Работа импульсного БП
СХЕМЫ И КОНСТРУКЦИИ

Различные простые и полезные схемы радиолюбительских устройств - блок питания, усилитель, зарядное устройство, преобразователь, программатор, металлоискатель. Новые светодиодные схемы и конструкции на LED приборах. Теория и практика домашней радиоэлектроники.
 Мои схемы

Работа импульсного БП

Работа импульсного БП

   Рассмотрим работу стандартного импульсного блока питания (БП). Сетевое напряжение через предохранитель поступает на фильтр помех.
Далее напряжение сети поступает на выпрямитель. Поскольку диоды выпрямителя заряжают силовые высоковольтные конденсаторы, они работают преимущественно в импульсном режиме и должны пропускать большой ток. Но в момент запуска блока питания по диодам проходит ударный ток – всё напряжение сети попадает на незаряженные конденсаторы, т.е. 220V в течение нескольких полупериодов попросту шунтируется на землю. Некоторой защитой от этого служит терморезистор, который в холодном состоянии имеет повышенное сопротивление и при включении блока питания он ограничивает ток и вместе с тем мгновенно раскаляется, и его сопротивление падает. Слишком частые включения блока питания этому терморезистору идут не на пользу, и он иногда выходит из строя.

   Выпрямленное напряжение примерно 300В поступает на полумостовой инвертор. Инвертор собран по схеме с самовозбуждением, для чего здесь имеется ПОС от "средней точки" через – там есть специальный отвод. Цепи в базах силовых транзисторов накапливают положительные потенциалы для открытия этих транзисторов. Но параметры этих цепей подобраны таким образом, что инвертор без внешнего управления способен вырабатывать нестабильные и укороченные импульсы, которые при выпрямлении всегда дают половинные напряжения. Это сделано специально, чтобы неуправляемый блок питания не смог сжечь питающие электронные схемы. Работающий в неуправляемом режиме инвертор может запитать только контрольную часть блока питания. 

   Трансформированные импульсы из высоковольтных в высокоамперные поступают на выходной выпрямитель. В цепях применены высокоамперные переключающие диоды с пониженным напряжением включения, например диоды Шоттки. Для улучшения характеристик у каждого выпрямителя выравнен коэффициент мощности. 

   На выходе выпрямителя получаются импульсные напряжения амплитудой примерно в 2 раза выше номинальной. Но ничего страшного здесь нет, ведь импульсы прямоугольные, а впереди – сглаживающий фильтр. Поскольку частота работы инвертора составляет десятки килогерц, то и сглаживающий фильтр получается простым, маленьким и вместе с этим эффективным. Нагрузочные сопротивления выхода нужны только тогда, когда БП включается без нагрузки. У всех импульсных БП общая проблема – недопустимое и неуправляемое повышение выходного напряжения при отсутствии нагрузки вследствие полной зарядки конденсаторов фильтра. Вот здесь на помощь и приходят резисторы, создающие ту самую минимальную нагрузку.

   Посмотрим на процесс запуска импульсного блока питания. Неуправляемый инвертор создаёт на выходе блока питания половинные напряжения. Вот это напряжение и питает управляющие схемы. Всё питание контрольной части можно поделить на два вида: обычное и стабилизированное. Обычное может варьироваться от +12V до +24V. Стабилизация производится встроенным в микросхему TL494 стабилизатором, на выходе которого получается +5V. Стабильное напряжение запитывает саму микросхему генератор. Запускается встроенный генератор, пилообразный сигнал которого поступает на компараторы. Однако в момент пуска компараторы "заглушены" сигналом мёртвого времени. Так сделано для того, чтобы упорядочить все переходные процессы в схеме, имеющиеся в момент включения устройства.

   Принцип действия системы регулирования выходного напряжения основан на сравнении выходного напряжения с опорным. Система регулирования не ограничивает работу инвертора, а наоборот, усиливает его. Сравнение организовано с помощью двух делителей и компаратора. Если выходное напряжение мало, с выходов ГТИ начинают поступать импульсы дополнительной раскачки инвертора. Эти импульсы подаются на транзисторные ключи. Цепочка создаёт на эмиттерах этих транзисторов падение напряжение, что приводит к их более надёжному закрытию отрицательным напряжением. Транзисторные ключи образуют собой ещё один инвертор, который и раскачивает основной.






Похожие схемы
Схема электронного табло
Зарядка на основе электронного трансформатора
Что такое туннельный диод
Высоковольтная поющая дуга
Микронаушник своими руками
Генератор высокого напряжения из электронного балласта


Поиск
Радиолюбителям - схемы электрошокеров, металлодетекторов, светодиодных мигалок и других конструкций.