к) л:

§

250v ЗА TRl

-220/110V 220 Ut

SI 220V 110V

Т1 -

Корпус 0-

C2 220 нФ

D5-D8 1N5408

R12 330

=Ь С7 10х25В

D9 1N4148

D3 , 1N4148

R3 270 Т

D1 1N4148 0-

+ 12В

D2 1N4U8

0-bh-

150 W1

-Г71-

R20 W2 Ж

< W3

D10 1N4148 -1-

1х50В

R6 2К

+ 5В

01 А733 R1

R2 2К

R4 9,Ж

D4 С6 1N4148 10х25В -

Q2 С945

-12В

R7 5,1К

R8 5.Ж

R18 220К

С13 1х50В +11

R27 ЗЗОК

330.0х220В 2

С11 330.0х220В

R25 39

R28 2,2

-rz:]-

D11 1N4148

D14 1N4148 Q5 уЗ 2SC3039

Г W4

С14 1х50В R29 ЗЗОК +11

R26 39

-1-m-

R30 2.2 -гтт-

D15 1N4148 Q6 , W5 2SC3039

D16 FR155

С15 1 1х250В

1 D17 С16 i *FR155 2н0

R32 100 2Bm

R13 8.2К

R23 JbSK

R14 5.Ж

R15 ЮОК

R22 3.9К Q3 С945

D12 FR102

16Н15Н14Н13Н12Н11Н10

IC1 TL494

ТГ СЮ С9

R24 3.9К

R9 5,1К

R10 5.Ж

R11 47К.

R16 12К

R31 22

D18 FR102 -

=Ь С17 =Ь С18

2.2х50В

100x25В

D13 FR102 -

R21 6,2К

Q4 С945

D24 1N4148 tL D25

J-1N4148 -L

С12 1x10В

R33 5,6

С19 Юн

SBD1

СТВ34М R39

L1 С23С24С25С26 100

R34 С20 5,6 Юн

D19 FR102 -й-

D20 FR102

1 SBD2 1 CTL22S

С22 100

R33 С21 18 Юн

D21 FR102 -й--

D22 FR102

L2 С28С29 240

-г7\-----

+ +

СЗО 270

С22 + 10х25В =

D23 1N4148

qR28 U 470

R36 5,Ж 1-Ш

R37 5.Ж

Q7 С495

+ 12V

-12V -0

Питание б норме

Общий

одной из обмоток протекает ток прямого направления, по второй - возвратный ток. Направление токов противоположно, но их величины абсолютно одинаковы. Токи, протекающие по каждой из обмоток, будут создавать магнитные потоки, равные по величине, но противоположные по направлениям. Взаимно противоположные потоки будут компенсировать друг друга. Ни один из потоков не будет преобладающим, а значит, не будет происходить намагничивание сердечника и индуктивность обмоток дросселя будет иметь максимально возможное значение. Это положение справедливо независимо от уровня тока потребления блока питания. Магнитные потоки, создаваемые колебаниями помехи, также взаимно компенсируются. Индуктивное сопротивление обмоток дросселя прямо пропорционально частоте протекающего тока. На частоте сети его величина относительно небольшая, но для высокочастотных колебаний помех она значительна. Затухание помех растет по мере увеличения их частоты. Установка отдельных дросселей на каждом отдельном проводнике будет производить значительно меньший эффект. В выпрямителе сетевого напряжения устанавливаются НЧ диоды. Ток, протекающий через сетевой выпрямитель, имеет пульсирующий характер, определяемый частотой переключения силовых транзисторов импульсного преобразователя. В моменты изменения полярности напряжения на диодах D1 - D4 выпрямителя происходит перезарядка их внутренней емкости. Этот процесс занимает определенный временной интервал. Диоды, изменяющие свое проводящее состояние на закрытое, не могут переключиться мгновенно, и некоторое время остаются открытыми. В это время одна пара диодов еще не закрыта, а вторая - постепенно открывается и начинает пропускать ток. Возникают сквозные токи, которые возбуждают кратковременные помеховые колебания. Подавление помех такого типа выполняют конденсаторы С2 - С4, подключенные к защитному заземлению или нулю . Все конденсаторы сетевого фильтра рассчитаны на максимальное рабочее напряжение 1 кВ.

С помощью селектора уровня входного напряжения S1 выполняется переключение входной цепи блока питания для работы от сетевого напряжения с номинальными уровнями 220 или 115 В. Пе-рислючатель имеет только два состояния: замкнутое и разомкнутое. Разомкнутое состояние переключателя устанавливается, когда напряжение сети равно 220 В. Контакты переключателя замыкаются для подключения блока питания к сети с пониженным напряжением. Естественно, что при сохранении энергетического баланса, ток потребления и соответственно нагрузка на входные цепи источника

питания при пониженном входном напряжениг увеличивается в два раза по сравнению с режимол* работы от 220 В. Действие переключателя достаточно подробно рассмотрено в главе 2 при описаник аналогичного узла источника питания для компьютеров АТХ форм-фактора. Следует еще раз отметить, что коммутация переключателя S1 при его замыкании переводит схему выпрямителя на работу в режиме удвоителя напряжения. Основная же цель установки переключателя заключается в сохранении уровня постоянного напряжения питания на силовом каскаде. Когда происходит коммутация транзисторов полумостового усилителя, на силовой трансформатор подается импульсное напряжение, полный размах которого равен напряжению питания силового каскада. Сохранение этого напряжения на неизменном уровне позволяет использовать все элементы силового каскада без каких-либо модификаций. В этом случае отпадает необходимость применения транзисторов для силового каскада с повышенным напряжением коллектор-эмиттер, а также не происходит коммутации обмоток трансформатора для изменения коэффициентов трансформации.

Диодный мост выпрямителя нагружен на два электролитических конденсатора С10 и СИ, включенных последовательно, а таже на силовой каскад импульсного преобразователя. Конденсаторы входят в состав фильтра, сглаживающего выпрямленное пульсирующее напряжение. Параллельно каждому из конденсаторов СЮ и СИ сглаживающего фильтра включены высокоомные резисторы соответственно R17 и R18, создающие цепь разряда конденсаторов при отключении источника питания от сети. Резисторы выбраны с такими номиналами сопротивления, чтобы не оказывать влияния на работу ВЧ преобразователя.

Вся остальная электрическая схема блока питания предназначена непосредственно для генерации, усиления импульсных сигналов и их преобразования во вторичные напряжения, поступающие на элементы нагрузки. Этапы функционирования импульсного преобразователя приведены ниже в последовательности, соответствующей изложению материала в главе 2.

Но прежде чем перейти к детальному разбору функционирования отдельных каскадов, следует дать общую схему развития процессов, происходящих в блоке питания непосредственно после его включения в сеть. Именно начальный этап включения блоков питания для компьютеров АТ/ХТ коренным образом отличается от более поздних модификаций, используемых в АТХ системах.

В блоке питания, схема которого представлена на рис. 3.2, нет узла, аналогичного вспомогательному

автогенератору АТХ преобразователя, от которого блок управления получает первичное питание для I запуска генератора импульсных последовательнос-1 тей. Поэтому одним из основных вопросов при под-к ключении к питающей сети такого источника явля-f ется обеспечение начального запуска и первичная запитка узла управления. Решение этой проблемы заключается в особой конструкции силового каскада преобразователя и, в частности, в способе подключения трансформатора внешнего возбуждения Т2 к базовой цепи транзистора Q5. Вторичная цепь Т2 имеет три обмотки. Две из них традиционно подключены к базовым цепям силовых транзисторов Q5 и Q6, а третья - к эмиттеру транзистора Q5 и через конденсатор С15 с первичной обмоткой импульсного трансформатора Т4. Базовая цепь каждого силового транзистора соединена со своим коллектором через резистор с большим сопротивлением. Таким образом, через резисторы R27 и R29 на базы транзисторов Q5 и Q6 подается положительное смещение. Благодаря этим двум особенностям происходит полное открывание одного из силовых транзисторов Q5 или Q6, в результате которого на вторичных обмотках появляется импульс напряжения. Этим импульсным напряжением заряжаются емкости конденсаторов С18 и С17, образующие сглаживающий фильтр Положительная обкладка конденсатора С17 подключена к выводу питания 1С 1/12 микросхемы ШИМ регулятора. Уровня напряжения на конденсаторах С17иС18и энергии их заряда оказывается достаточно для запуска микросхемы IC1 и получения на выходах 1С1/8,11 последовательностей импульсов. Через каскады промежуточного усилителя, выполненного на транзисторах Q3 и Q4, импульсы управления подаются в базовые цепи силовых транзисторов Q5 и Q6. Возникает устойчивый колебательный процесс переключения силовых транзисторов, происходящий под управлением импульсов, формируемых схемой управления. Когда импульсные колебания принимают установившийся характер, напряжения на вторичных обмотках нарастают до номинальных уровней, и происходит формирование сигнала питание в норме . Далее начинает действовать система слежения за выходным уровнем напряжения канала +5 В и регулирования поступления энергии во вторичные цепи. Если нагрузка каналов находится в определенных пределах, источник питания обеспечивает энергетическую поддержку вторичных цепей. При резком и неконтролируемом отклонении уровня нагрузки, приводящего к КЗ по одному из каналов, включается система блокировки схемы управления и отключения силового каскада.

Таков краткий обзор работы блока питания. Далее будет рассмотрено построение функциональных узлов схемы, приведенной на рис. 3.2, их особенности и различные варианты исполнения отдельных узлов. Существует достаточно большое число фирм-производителей источников питания, поэтому не исключено, что имеющийся у вас блок будет состоять из комбинации типовых узлов.

ЗАХ ШИМ преобразователь

ШИМ регулирование силового каскада импульсного преобразователя является наиболее оптимальным способом управления уровнем выходного вторичного напряжения источника питания. Схема широтно импульсного модулятора построена на широко распространенной микросхеме типа TL494 (позиционное обозначение по схеме, представленной на рис. 3.2, - IC1). Подробное описание и основные технические характеристики этой микросхемы приведены в главе 2. Раздел, посвященный ее описанию, содержит структурную схему, представленную на рис. 2.7. Рассмотрим схему включения ШИМ преобразователя для случая применения согласно рис. 3.2. При ссылках в описании на внутренние узлы микросхемы будут использованы наименование и нумерация элементов микросхемы, соответствующие рис. 2.7.

После подачи питания на вывод 1С 1/12 включаются внутренние каскады микросхемы ШИМ преобразователя. Узлом, задающим частоту следования импульсов в выходных последовательностях, является генератор пилообразного напряжения, рабочая частота которого определяется внешними элементами, соединенными с выводам 1С 1/5 и 1С 1/6. Подключение элементов производится между общим проводом вторичной цепи и указанными выводами. КIC1/5 подсоединяется керамический конденсатор, а к 1С 1/6 - резистор. Частота генерации определяется значениями этих элементов и вычисляется по соотношению (2.1). Для ее вычисления в том случае, когда используемая схема, приведенная на рис. 3.2, в формулу должны быть подставлены значения сопротивления резистора R21 и емкости конденсатора С9. Частота, рассчитанная по формуле (2.1), при указанных номиналах элементов, составляет -34 кГц. Пилообразное напряжение амплитудой 3 В наблюдается на выводе 1С 1/5.

Выход источника опорного напряжения +5 В IC1/14 микросхемы TL494 подсоединен к IC1/13 -разрешающему входу для ее внутренних логических элементов DD3 и DD4. Выход опорного напряжения 1С 1/14 подключен также к резистивному делителю, образованному резисторами R9 и R10. Средняя точка этого делителя соединена с входом 1С 1/2 -