Технический прогресс не стоит на месте и уже сегодня на смену блокам питания трансформаторного типа пришли импульсные блоки. Причин тому огромное множество, но самые главные – это:
- Простота и дешевизна при производстве;
- Легкость при эксплуатации;
- Компактность и значительно комфортные габаритные размеры.
Ознакомиться с руководством как выбрать детектор скрытой проводки и как им пользоваться .
Защита контактов электромеханического реле
Этот тип компонентов может заменить традиционную двухступенчатую систему включения питания с помощью своего реле и мощного резистора. В приведенном выше примере оцениваются контакты питания с номерами 3 и 4.
Защита управления электромеханическим реле
Этот транзистор имеет очень мало шансов на выживание, если диод не расположен параллельно на катушке Из реле. Примечание. Некоторые реле имеют встроенный диод, что фактически делает катушку «поляризованной».Поставка электромеханического реле
Поскольку инверсия полярности является фатальной для внутреннего диода, необходимо соблюдать осторожность, чтобы обеспечить соединение катушки. Любое нарушение, вызванное переключением реле, будет в значительной степени стерто регулятором.
Пример управления электромеханическим реле
Значение этого резистора выбрано так, что ток, текущий в основании Транзистора достаточно, чтобы заставить реле придерживаться. Возможно, вы захотите заказать 12-вольтное реле с управляющим напряжением 12 В, если только для недостаточного управляющего тока.С технической точки зрения импульсный блок питания – это устройство, которое занимается выпрямлением сетевого напряжения и после этого формирует из него импульс с частотной характеристикой в 10 кГц. Стоит отметить, что КПД данного технического устройства достигает отметки в 80%.
Принцип работы
Фактически весь принцип работы импульсного блока питания сводится к тому, что устройство данного типа направлена на то, чтобы выпрямить напряжение, которое поступает на него при подключении к сети и затем образовать рабочий импульс, за счет которого и может функционировать данный электрический агрегат.
Это имеет место, например, если требуется управлять силовым реле 12 В типа «Авто», для которого требуется управляющий ток порядка 100 мА при 150 мА, а источник, выдающий Активация не может обеспечить более 10 мА. Обратите внимание, что в этом случае должен использоваться транзистор, который адаптирован к току коллектора, который пройдет через него. Поиск одного, который хорошо подходит для тока, подлежащего переключению, и доступного управляющего тока, оба из которых определяют основные характеристики транзистора.
Управление реле простым коммутатором
Если управляющий ток действительно очень низок, рассмотрите использование транзистора типа Дарлингтона, который имеет очень большой коэффициент усиления. На схеме используются два контакта реле.
Пример использования реле в режиме «переключения»
Питание 12 В используется одновременно для управления и для подачи реле, что не является обязательным, но более понятным для процесса. Реле, используемое здесь, имеет два контакта.Многие задаются вопросом, в чем главные отличия импульсного устройства от обычного? Все сводится к том, что оно имеет повышенные технические характеристики и меньшие габаритные размеры. Также импульсный блок дает больше энергии, чем стандартный его вариант.
Виды
На данный момент на территории Российской Федерации при необходимости можно найти блоки питания импульсного типа следующих разновидностей и категорий:
Пример использования реле в режиме «с задержкой»
- Не гарантируется запоминание в случае сбоя питания.
- В этом случае механический релейный контакт не требуется для его самопитания.
Схема
Все блоки питания импульсного типа в зависимости от сферы эксплуатации и технических особенностей имеют различные схемы:
Если нет желания устанавливать громоздкий или создавать намотку, можно своими руками собрать блок питания импульсного типа, который требует трансформатора всего с несколькими витками.
При значениях диаграммы напряжение 100 В достигается на клеммах конденсатора примерно через 1 секунду. Процесс усиления аудиосигнала состоит в преобразовании мощности, взятой из подходящего источника, по мощности, которая должна быть подана в акустическую систему, которые составляют последнее кольцо цепочки воспроизведения, которые являются преобразователями, способными преобразовывать электрический сигнал в акустических волнах давления. Таким образом, усиление является принципиально модуляцией мощности, подаваемой звуковым сигналом, подаваемым на вход усилителя, модуляция, обеспечиваемая устройствами, составляющими устройство, на основе его физического принципа работы и соответствующей связи между им.
При этом, потребуется небольшое количество деталей, а работу можно выполнить за 1 час. В данном случае, основой для блока питания используется микросхема IR2151.
Для работы понадобятся следующие материалы и детали:
- PTC термистор любого типа.
- Пара конденсаторов , которые выбираются с расчетом 1мкф. на 1 Вт. При создании конструкции подбираем конденсаторы так, чтобы они вытянули 220 Вт.
- Диодная сборка типа «вертикалка».
- Драйвера типа IR2152, IR2153, IR2153D.
- Полевые транзисторы типа IRF740, IRF840. Можно выбрать и другие, если у них хороший показатель сопротивления.
- Трансформатор можно взять из старых компьютерных системных блоков.
- Диоды , устанавливаемые на выходе, рекомендуется брать из семейства HER.
Кроме этого, понадобятся следующие инструменты:
На рисунке 1 приведено вышеизложенное. Первое важное соображение касается энергоэффективности системы на рисунке 1, которая очень низкая, главным образом из-за громкоговорителя, который имеет характеристику около 1%. Это означает, что для того, чтобы произвести 1 Вт акустической мощности, усилитель должен доставить его из-за того, что эта тенденция различна и часто больше связана с коммерческими или техническими проблемами. За этим следует своего рода «раса», целью которой является создание устройств, способных обеспечить высшие полномочия, и в настоящее время трудно определить, что является верхним пределом этой цели.
- Паяльник и расходные материалы.
- Отвертка и плоскогубцы.
- Пинцет.
Также, не стоит забывать и о необходимости хорошего освещения на месте работы.
Пошаговая инструкция
принципиальная схема
Самым непосредственным образом связанным с этой тенденцией являются, по сути, две: взаимосвязь между мощностью и весом и энергоэффективностью, о чем уже упоминалось. С энергетической точки зрения можно предположить для усилителя в целом, модель, показанная на рисунке 2, в которой правильно упомянуты два фундаментальных блока, источник питания и усилитель.
В профессиональной области принципы, используемые для проектирования и создания усилителей, оставались более или менее одинаковыми в течение длительного времени, всего несколько лет назад были критерии, которые не новы, но абсолютно новаторские в области усиления звуковой частоты, Введение этих нововведений в значительной степени связано с упомянутыми выше причинами, а именно с достижением более высоких энергетических выходов, но, прежде всего, с более высокой мощностью с весами и меньшими отпечатками.
структурная схема
Сборка проводится согласно составленной схеме цепи. Микросхема была подобрана согласно особенностям цепи.
Сборка проводится следующим образом:
- На входе устанавливаем PTC термистор и диодные мосты.
- Затем , устанавливается пара конденсаторов.
- Драйвера необходимы для регулирования работы затворов полевых транзисторов. При наличии у драйверов индекс D в конце маркировки устанавливать FR107 не нужно.
- Полевые транзисторы устанавливаются без закорачивания фланцев. При проведении крепления к радиатору, используют специальные изоляционные прокладки и шайбы.
- Трансформаторы устанавливаются с закороченными выводами.
- На выходе диоды.
Все элементы устанавливаются в отведенные места на плате и припаиваются с обратной стороны.
Различные сравнительные решения. Давайте проведем сравнение между различными решениями, которые можно использовать для выполнения функциональных блоков, показанных на рисунке 2, начиная с секции усиления. Рабочие классы усилителя мощности. С энергетической точки зрения производительность может составлять от 50 до 60%. Половина мощности, поглощаемой мощностью, передается на нагрузку, а другая рассеивается в тепло. Высокие мощности включают теплораспылители с большим весом и массой.
Использование этих классов довольно широко распространено в небольших усилителях мощности, по существу в форме Интегральные схемы, работающие с низким напряжением питания, как правило, в автомобильных радиоприемниках или небольших усиленных мониторах, но нет примеров мощных усилителей, которые используют этот тип технологии. Усилители, изготовленные с использованием этой технологии, иногда называются цифровыми, но определение является неправильным в том смысле, что они не управляются согласованным двоичным сигналом, а сигналом двух состояний, который соответствует двум рабочим условиям Конечных устройств.
Проверка
Для того, чтобы правильно собрать блок питания, нужно внимательно отнестись к установке полярных элементов, а также следует быть осторожным при работе с сетевым напряжением. После отключения блока от источника питания, в цепи не должно оставаться опасного напряжения. При правильной сборке, последующая наладка не проводится.
Поэтому более целесообразно определять их как переключающие усилители, в техническом «коммутирующем» жаргоне. В современных усилителях могут быть цифровые функции управления и контроля, такие как дистанционное управление громкостью, мониторинг некоторых рабочих параметров, таких как температура и скорость искажения, но являются вспомогательными функциями, которые не имеют отношение к процессу амплификации, правильно сказанному. Могут быть устройства, которые обрабатывают сигнал в цифровой форме для выполнения специальных функций, таких как фильтрация, задержка, сжатие и ограничение, которые не связаны с усилением мощности.
Проверить правильность работы блока питания можно следующим образом:
- Включаем в цепь, на выходе лампочка, к примеру,12 Вольт. При первом кратковременном пуске, лампочка должна гореть. Кроме этого, следует обратить внимание на то, что все элементы не должны нагреваться. Если что-то греется, значит, схема собрана неправильно.
- При втором пуске замеряем значение тока при помощи тестера. Даем проработать блоку достаточное количество времени для того, чтобы убедиться в отсутствии нагревающихся элементов.
Кроме этого, нелишним будет проверка всех элементов при помощи тестера на наличие высокого тока после выключения питания.
Поскольку они являются пассивными фильтрами, их характеристика зависит от типа подключенной нагрузки, поэтому на частотную характеристику влияет тип акустической системы, подключенной к выходу усилителя. Проблема, по-видимому, в значительной степени преодолена, поскольку значения частоты, используемые для модуляции аудиосигнала, достаточно велики, чтобы вызвать зависимость громкоговорителя от громкоговорителя вне слышимого спектра. Возможные конфигурации, по существу, две, обычная, которая включает в себя использование трансформатора, работающего при сетевом напряжении, и режим переключения, который включает в себя использование трансформатора, работающего на более высокой частоте, чем трансформатор сети, по крайней мере, несколько десятков кГц.
- Как ранее было отмечено , работа импульсного блока питания основана на обратной связи. Рассматриваемая схема не требует специальной организации обратной связи и различных фильтров по питанию.
- Особое внимание следует уделить выбору полевых транзисторов. В данном случае, рекомендуются полевые транзисторы IR, которые славятся устойчивостью к тепловому разрешению. Согласно данным производителя, они могут стабильно работать до 150 градусов Цельсия. Однако, в этой схеме они не сильно нагреваются, что можно назвать весьма важной особенностью.
- Если нагрев транзисторов происходит постоянно , следует устанавливать активное охлаждение. Как правило, оно представлено вентилятором.
Достоинства и недостатки
На рисунках 4 и 5 показана функциональная схема двух типов подачи. Электропитание сетевого напряжения структурно проще, поэтому по своей сути оно более надежно, переключение является более сложным, но его менее надежная надежность в последние годы значительно увеличилась благодаря технологической эволюции компонентов сотрудники.
Одно из фундаментальных различий между двумя типами питания заключается в весе и размере трансформатора, на самом деле высокочастотная работа значительно меньше и легче, чем у той, которая работает на частоте сети. Высокочастотная коммутируемая мощность обеспечивает более высокую выходную мощность и более низкие весы и переборки, с другой стороны, она имеет более сложную схему, которая требует более ориентированных на проект усилий и использования технологически продвинутых компонентов.
Импульсный преобразователь имеет следующие достоинства:
- Высокий показатель коэффициента стабилизации позволяет обеспечить условия питания, которые не будут вредить чувствительной электронике.
- Рассматриваемые конструкции обладают высоким показателем КПД. Современные варианты исполнения имеют этот показатель на уровне 98%. Это связано с тем, что потери снижены до минимума, о чем говорит малый нагрев блока.
- Большой диапазон входного напряжения – одно из качеств, из-за которого распространилась подобная конструкция. При этом, КПД не зависит от входных показателей тока. Именно невосприимчивость к показателю напряжения тока позволяет продлить срок службы электроники, так как в отечественной сети электроснабжения прыжки показателя напряжения частое явление.
- Частота входящего тока оказывает влияние на работу только входных элементов конструкции.
- Малые габариты и вес , также обуславливают популярность из-за распространения портативного и переносного оборудования. Ведь при использовании линейного блока вес и габариты увеличиваются в несколько раз.
- Организация дистанционного управления.
- Меньшая стоимость.
Есть и недостатки:
Коэффициент мощности - это параметр, который количественно определяет поэтапный отказ от сетевого напряжения, с которым подается пользователь, и тока, который он поглощает. В математических терминах он определяется как косинус междуфазного угла между напряжением и током и связан с определением трех разных типов мощности, активной мощности, реактивной мощности и кажущейся мощности. Из трех действительно полезных является активным, а наличие реактивного приводит к бесполезному увеличению поглощения тока.
Конструктивные особенности и типы разъемов
Имея более высокое значение коэффициента мощности, это означает минимизацию величины поглощаемого тока для равной мощности. Переключение источников питания возможно с использованием соответствующих схемных методов, чтобы сделать коэффициент мощности максимально высоким, совместимым с условиями эксплуатации. Это то, что делается во многих современных усилителях, оснащенных этим типом питания.
- Наличие импульсных помех.
- Необходимость включения в цепь компенсаторов коэффициента мощности.
- Сложность самостоятельного регулирования.
- Меньшая надежность из-за усложнения цепи.
- Тяжелые последствия при выходе одного или нескольких элементов цепи.
При самостоятельном создании подобной конструкции, следует учитывать то, что допущенные ошибки могут привести к выходу из строя электропотребителя. Поэтому нужно предусмотреть наличие защиты в системе.
Предложение в настоящее время довольно широкое, учитывая классификацию максимальной выходной мощности и типа продукта. В настоящее время на рынке доступны различные модели коммутационных усилителей, как для высоких мощностей, характерных для «живых» приложений, в которых часто используется этот тип усиления, так и для средней мощности для общественного адреса. Также нет примеров переключающих усилителей, которые прошли тест на прослушивание самых требовательных слушателей.
Очень интересна нынешняя доступность модулей усилителей, продаваемых в виде одной электронной карты, с помощью которой можно построить полностью настроенный усилитель с мощностью от нескольких ватт до нескольких сотен ватт, предназначенный главным образом для производителей, но также Энтузиасты и инсталляторы с небольшим опытом работы в электронной сборке и хотят попытаться построить собственный усилитель.
Устройство и особенности работы
При рассмотрении особенностей работы импульсного блока, можно отметить следующие:
- Сначала происходит выпрямление входного напряжения.
- Выпрямленное напряжение в зависимости от предназначения и особенностей всей конструкции, перенаправляется в виде прямоугольного импульса высокой частоты и подается на установленный трансформатор или фильтр, работающий с низкими частотами.
- Трансформаторы имеют небольшие размеры и вес при использовании импульсного блока по причине того, что повышение частоты позволяет повысить эффективность их работы, а также уменьшить толщину сердечника. Кроме этого, при изготовлении сердечника может использоваться ферромагнитный материал. При низкой частоте, можно использовать только электротехническую сталь.
- Стабилизация напряжения происходит при помощи отрицательной обратной связи. Благодаря использованию данного метода, напряжение, подаваемое к потребителю, остается неизменным, несмотря на колебание входящего напряжения, и создаваемой нагрузки.
Обратная связь может быть организована следующим образом:
- При гальванической развязке , используется оптрон или выход обмотки трансформатора.
- Если не нужно создавать развязку , используется резисторный делитель напряжения.
Подобными способами выдерживается выходное напряжение с нужными параметрами.
Стандартные блоки импульсного питания, который может использоваться, к примеру, для регулирования выходного напряжения при питании , состоит из следующих элементов:
- Часть входная, высоковольтная. Она, как правило, представлена генератором импульсов. Ширина импульса — основной показатель, оказывающий влияние на выходной ток: чем шире показатель, тем больше напряжение, и наоборот. Импульсный трансформатор стоит на разделе входной и выходной части, проводит выделение импульса.
- На выходной части стоит PTC термистор . Он изготавливается из полупроводника, имеет положительный показатель коэффициента температуры. Данная особенность означает, что при повышении температуры элемента выше определенного значения, значительно поднимается показатель сопротивления. Используется в качестве защитного механизма ключа.
- Низковольтная часть. С низковольтной обмотки проводится снятие импульса, выпрямление происходит при помощи диода, а конденсатор выступает в качестве фильтрующего элемента. Диодная сборка может провести выпрямление тока до значения 10А. Следует учитывать, что конденсаторы могут быть рассчитаны на различную нагрузку. Конденсатор проводит снятие оставшихся пиков импульса.
- Драйвера проводят гашение возникающего сопротивления в цепи питания. Драйвера во время работы проводят поочередное открытие затворов установленных транзисторов. Работа происходит с определенной частотой
- Полевые транзисторы выбирают с учетом показателей сопротивления и максимального напряжения при открытом состоянии. При минимальном значении, сопротивления значительно повышается КПД и уменьшается нагрев во время работы.
- Трансформатор типовой для понижения.
С учетом выбранной схемы, можно приступать к созданию блока питания рассматриваемого типа.
