен режим-захранване-блок

Основната идея на захранването с превключващ режим (SMPS) може лесно да бъде разбрана от концепцията за концептуално обяснение на DC-DC преобразувател. Ако системният вход е AC, тогава първият етап е да се преобразува в DC. Това се нарича коригиране. SMPS с DC вход не изисква етап на коригиране. Много по-нови SMPS ще използват специална схема за корекция на фактора на мощността (PFC). Следвайки синусоидалната вълна на променливотоковия вход, можем да направим входния ток. И коригираният сигнал се филтрира от входния резервоарен кондензатор, за да се получи нерегулираното захранване с постоянен ток. Нерегулираното захранване с постоянен ток се дава на високочестотен превключвател. За по-високи честоти се изискват компоненти с по-нисък капацитет и индуктивност. В този MOSFETs могат да се използват като синхронни токоизправители, те имат дори по-ниски проводящи нива на напрежение на етапа. Високата честота на превключване превключва входното напрежение през първичната част на силовия трансформатор. Задвижващите импулси обикновено са с фиксирана честота и променлив работен цикъл. Изходът на вторичния трансформатор се коригира и филтрира. След това се изпраща към изхода на захранването. Регулирането на изхода за осигуряване на стабилизирано захранване с постоянен ток се извършва от блока за управление или обратна връзка.


Повечето ДЗПО. Системите работят на основата на модулация с широчина на импулс с фиксирана честота, където продължителността на включването на задвижването към превключвателя на захранването варира в зависимост от цикъла. Сигналът за широчина на импулса, подаван към превключвателя, е обратно пропорционален на изхода на изходното напрежение. Осцилаторът се управлява от обратната връзка на напрежението от регулатор със затворен контур. Това обикновено се постига чрез използване на малък импулсен трансформатор или оптоизолатор, като по този начин се добавя към броя на компонентите. В SMPS изходният ток зависи от входния захранващ сигнал, елементите за съхранение и използваните топологии на веригата, а също и от модела, използван за задвижване на превключващите елементи. Чрез използване на LC филтри изходните форми на вълните се филтрират.

Предимства на SMPS:

  • По-голяма ефективност, защото превключващият транзистор разсейва малко мощност
  • По-ниско производство на топлина поради по-висока ефективност
  • По-малки по размер
  • По-малко тегло
  • Намалена хармонична обратна връзка в захранващата мрежа

Приложения на SMPS:

  • Персонални компютри
  • Металообработващи индустрии
  • Системи за сигурност

Заедно с SMPS друга схема за регулирано захранване и резервно предназначение е обсъдена по-долу.

Линейни захранвания

Захранване на работната маса с резервно копие

изображение

Захранването на работния стенд е захранващ блок с постоянен ток, който може да осигури различни регулирани постояннотокови напрежения, който се използва за целите на тестване или отстраняване на проблеми. Проектирана е проста схема на регулирано захранване с резервно захранване на батерията, която може да се използва като захранване на работната маса. Той дава 12 волта, 9 волта и 5 волта регулиран постоянен ток за захранване на прототипи по време на тестване или отстраняване на проблеми. Той също има резервна батерия, за да продължи работата, ако захранването прекъсне. Предоставя се и индикация за ниска батерия, за да се потвърди състоянието на батерията.

Състои се от три основни секции:

Изправител и филтриращ блок, който преобразува AC сигнала в регулиран DC сигнал, използвайки комбинацията от трансформатор, диоди и кондензатори.

Батерия, използвана като алтернатива, която може да се презарежда по време на основното захранване и да се използва като източник на енергия в случай на отсъствие на основно захранване.

Индикатор за зареждане на батерията, който дава индикация за зареждането и разреждането на батерията.

Трансформатор 14-0-14, 500 mA, изправителни диоди D1, D2 и изглаждащ кондензатор C1 секцията за захранване . Когато мрежовото захранване е налично, D3 отклонява напред и осигурява повече от 14 волта DC към IC1, което след това дава регулирани 12 волта, които могат да бъдат извлечени от изхода му. В същото време IC2 дава регулирани 9 волта, а IC3 регулира 5 волта от техните изходи.

Като резервна се използва 12-волтова 7,5 Ah акумулаторна батерия. Когато е налично мрежово захранване, той се зарежда чрез D3 и R1. R1 ограничава тока за зареждане. За да се предотврати презареждане, ако захранването е включено за дълго време и батерията не се използва, режимът на зареждане с капка е безопасен. Токът на зареждане ще бъде около 100-150 mA. Когато мрежовото захранване откаже, D3 обратните пристрастия и D4 пристрастията напред и батерията поема товара. UPS батерията е идеален избор.

Работна маса-захранване-с-архивиране

Ценеровият диод ZD и PNP транзисторът T1 формират индикатора за ниска батерия. Този вид подредба се използва в инверторите за индикация за ниско състояние на батерията. Когато напрежението на батерията е над 11 волта, Zener провежда и поддържа основата на T1 висока, така че да остане изключена. Когато напрежението на батерията падне под 11 волта, Zener се изключва и T1 отклонява напред. (Ценеровият диод провежда само когато напрежението през него е над 1 волта или по-високо от номиналното му напрежение. Така че тук 10-волтовият ценер провежда само ако напрежението е над 11 волта.) След това LED светва, за да покаже необходимостта от зареждане на батерията. VR1 регулира правилната точка на изключване на Zener. Заредете батерията напълно и измерете напрежението на клемата. Ако е над 12 волта, настройте чистачката на предварително зададената VR1 в средно положение и леко я завъртете, докато светодиодът не се изключи. Не обръщайте предварително зададената настройка до крайните краища. Батерията винаги трябва да съдържа достатъчно напрежение над 12 волта (Напълно заредената батерия ще показва около 13,8 волта), тогава само IC1 получава достатъчно входно напрежение.

1

Схема на схемата за автоматично превключване на захранването

В тази електрическа схема, дадена регулирана верига на захранване, която въпреки че регулатор с фиксирано напрежение U1-LM7805 не само дава променлива, но и автоматично изключване Характеристика. Това се постига чрез потенциометър, който е свързан между общата клема на регулатора на IC и масата. За всеки 100-омов прираст в стойността във веригата на съпротивлението на потенциометъра RV1, изходното напрежение се увеличава с 1 волта. По този начин изходът варира от 3.7V до 8.7V (като се вземе предвид спада от 1,3 волта на диоди D7 и D8).

Когато към изходните му клеми не е свързан товар, тогава захранването е, че то се самоизключва. Това се постига с помощта на транзистори Q1 и Q2, диоди D7 и D8 и кондензатор C2. Когато на изхода е свързан товар, потенциалният спад на диодите D7 и D8 (приблизително 1.3V) е достатъчен за провеждане на транзисторите Q2 и Q1. В резултат на това релето се захранва и остава в това състояние, докато товарът остава свързан. В същото време кондензаторът С2 се зарежда до около 7-8 волта потенциал чрез транзистор Q2. Но когато натоварването (лампа тук, последователно със S2) е изключено, транзисторът Q2 се отрязва. Кондензаторът C2 обаче все още се зарежда и започва да се разрежда през основата на транзистора Q1. След известно време (което основно се определя от стойността на C2), релето RL1 е обезсилено, което изключва мрежовия вход към първичния на трансформатора TR1. За да възобновите захранването отново, превключвател S1 Бутонът трябва да бъде натиснат за миг. Закъснението при изключване на захранването варира директно в зависимост от стойността на кондензатора.

Използван е трансформатор с вторично напрежение 12V-0V, 250mA, въпреки това той може да бъде променен според изискванията на потребителя (максимум до 30V и ток от 1 ампер). За изтегляне на ток над 300 mA, регулаторът IC трябва да бъде снабден с малък радиатор над изолатор слюда. Когато вторичното напрежение на трансформатора се увеличи над 12 волта (RMS), потенциометърът RV1 трябва да бъде преразмерен. Също така, номиналното напрежение на релето трябва да бъде предварително определено.

Променливо захранване, използващо LM338

За захранване на електронни устройства често се изисква захранване с постоянен ток. Докато някои се нуждаят от регулирано захранване, има много приложения, при които изходното напрежение трябва да варира. Променливото захранване е това, при което можем да регулираме изходното напрежение според изискванията. Променливото захранване може да се използва в много приложения като прилагане на променливо напрежение към постояннотокови двигатели, прилагане на променливо напрежение към преобразуватели DC-DC с високо напрежение за регулиране на усилването и др. тестване на електронни проекти .

Основният компонент в променливото захранване е всеки регулатор, чиято мощност може да се регулира с помощта на всякакви средства като променлив резистор. Регулаторните интегрални схеми като LM317 осигуряват регулируемо напрежение от 1,25 до 30V. Друг начин е използването на LM33 IC.

Тук се използва проста верига за променливо захранване, използваща LM33, която е регулатор на напрежение с висок ток.

LM 338 е регулаторът на високотоково напрежение, който може да захранва с товар над 5 ампера ток. Изходното напрежение от регулатора може да се регулира от 1,2 волта до 30 волта. Необходими са само два външни резистора за настройка на изходното напрежение. LM 338 принадлежи към семейството LM 138, което се предлага в 3 терминални пакета. Може да се използва в приложения като регулируемо захранване, регулатор на постоянен ток, зарядни устройства за батерии и др. Силно токово променливо захранване е от съществено значение за тестване на усилвателни вериги с висока мощност, по време на отстраняване на проблеми или обслужване. Това позволява захранването да се използва при високи преходни натоварвания и скоростите стартират при пълно натоварване. Защитата от претоварване остава функционална, дори ако регулиращият щифт е изключен случайно.

LM-338-ПИНОВЕ

Описание на веригата

Основната схема се състои от следните части:

  1. Стъпка надолу трансформатор, за да предизвика спад на променливото напрежение от 230V.
  2. Изправителен модул за коригиране на променливотоковия сигнал.
  3. Изглаждащ електролитен кондензатор за филтриране на постояннотоковия сигнал и премахване на пулсациите на променлив ток.
  4. LM338
  5. Променлив резистор

Работа на веригата

Променливото захранване, използващо регулатор на положително напрежение LM338, е показано по-долу. Мощността се получава от трансформатор за понижаване 0-30 волта и 5 ампера. Изправителният модул от 10 ампера коригира нисковолтовия AC към постоянен ток, който се освобождава от пулсации от изглаждащия кондензатор C1. Кондензаторите C2 и C3 подобряват преходните реакции. Изходното напрежение може да се регулира през пота VR1 до желаното напрежение от 1,2 волта до 28 волта. D1 предпазва от C4 и D2 защитава от C3 при изключване. Регулаторът изисква радиатор.

Vout = 1.2V (1+ VR1 / R1) + I AdjVR1.

Използване на променливо захранване