Nuolatinės srovės stabilizuoto maitinimo šaltinio struktūriniai parametrai ir gedimų analizė
Reguliuojamas nuolatinės srovės maitinimo šaltinis yra svarbi elektroninių grandinių dalis. Nesvarbu, ar tai yra pramoniniai elektroniniai gaminiai, ar civiliniai elektroniniai gaminiai, nuolatinės srovės maitinimo šaltinis paprastai naudojamas maitinimui jo valdymo grandinei tiekti. Reguliuojamo maitinimo šaltinio veikimas yra tiesiogiai susijęs su visos elektroninės grandinės veikimu. Paprastais žodžiais tariant, nuolatinės srovės stabilizuotas maitinimo šaltinis yra konvertuoti 220 V kintamąją srovę tinkle, kurios kryptis visą laiką keičiasi per konversijos grandinę, į nuolatinę srovę su pastovia kryptimi.
Bendrą nuolatinės srovės reguliuojamą maitinimo šaltinį sudaro keturios dalys, būtent transformatoriaus dalis, lygintuvo grandinės dalis, filtro grandinės dalis ir įtampos stabilizavimo grandinės dalis. Jo funkcija yra konvertuoti įvesties kintamosios srovės maitinimą į nuolatinės srovės galią, reikalingą elektroninei įrangai, ir teikti nuolatinę srovę įvairioms elektroninėms grandinėms.
1 kintamosios srovės transformatoriaus sekcija
Kintamosios srovės transformatoriaus funkcija yra pakeisti didesnę tinklo įvestą kintamosios srovės įtampą į mažesnę kintamosios srovės įtampą, o kintamosios srovės dažnis nepasikeis. Kintamosios srovės transformatorius naudoja elektromagnetinės indukcijos dėsnį. Tarp pirminės ir antrinės apvijos nėra elektros jungties, tik magnetinė jungtis.
Parenkant transformatoriaus parametrus daugiausia atsižvelgiama į transformatoriaus transformacijos koeficientą ir transformacijos efektyvumą: transformatoriaus įtampos transformacijos koeficientas proporcingas pirminės ir antrinės apvijų vijų skaičiui; transformatoriaus naudingumo koeficientas yra pirminė / antrinė galia. Reikiamą išėjimo įtampą lemia apkrovos įtampa. Dažni transformatorių gedimai yra izoliacijos sumažinimas, ritės trumpasis jungimas, atvira grandinė ir pan. Izoliacijos sumažinimas yra būklė, kuri dažnai pasitaiko transformatorių darbo proceso metu. Izoliacijos mažinimo gedimai iš tikrųjų yra izoliacijos varžos sumažėjimas, dėl kurio padidėja transformatoriaus srovė, sukelianti rimtą šilumos susidarymą, o temperatūros padidėjimas sukelia tolesnį izoliacijos sluoksnio senėjimą, sudarydamas užburtą ratą. Pirminės ritės dalinis trumpasis jungimas sumažins išėjimo įtampą, dalinis antrinės ritės trumpasis jungimas padidins išėjimo įtampą, o rimtas trumpasis jungimas paskatins transformatoriaus įkaitimą arba net dūmus ir perdegimą. Trumpojo jungimo gedimus galima išmatuoti naudojant multimetro įtampos diapazoną. Dėl atviros grandinės pirminėje arba antrinėje ritėje grandinėje nebus išėjimo įtampos.
2 lygintuvo grandinės dalis
Vadinamoji lygintuvo grandinė yra grandinė, kuri paverčia kintamą įtampą arba srovę į pulsuojančią nuolatinės srovės įtampą arba srovę. Diodas naudojamas lygintuvo grandinėje. Diodas turi vienfazį laidumą, tai yra, diodas įjungiamas, kai jis yra prijungtas prie tiesioginės įtampos (anodas prijungtas prie didelio potencialo, o katodas - prie mažo potencialo), o atvirkštinė įtampa yra prijungtas (anodas prijungtas prie mažo potencialo, o katodas prijungtas prie didelio potencialo). Potencialas), kai diodas išsijungia. Naudojant šią diodo charakteristiką galima suformuoti pusės bangos ištaisymo grandinę arba visos bangos ištaisymo grandinę. Pusinės bangos ištaisymo grandinėje diodas praleidžia tik pusę ciklo; pilnos bangos ištaisymo grandinėje diodas laidus visą ciklą. Palyginti su pusės bangos lygintuvo grandine, visos bangos lygintuvo grandinė turi mažesnę išėjimo įtampos pulsaciją, didesnę vidutinę išėjimo įtampos vertę ir efektyvų maitinimo šaltinio energijos naudojimą, todėl dabar lygintuvo grandinė iš esmės sudaryta. iš dviejų diodų. Visos bangos lygintuvo grandinė arba lygintuvo tiltelis, sudarytas iš keturių diodų.
Parenkant diodo parametrus lygintuvo grandinėje daugiausia atsižvelgiama į vidutinę diodo darbinę srovę ir didžiausią atvirkštinę darbinę įtampą, kurią gali atlaikyti diodas. Saugumo sumetimais pasirinkti parametrai turėtų būti maždaug dvigubai didesni už apskaičiuotą vertę. Įprasti tilto lygintuvo grandinės gedimai yra virtualus suvirinimas diodu, atvirkštinis suvirinimas, trumpasis jungimas ir pan. Kai tilto lygintuvo grandinėje esantis diodas yra lituojamas arba atjungiamas, lygintuvo grandinė tampa pusės bangos lygintuvo grandine. Tikrindami osciloskopu pamatysite, kad išėjimo įtampos bangos forma pasirodo tik per pusę ciklo. Jei tai D1 arba D3 virtualus suvirinimas, bangos forma pasirodo tik antroje maitinimo šaltinio ciklo pusėje; jei tai D2 arba D4 virtualus suvirinimas, bangos forma pasirodo tik pirmoje maitinimo šaltinio ciklo pusėje. Jei diodas yra apverstas, tai sukels trumpojo jungimo gedimą. Šiuo metu srovė yra labai didelė, ir diodas, ir transformatorius bus sudeginti.
3 filtrų grandinės dalis
Norėdami prijungti kondensatorių lygiagrečiai su apkrova RL, naudokite charakteristiką, kad įtampa per energijos kaupimo elemento kondensatorių negali būti mutuota, arba naudokite charakteristiką, kad srovė, einanti per energijos kaupimo elemento induktyvumą, negali būti mutuota, kad prijungtumėte induktyvumas ir apkrova RL nuosekliai sudaro filtro grandinę, kuri išfiltruoja viršutinį lygintuvą. Išėjimo įtampos ir srovės kintamosios srovės komponentas grandinėje išlaiko savo nuolatinės srovės komponentą, todėl išėjimo įtampos arba srovės bangos forma tampa sklandesnė ir pagerėja impulsų pulsavimas. išėjimo įtampa. Kondensatoriaus filtro grandinė yra pati paprasčiausia. Kai induktyvumo filtro grandinėje induktyvumo ritės induktyvumas yra didelis, reikalinga geležinė šerdis, kuri lengvai sukelia elektromagnetinius trukdžius.
Kondensatoriaus parametrų pasirinkimas filtro grandinėje daugiausia apima iškrovimo laiko konstantą RC ir atsparumo įtampos vertę. Kad grandinė veiktų patikimai, RC paprastai yra didesnis arba lygus 1,5 ~ 2,5 T (T yra transformatoriaus išėjimo įtampos periodas), o kondensatoriaus atsparumo įtampa paprastai yra 1,5 ~ 2U (U yra transformatoriaus išėjimo įtampos efektyvioji vertė). Dažniausi filtro grandinės gedimai yra gedimas, atvira grandinė ir talpos sumažėjimas. Norėdami įvertinti kondensatoriaus gedimą arba atviros grandinės gedimą, galite naudoti multimetro omų pavarą. Sugedus filtro kondensatoriui arba sujungus trumpąjį jungimą, perdegs lygintuvo diodas ir įtampos transformatorius; kai filtro kondensatorius yra atvira grandinė arba sumažėja jo talpa, išėjimo įtampa labai nukris, todėl apkrovos įėjimo įtampa bus per žema, kad normaliai veiktų.
