Artikkeli käsittelee kytkentävirtalähteitä (jäljempänä UPS), jotka saivat tänään eniten laaja sovellus kaikissa nykyaikaisissa elektronisissa laitteissa ja kotitekoisissa tuotteissa.
UPS:n toiminnan perusperiaate on verkon muuntaminen AC jännite(50 Hertz) suorakaiteen muotoiseksi vaihtuvaksi suurtaajuiseksi jännitteeksi, joka muunnetaan vaadituiksi arvoiksi, tasataan ja suodatetaan.
Muunnos suoritetaan voimakkaiden transistoreiden avulla, jotka toimivat näppäin- ja pulssimuuntajan tilassa, muodostaen yhdessä RF-muunninpiirin. Mitä tulee piirisuunnitteluun, muuntimille on kaksi mahdollista vaihtoehtoa: ensimmäinen suoritetaan pulssiitse oskillaattoripiirin mukaan ja toinen on ulkoisella ohjauksella (käytetään useimmissa nykyaikaisissa radioelektronisissa laitteissa).
Koska muuntimen taajuus valitaan yleensä keskimäärin 20 - 50 kilohertsiä, pulssimuuntajan ja siten myös koko teholähteen mitat minimoidaan riittävästi, mikä on erittäin tärkeä tekijä nykyaikaisissa laitteissa.
Yksinkertaistettu kaavio ulkoisesti ohjatusta pulssimuuntimesta, katso alla:

Muuntaja on tehty transistorille VT1 ja muuntajalle T1. Verkkojännite verkkosuodattimen (SF) kautta syötetään verkkotasasuuntaajaan (CB), jossa se tasasuuntautuu, suodatetaan suodatinkondensaattorilla Cf ja syötetään muuntajan T1 käämin W1 kautta transistorin VT1 kollektorille. Kun suorakaiteen muotoinen pulssi syötetään transistorin kantapiiriin, transistori avautuu ja sen läpi kulkee kasvava virta Ik. Sama virta kulkee myös muuntajan T1 käämin W1 läpi, mikä johtaa siihen, että magneettivuo kasvaa muuntajan sydämessä, kun taas itseinduktion EMF indusoituu muuntajan toisiokäämiin W2 . Lopulta VD-diodin lähtöön ilmestyy positiivinen jännite. Lisäksi, jos lisäämme transistorin VT1 kantaan syötetyn pulssin kestoa, jännite kasvaa toisiopiirissä, koska energiaa vapautuu enemmän, ja jos kestoa lyhennämme, jännite laskee vastaavasti. Siten muuttamalla pulssin kestoa transistorin kantapiirissä voimme muuttaa lähtöjännitteitä toisiokäämi T1, ja siksi tasaamaan PSU:n lähtöjännitteet. Ainoa asia, jota tähän tarvitaan, on piiri, joka tuottaa laukaisupulsseja ja ohjaa niiden kestoa (leveyttä). Tällaisena piirinä käytetään PWM-ohjainta. PWM tulee sanoista Pulse Width Modulation. PWM-ohjain sisältää pääpulssigeneraattorin (joka määrittää muuntimen taajuuden), suoja- ja ohjauspiirit sekä logiikkapiirin, joka ohjaa pulssin kestoa.
UPS:n lähtöjännitteiden vakauttamiseksi PWM-ohjainpiirin "täytyy tietää" lähtöjännitteiden arvot. Näihin tarkoituksiin käytetään seurantapiiriä (tai takaisinkytkentäpiiriä), joka on tehty optoerottimelle U1 ja vastukselle R2. Jännitteen nousu muuntajan T1 toisiopiirissä johtaa LED-säteilyn intensiteetin kasvuun ja siten valotransistorin (jotka ovat osa optoerotinta U1) siirtymän resistanssissa. Mikä puolestaan ​​johtaa jännitehäviön kasvuun vastuksen R2 yli, joka on kytketty sarjaan fototransistorin kanssa, ja jännitteen laskuun PWM-ohjaimen nastassa 1. Jännitteen pienentäminen saa PWM-ohjaimeen kuuluvan logiikkapiirin pidentämään pulssin kestoa, kunnes 1. lähdön jännite vastaa määritettyjä parametreja. Kun jännite laskee, prosessi kääntyy päinvastaiseksi.

UPS käyttää kahta periaatetta seurantapiirien toteuttamiseen - "suora" ja "epäsuora". Edellä kuvattua menetelmää kutsutaan "suoraksi", koska takaisinkytkentäjännite otetaan suoraan toisiosuuntaajalta. "Epäsuoralla" seurannalla takaisinkytkentäjännite poistetaan pulssimuuntajan lisäkäämityksestä:

Käämin W2 jännitteen lasku tai nousu johtaa myös käämin W3 jännitteen muutokseen, joka syötetään myös PWM-ohjaimen nastan 1 vastuksen R2 kautta.
Luulen, että selvitimme seurantapiirin, tarkastellaan nyt tällaista tilannetta oikosulkuna (oikosulku) UPS-kuormassa. Tässä tapauksessa kaikki UPS:n toisiopiiriin annettu energia menetetään ja lähtöjännite on lähes nolla. Vastaavasti PWM-ohjainpiiri yrittää pidentää pulssin kestoa nostaakseen tämän jännitteen tason sopivaan arvoon. Tämän seurauksena transistori VT1 on pidempi ja pidempi avoimessa tilassa, ja sen läpi kulkeva virta kasvaa. Lopulta tämä johtaa tämän transistorin epäonnistumiseen. UPS on suunniteltu suojaamaan invertteritransistoria ylivirroilta tällaisissa epänormaaleissa tilanteissa. Se perustuu vastukseen Rprotect, joka on kytketty sarjaan piiriin, jonka läpi kollektorivirta Ik kulkee. Transistorin VT1 läpi kulkevan virran Ik kasvu lisää jännitehäviötä tämän vastuksen yli, ja siksi myös PWM-ohjaimen nastan 2 syötetty jännite pienenee. Kun tämä jännite laskee tietylle tasolle, joka vastaa maksimia sallittu virta transistori, PWM-ohjaimen logiikkapiiri lakkaa tuottamasta pulsseja nastassa 3 ja virtalähde menee suojaustilaan tai toisin sanoen sammuu.
Lopuksi aihe haluaisi kuvata tarkemmin UPS:n edut. Kuten jo mainittiin, pulssimuuntimen taajuus on melko korkea, ja siksi pulssimuuntajan kokonaismitat pienenevät, mikä tarkoittaa paradoksaalisesti, että UPS:n hinta on pienempi kuin perinteisen virtalähteen, koska vähemmän metallin kulutusta magneettipiirissä ja kuparia käämeissä, ei edes siitä huolimatta, että UPS:n osien määrä kasvaa. Toinen UPS:n etu on toissijaisen tasasuuntaajan suodatinkondensaattorin pieni kapasitanssi verrattuna tavanomaiseen virtalähteeseen. Kapasitanssin pienentäminen mahdollisti taajuutta lisäämällä. Ja lopuksi kytkentävirtalähteen hyötysuhde saavuttaa 85%. Tämä johtuu siitä, että UPS kuluttaa energiaa sähköverkko vain muuntimen avoimen transistorin aikana, kun se on kiinni, energia siirtyy kuormaan toisiopiirin suodatinkondensaattorin purkautumisen vuoksi.
Haittoja ovat UPS-piirin monimutkaisuus ja itse UPS:n lähettämän impulssikohinan lisääntyminen. Kohinan lisääntyminen johtuu siitä, että muuntimen transistori toimii avaintilassa. Tässä tilassa transistori on impulssikohinan lähde, joka esiintyy transistorin transienttiprosessien hetkinä. Tämä on haitta kaikille avaintilassa toimiville transistoreille. Mutta jos transistori toimii pienillä jännitteillä (esimerkiksi transistorilogiikka 5 voltin jännitteellä), tämä ei ole ongelma, meidän tapauksessamme transistorin kollektoriin syötetty jännite on noin 315 volttia. Tämän häiriön torjumiseksi UPS käyttää kehittyneempiä verkkosuodatinpiirejä kuin perinteinen PSU.

Muuntajan ja pulssin välillä sekä niiden edut ja haitat. Esimerkiksi muuntajan virtalähde, joka sisältää muuntajan, joka suorittaa verkkojännitteen alenemisen ennalta määrättyyn, tällaista rakennetta kutsutaan alasmuuntajaksi.

Pulssitilassa toimivat virtalähteet ovat pulssin muuntaja tai invertteri. Hakkuriteholähteissä vaihtojännite tuloon tasataan ensin ja sitten muodostetaan tarvittavan taajuuden pulssit. Tällaisella teholähteellä, toisin kuin tavallisella tehomuuntajalla, samalla teholla, on paljon vähemmän häviöitä ja pienet kokonaismitat, jotka saadaan korkeataajuisen muuntamisen seurauksena. p>

Muuntajan virtalähteet

Yleisimpänä virtalähteenä pidetään mallia, joka sisältää alennusmuuntajan, jonka erityistehtävä on alentaa syöttöjännitettä. Sen ensiökäämi on kelattu toimimaan verkkojännitteellä. Asennusmuuntajan lisäksi tällaiseen tehonsyöttöyksikköön on asennettu myös diodeihin koottu tasasuuntaaja; yleensä käytetään kahta paria tasasuuntaajadiodeja ( diodi silta) ja suodatinkondensaattorit. Tällaista laitetta käytetään muuttamaan yksisuuntainen sykkivä vaihtojännite vakioksi. Harvoin käytetään myös muita rakenteellisesti suunniteltuja laitteita, jotka suorittavat esimerkiksi tasasuuntaajien jännitteen kaksinkertaistamisen. Tasoittavien aaltoilusuodattimien lisäksi voi olla myös kohinasuodattimen elementtejä korkeataajuus ja ylijännitteet, suojapiiri vastaan oikosulku, puolijohdelaitteet jännitteen ja virran stabilointiin.

Kaavio yksinkertaisimmasta muuntajan teholähteestä täysaaltotasasuuntaajalla

Muuntajavirtalähteiden edut

Hakkurivirtalähteet

Erot hakkuriteholähteen ja perinteisen virtalähteen välillä- Hakkuriteholähteet ovat invertterilaitteita ja ne ovat olennainen osa keskeytymätöntä virtalähdettä. Pulssilohkoissa tulon vaihtojännite tasasuuntautuu ensin, ja sitten se muodostaa tietyn taajuuden pulsseja. Muunnetussa DC-lähtöjännitteessä on suurtaajuisia suorakaiteen muotoisia pulsseja, jotka syötetään muuntajaan tai suoraan ulostulon alipäästösuodattimeen. Pienikokoisia muuntajia käytetään usein kytkentävirtalähteissä - tämä johtuu siitä, että taajuuden kasvaessa laitteen tehokkuus kasvaa, mikä vähentää vaatimuksia magneettipiirin mitoille, jotka ovat välttämättömiä vastaavan tehon toimittamiseksi. Periaatteessa tällainen magneettipiiri on valmistettu ferromagneettisista materiaaleista, jotka toimivat magneettivuon johtimina. Virtalähteiden erot erityisesti matalataajuisen muuntajan sydämestä, jonka valmistukseen käytetään sähköterästä.

Erot hakkuriteholähteen ja perinteisen virtalähteen välillä- Hakkuriteholähteissä esiintyvä jännitteen stabiloituminen johtuu negatiivisesta takaisinkytkentäpiiristä. OOS mahdollistaa lähtöjännitteen tarjoamisen melko vakaalla tasolla riippumatta tulojännitteen jaksottaisista hyppyistä ja kuormitusvastuksen arvosta. Negatiivista palautetta voidaan luoda myös muilla tavoilla. Suhteellisesti impulssilähteitä virransyöttö galvaanisella erotuksella sähköverkosta, yleisimmin käytetty menetelmä tällaisissa tapauksissa on yhteyden muodostaminen muuntajan lähtökäämityksellä tai optoerottimella. Ottaen huomioon negatiivisen takaisinkytkentäsignaalin arvon, joka riippuu lähtöjännitteestä, pulssisignaalien toimintajakso PWM-ohjaimen lähtönastassa muuttuu. Jos on mahdollista tehdä ilman galvaanista eristystä, käytetään tässä tapauksessa tavanomaista jännitteenjakajaa, joka on koottu kiinteisiin vastuksiin. Viime kädessä virtalähde tarjoaa vakaan lähtöjännitteen.

Kaaviokaavio yksinkertaisimmasta yksitahtipulssivirtalähteestä

Hakkurivirtalähteiden edut

● Jos vertaamme lineaarista stabilaattoria ja pulssistabilisaattoria lähtötehon suhteen, jälkimmäisellä on joitain etuja:
● Suhteellisen kevyt, mikä johtuu siitä, että taajuuden kasvaessa on mahdollista käyttää pienikokoisia muuntajia samalla lähtöteholla.
● Lineaarisen stabilisaattorin suuri paino saadaan käyttämällä massiivista tehomuuntajat, sekä voimakomponenttien raskaat jäähdytyselementit.
● Korkea hyötysuhde, joka on noin 98 %, saadaan siitä syystä, että pulssin stabilointilaitteissa esiintyvät säännölliset häviöt riippuvat transienteista näppäinkytkentävaiheessa.
● Koska näppäimet ovat vakaassa tai päällä tai pois päältä pidempään, energiahäviöt ovat siis mitättömiä;
● Suhteellisen alhaiset kustannukset, jotka johtuvat useiden tarvittavien elektronisten komponenttien julkaisusta, erityisesti suuritehoisten transistorikytkimien ilmestymisestä elektroniikkatuotteiden markkinoille. ● Kaiken tämän lisäksi on huomioitava kuormaan vastaavan tehon omaavien pulssimuuntajien merkittävästi alhaiset kustannukset.
● Saatavana suurimmassa osassa virtalähteitä vakiintuneita järjestelmiä suojaus kaikenlaisilta epänormaaleilta tilanteilta, kuten suoja oikosululta tai jos kuormaa ei ole kytketty laitteen lähtöön.

Tekninen kehitys ei pysähdy, ja nykyään pulssilohkot ovat korvanneet muuntajatyyppiset teholähteet. Syitä tähän on monia, mutta tärkeimmät ovat:

• Tuotannon yksinkertaisuus ja halpa;
• Helppokäyttöisyys;
• Kompakti ja huomattavasti mukavat yleismitat.

Lue opas tunnistimen valintaan piilotettu johdotus ja miten sitä käytetään.

Tekniseltä kannalta hakkuriteholähde on laite, joka tasasuuntaa verkkojännitteen ja muodostaa siitä sitten pulssin, jonka taajuusvaste on 10 kHz. On syytä huomata, että tämän teknisen laitteen tehokkuus on 80%.

Toimintaperiaate

Itse asiassa koko hakkuriteholähteen toimintaperiaate tiivistyy siihen tosiasiaan, että tämän tyyppinen laite on suunnattu tasasuuntaamaan jännite, joka siihen syötetään verkkoon kytkettäessä ja muodostaa sitten työpulssin, jonka vuoksi tämä sähköyksikkö voi toimia.

Monet ihmiset kysyvät, mitkä ovat tärkeimmät erot pulssilaitteen ja perinteisen laitteen välillä? Kaikki johtuu siitä, että se on kohonnut tekniset tiedot ja pienemmät mitat. Lisäksi impulssilohko antaa enemmän energiaa kuin sen vakioversio.

Erilaisia

Tällä hetkellä alueella Venäjän federaatio tarvittaessa löydät pulssityyppiset virtalähteet seuraavista lajikkeista ja luokista:

Kaavio

Kaikki pulssityyppiset virtalähteet, riippuen toiminta-alueesta ja tekniset ominaisuudet on erilaisia ​​kaavoja:

Hakkuriteholähteiden (IPB) alkuperäinen jakelu vastaanotettiin pääasiassa televisioissa, myöhemmin - videonauhureissa, videolaitteissa ja muissa kodinkoneissa, mikä johtuu pääasiassa kahdesta syystä. Ensinnäkin televisioiden ja videonauhurien herkkyys syntyville impulssivirtalähteen häiriöille on paljon pienempi kuin esimerkiksi äänentoistolaitteiden, erityisesti korkealaatuisten. Toiseksi televisiovastaanottimille ja videonauhureille on ominaista suhteellinen pysyvyys ja suhteellisen pieni määrä (10 ... 80 W) kuormituksessa kulutettua tehoa.

Tämän tehon vaihtelut kineskooppitelevisioissa johtuvat näytön kirkkauden muutoksista kohtauksia vaihdettaessa, ja ne eivät ylitä 20 W (noin 30 % enimmäisvirrankulutuksesta). Videonauhureissa kuormituksen kulutetun tehon vaihtelut tapahtuvat pääasiassa vain nauha-asemamekanismin (LPM) toimintatapoja vaihdettaessa, eivätkä ne ylitä muutamaa wattia. Esimerkiksi stereovahvistimessa, jonka lähtöteho on 2 x 20 wattia, tehon vaihtelu saavuttaa 70-80 wattia (noin 70-80 % enimmäisvirrankulutuksesta). Siksi tämän luokan radiolaitteiden osalta UPS:t osoittautuvat kalliimmiksi, koska on tarpeen käyttää voimakkaita muuntimien (muuntimien), monimutkaisempia stabilaattoreita, suodattimia jne.

Tältä osin sekä aikaisempien että nykyaikaisten televisioiden, videolaitteiden ja muiden mallien suunnittelijat kodinkoneet, noudattavat pääsääntöisesti vakiintuneita luotettavuuden, tehokkuuden ja yksinkertaisuuden periaatteita rakennusten hakkuriteholähteiden suhteen. Tärkeimmät panostukset kohdistuvat ennen kaikkea parantamiseen ja mikropienentämiseen elementtipohja, lisäämällä UPS-laitteiden luotettavuutta (mukaan lukien ottamalla käyttöön erilaisia ​​suojauksia) ja laajentamalla niitä syöttävän verkkojännitteen toiminta-aluetta.

Hakkuriteholähteen rakennekaavio

Käytännössä televisioiden ja videonauhureiden hakkuriteholähteiden suunnittelussa käytetään laajimmin säädettävään muuntimeen perustuvia UPS-laitteita, joissa on muuntajaton tulo.

Hakkuriteholähteen lohkokaavio koostuu kahdesta pääelementistä: verkkotasasuuntaajasta CB ja jännitteenmuuntimesta PN.

Verkkotasasuuntaaja suorittaa verkkojännitteen Uc tasasuuntauksen ja aaltoilun tasoittamisen, tarjoaa tasaisen lataustilan suodatinkondensaattoreille virransyötön ollessa päällä, keskeytymättömän virransyötön kuormalle lyhytaikaisten sallitun tason alapuolella olevien jännitekuppien aikana ja vähentää häiriöiden tasoa käyttämällä erityisiä melunvaimennussuodattimia (yksityiskohtaisemmin menetelmiä häiriön torjumiseksi kytkentävirtalähteissä käsitellään myöhemmin).

Jännitteenmuuttaja sisältää Kv-muuntimen ja säätimen (ohjauslaitteen) K. Muuntaja puolestaan ​​koostuu säädettävästä invertteristä And, pulssimuuntajasta T, tasasuuntaajista B ja toisiosyöttöjännitteen Un stabilaattoreista CM. Invertteri muuntaa CB:n DC-lähtöjännitteen muuttuvaksi neliöaaltoksi. Pulssimuuntaja toimii korotetulla taajuudella (yli 20 kHz) ja tarjoaa invertterin automaattisen generaattorin tilan, saamalla tarvittavat jännitteet ohjaimen, PSU:n suojapiirien ja kuormituspiirien syöttämiseen sekä verkon galvaaniseen eristykseen. kuormasta.

Ohjain suorittaa invertterin tehokkaan transistorikytkimen pulssiohjauksen (yllä mainituista syistä televisioissa ja videolaitteissa käytetään pääasiassa vain yksijaksoiseen itseherättyvään invertteriin perustuvia muuntimia (oskillaattorit). Lisäksi ohjaimelle on uskottu toiminnot jännitteen vakauttamiseksi kuormituksessa sekä virtalähteen suojaamiseen ylijännitteeltä (boost), lähtövirran ylikuormitukselta, jännitehäviöiltä (buck) ja ylikuumenemiselta. Joissakin malleissa kauko-on / off -laitteen toiminto on lisäksi toteutettu suoraan ohjainpiirissä.

Riisi. 1. Hakkuriteholähteen yleinen lohkokaavio

UPS-ohjain sisältää seuraavat toiminnalliset yksiköt: virtalähde IPK-ohjaimelle; pulssin kesto modulaattori MDI; ultraääni suojalaitteet; LAN:n logiikkapiiri MDI- ja US-signaalien yhdistämiseksi; FUN ohjausjänniteohjain tehokkaalle muuntajatransistorille.

Televisio- ja videolaitteiden ohjaimissa käytetään pääsääntöisesti IPC-piirejä, jotka perustuvat laukaisuketjuihin, jotka kytketään hetkeksi verkkotasasuuntaajan lähtöjännitteeseen, minkä jälkeen kytketään virta pulssimuuntajan T erityisestä käämistä.

Pulssin kestomodulaattori (MDI) generoi pulssisekvenssin, jolla on määrätty pulssin keston suhde tauon kestoon (käyttöjakso). Riippuen menetelmästä, jolla ohjataan MDI:ssä olevan muuntimen voimakasta transistoria, voidaan käyttää seuraavia modulaatiotyyppejä: vaihepulssi (PIM); taajuuspulssi (PFM); pulssin leveys (PWM). Pulssiteholähteissä PWM-pohjaisia ​​MDI:itä käytetään laajimmin piirin toteutuksen yksinkertaisuuden vuoksi ja myös siksi, että PWM-jännitemuuntimissa kytkentätaajuus pysyy ennallaan ja vain pulssin kesto muuttuu. PIM- ja PFM-muuntimissa kytkentätaajuus muuttuu säätöprosessin aikana, mikä on niiden suurin haitta, joka rajoittaa TV:n ja VM:n käyttöä UPS:ssä (kohina).

Riisi. 2. Pulssin kestomodulaattorin rakennekaavio

Käsittelemme tarkemmin pulssinleveysmodulaatioon (PWM-modulaattori) perustuvan MDI:n rakentamisen ja toiminnan periaatteita. MDI sisältää seuraavat toiminnalliset yksiköt (kuva 2): referenssijännitelähde ION; virhesignaalin vahvistin (epäsovitus) USO; Master oskillaattori ZG; sahahammas jännite generaattori GPN; PWM-vertailija ShK.

Riisi. 3. PWM-modulaattorin toimintaa kuvaavat kaaviot

PWM-modulaattori toimii seuraavasti. CG generoi suorakaiteen muotoisia värähtelyjä (kuva 3, a) taajuudella, joka on yhtä suuri kuin jännitteenmuuttajan toimintataajuus. Muodostunut näistä värähtelyistä GPN:ssä sahanhammasjännite Ylös (kuva 3, b) tulee PWM-komparaattorin ShK tuloon, jonka toinen tulo vastaanottaa signaalin virhesignaalivahvistimen lähdöstä. USO Uos:n lähtösignaali on verrannollinen referenssijännitteen ja takaisinkytkentäpiirin Uoc synnyttämän jännitteen eroon. Jännite Ush on siis epäsovitussignaali, jonka taso muuttuu suhteessa PSU:n kuormitusvirran In tai lähtöjännitteen Uout muutokseen (ks. kuva 1). Tällaisen piirisuunnittelun seurauksena muodostuu suljettu piiri lähtöjännitetason säätämiseksi.

PWM-vertailija on MDI:n lineaaridiskreetti toiminnallinen yksikkö. Tulo, johon sahanhammasjännite syötetään, on referenssitulo ja toinen tulo on ohjaustulo. Lähtösignaali on ShK-pulssi. Lähtöpulssien kesto (kuva 3., c) määräytyy ohjaussignaalin Uosh ylityksen tasosta referenssiin Up nähden ja muuttuu käytön aikana sisääntulon ohjaussignaalin muutoksen mukaan. SC:n kestomoduloidut lähtöpulssit LS:n logiikkapiirin kautta (katso kuva 1) syötetään ohjausjännitteen muotoilijalle FUN, jossa ohjaussignaali muodostetaan kytkemällä muuntimen voimakasta kytkentätransistoria.

Lähtöjännitteen Un stabiloituminen toteutuu siitä syystä, että kun muuntimen lähtöjännite muuttuu, muuttuu myös takaisinkytkentäjännite Uoc aiheuttaen muutoksen viivakoodin lähdön pulssien kestossa, ja tämä kääntyy, aiheuttaa muutoksen toisiopiireihin syötetyssä tehossa. Tämä varmistaa PV:n lähtöjännitteen stabiilisuuden keskiarvon suhteen.

Yksi päävaatimuksista hakkuriteholähteille on syöttöverkon galvaaninen eristys ja takaisinkytkentäpiirien kautta ultraäänisuojaan ja USO-virhesignaalivahvistimeen kytketyn kuorman takaaminen.

Erotuselementteinä käytetään tällä hetkellä optoelektronisia pareja (optoerottimia) tai muuntajia. Optoerotineristyksen kiistattomat edut muuntajaeristykseen verrattuna ovat sen valmistettavuus, pienet mitat ja kyky lähettää signaaleja laajalla taajuusalueella.

Muuntajan eristyksen ansiosta on kuitenkin mahdollista tulla toimeen pienemmällä määrällä välivahvistimia UPS-ohjaimessa, mikä helpottaa sovittamista korkeajännitteisten takaisinkytkentäsignaalien lähteisiin (esimerkiksi TV-virtalähteissä, jotka käyttävät flyback-pulsseja PWM:ään ohjaus). linjaskannaus). Tällä hetkellä hakkuriteholähteitä kehitettäessä suunnittelijat kuitenkin suosivat yhä enemmän optoerottimen irrotuspiirejä.

Yhteenvetona toteamme, että päätrendi kotitalouksien videolaitteiden hakkuriteholähteiden parantamisessa on siirtyminen erillisiin elementteihin perustuvista malleista virtalähteiden malleihin, jotka on valmistettu lähes kokonaan integroiduista piireistä. Ensinnäkin tämä koskee UPS-säätimien ja toisiokuormitusjännitteiden stabilaattoreiden piirejä. Erikseen on sanottava tehokkaista suurjännitetransistorikytkimistä. Tällä hetkellä IC-ohjaimia, joissa on sisäänrakennettu virtakytkin, käytetään yhä enemmän, ja kaksinapaiset transistorit korvataan tehokkailla CMOS-transistoreilla. CMOS-kytkimien tärkeimmät edut ovat niiden yksinkertaisempi ohjaus, lisääntynyt vastustuskyky toissijaiselle rikkoutumiselle kiteen paikallisen lämpenemisen todennäköisyyden pienenemisen vuoksi, lisääntynyt (0,1-1,0 MHz) kytkentätaajuus (ei varauksen kertymistä). niitä).

Olennainen osa jokaista tietokonetta on virtalähde (PSU). Se on yhtä tärkeä kuin muu tietokone. Samanaikaisesti virtalähteen ostaminen on melko harvinaista, koska hyvä virtalähde voi tarjota virtaa useille järjestelmien sukupolville. Kaiken tämän vuoksi virtalähteen hankinta on otettava erittäin vakavasti, koska tietokoneen kohtalo on suoraan riippuvainen virtalähteen toiminnasta.

Virtalähteen päätarkoitus onsyöttöjännitteen tuotanto, joka on välttämätön kaikkien PC-yksiköiden toiminnalle. Komponenttien pääsyöttöjännitteet ovat:

• +3,3V

On myös lisäjännitteitä:

Toteutusta varten galvaaninen eristys riittää, kun tehdään muuntaja tarvittavilla käämeillä. Mutta tietokoneen virran saamiseen tarvitaan paljon energiaa. tehoa, erityisesti nykyaikaiset PC:t. varten tietokoneen virtalähde täytyisi valmistaa muuntaja, joka ei vain olisi suuri, vaan myös painaa paljon. Kuitenkin, kun muuntajan syöttövirran taajuus kasvaa, saman magneettivuon luomiseksi tarvitaan vähemmän kierroksia ja pienempi magneettipiirin poikkileikkaus. Muuntajapohjaisissa teholähteissä muuntajan syöttöjännitteen taajuus on 1000 tai enemmänkin kertaa suurempi. Näin voit luoda kompakteja ja kevyitä virtalähteitä.

Yksinkertaisin hakkurivirtalähde

Harkitse yksinkertaisen lohkokaaviota kytkentävirtalähde, joka on kaikkien hakkurivirtalähteiden taustalla.

.

Ensimmäinen lohko tekee vaihtoverkkojännitteen muuntaminen suoraksi. Sellainen muunnin koostuu diodisillasta, joka tasaa vaihtojännitteen, ja kondensaattorista, joka tasoittaa tasasuuntaisen jännitteen aaltoilua. Tämä bokeh sisältää myös lisäelementtejä: verkkojännitesuodattimet pulssigeneraattorin aaltoilua vastaan ​​ja termistorit tasoittaakseen virtapiikin päällekytkentähetkellä. Nämä elementit voidaan kuitenkin jättää pois kustannusten säästämiseksi.

Seuraava lohko on pulssigeneraattori, joka tuottaa tietyllä taajuudella pulsseja, jotka syöttävät muuntajan ensiökäämiä. Eri teholähteiden generoivien pulssien taajuus on erilainen ja on alueella 30 - 200 kHz. Muuntaja suorittaa virtalähteen päätoiminnot: galvaaninen eristys verkosta ja jännitteen laskeminen vaadittuihin arvoihin.

Muuntajalta saatu vaihtojännite muunnetaan seuraavalla lohkolla tasajännitteeksi. Lohko koostuu jännitteen tasasuuntausdiodeista ja aaltoilusuodattimesta. Tässä lohkossa aaltoilusuodatin on paljon monimutkaisempi kuin ensimmäisessä lohkossa ja koostuu ryhmästä kondensaattoreita ja kuristimesta. Rahan säästämiseksi valmistajat voivat asentaa pieniä kondensaattoreita sekä alhaisen induktanssin kuristimia.

Ensimmäinen impulssivirtalohko edustettuna push-pull tai yksitahtimuunnin. Push-pull tarkoittaa, että generointiprosessi koostuu kahdesta osasta. Tällaisessa muuntimessa kaksi transistoria avautuu ja sulkeutuu vuorotellen. Vastaavasti yksitahtimuuntimessa yksi transistori avautuu ja sulkeutuu. Push-pull- ja yksitahtimuuntimien kaaviot on esitetty alla.

.

Harkitse järjestelmän osia yksityiskohtaisemmin:

X2 - piirin virtalähteen liitin.

X1 - liitin, josta lähtöjännite poistetaan.

R1 - vastus, joka asettaa näppäinten alkuperäisen pienen poikkeaman. Se on tarpeen värähtelyprosessin vakaammalle alkamiselle muuntimessa.

R2 on vastus, joka rajoittaa transistoreiden kantavirtaa, tämä on tarpeen transistorien suojaamiseksi palamiselta.

TP1 - Muuntajassa on kolme käämiryhmää. Ensimmäinen lähtökäämi tuottaa lähtöjännitteen. Toinen käämi toimii kuormana transistoreille. Kolmas muodostaa ohjausjännitteen transistoreille.

Ensimmäisen piirin päällekytkemisen alkuhetkellä transistori on hieman auki, koska kannalle syötetään positiivinen jännite vastuksen R1 kautta. Ajar-transistorin läpi kulkee virta, joka kulkee myös muuntajan toisen käämin läpi. Käämin läpi kulkeva virta muodostaa magneettikentän. Magneettikenttä luo jännitteen muuntajan jäljellä oleviin käämeihin. Tämän seurauksena käämiin III syntyy positiivinen jännite, joka avaa transistorin edelleen. Prosessi jatkuu, kunnes transistori siirtyy kyllästystilaan. Kyllästystilalle on tunnusomaista se, että transistoriin kohdistetun ohjausvirran kasvaessa lähtövirta pysyy muuttumattomana.

Koska käämien jännite syntyy vain muutoksen yhteydessä magneettikenttä, sen kasvu tai lasku, niin virran kasvun puuttuminen transistorin lähdössä johtaa siksi EMF:n katoamiseen käämeissä II ja III. Jännitteen menetys käämissä III johtaa transistorin avautumisasteen laskuun. Ja transistorin lähtövirta pienenee, joten myös magneettikenttä pienenee. Magneettikentän pienentäminen luo jännitteen, jonka polariteetti on vastakkainen. Käämin III negatiivinen jännite alkaa sulkea transistorin entisestään. Prosessi jatkuu, kunnes magneettikenttä katoaa kokonaan. Kun magneettikenttä häviää, katoaa myös käämin III negatiivinen jännite. Prosessi alkaa toistua uudelleen.

Push-pull-muunnin toimii samalla periaatteella, mutta erona on, että transistoreita on kaksi, ja ne avautuvat ja sulkeutuvat vuorotellen. Eli kun toinen on auki, toinen on kiinni. Push-pull-muunninpiirillä on suuri etu, että se käyttää koko hystereesisilmukkaa. magneettinen johdin muuntaja. Hystereesisilmukan tai magnetoinnin vain yhden osan käyttäminen vain yhteen suuntaan johtaa moniin ei-toivottuihin vaikutuksiin, jotka vähentävät muuntimen tehokkuutta ja heikentävät sen suorituskykyä. Siksi periaatteessa kaikkialla käytetään push-pull-muunninpiiriä, jossa on vaiheensiirtomuuntaja. Piireissä, joissa tarvitaan yksinkertaisuutta, pientä kokoa ja pientä tehoa, käytetään edelleen yksitahtipiiriä.

ATX-muotoiset virtalähteet ilman tehokertoimen korjausta

Vaikka edellä mainitut muuntimet ovatkin valmiita laitteita, ne ovat vaikeita käyttää käytännössä. Muuntimen taajuus, lähtöjännite ja monet muut parametrit "kelluvat", muuttuvat muutoksesta riippuen: syöttöjännite, muuntimen lähtökuorma ja lämpötila. Mutta jos näppäimiä ohjaa ohjain, joka voi suorittaa vakautuksen ja erilaisia ​​lisätoimintoja, voit käyttää piiriä laitteiden virtalähteenä. PWM-ohjainta käyttävä virtalähdepiiri on melko yksinkertainen, ja yleensä se on PWM-ohjaimelle rakennettu pulssigeneraattori.

PWM - pulssinleveysmodulaatio. Sen avulla voit säätää läpäisyn alipäästösuodattimen signaalin amplitudia (filter matalat taajuudet) pulssin keston tai käyttöjakson muutoksella. PWM:n tärkeimmät edut ovat tehovahvistimien korkea hyötysuhde ja suuret sovellusmahdollisuudet.

Tämä virtalähdepiiri on pienitehoinen ja käyttää avaimena kenttätransistoria, mikä mahdollistaa piirin yksinkertaistamisen ja päästä eroon transistorikytkimien ohjaamiseen tarvittavista lisäelementeistä. AT suuritehoiset virtalähteet PWM-ohjain siinä on säätimet ("ohjain") lähtönäppäin. IGBT-transistoreja käytetään lähtönäppäiminä suuritehoisissa virtalähteissä.

Tämän piirin verkkojännite muunnetaan vakiojännitteeksi ja syötetään avaimen kautta muuntajan ensimmäiseen käämiin. Toinen käämi toimii virtalähteenä mikropiirille ja muodostaa takaisinkytkentäjännitteen. PWM-ohjain generoi pulsseja taajuudella, joka on asetettu haaraan 4 liitetyn RC-piirin avulla. Pulssit syötetään avaimen tuloon, joka vahvistaa niitä. Pulssien kesto vaihtelee nastan 2 jännitteen mukaan.

Harkitse todellista ATX-virtalähdepiiriä. Siinä on paljon enemmän elementtejä ja siinä on enemmän lisälaitteita. Virtalähdepiirin punaiset neliöt on jaettu ehdollisesti pääosiin.

ATX-virtalähdepiiri 150-300 W

Ohjainsirun virran syöttämiseksi sekä +5 valmiustilajännitteen generoimiseksi, jota tietokone käyttää, kun se on sammutettu, piirissä on toinen muunnin. Kaaviossa se on merkitty lohkoksi 2. Kuten näet, se on valmistettu yksitahtimuunninpiirin mukaan. Toisessa lohkossa on myös lisäelementtejä. Pohjimmiltaan nämä ovat ylijänniteabsorptiopiirejä, jotka muuntajamuuntaja tuottaa. Siru 7805 - jännitesäädin tuottaa + 5 V valmiusjännitteen muuntimen tasasuuntaavasta jännitteestä.

Usein valmiustilan jännitteentuotantoyksikköön asennetaan heikkolaatuisia tai viallisia komponentteja, mikä saa muuntimen taajuuden laskemaan äänialueelle. Tämän seurauksena virtalähteestä kuuluu vinkumista.

Koska virtalähde saa virtaa AC:sta jännite 220V, ja muunnin tarvitsee virtaa vakiojännite, jännite on muutettava. Ensimmäinen lohko suorittaa vaihtoverkkojännitteen tasasuuntauksen ja suodatuksen. Tämä lohko sisältää myös estosuodattimen itse teholähteen aiheuttamia häiriöitä vastaan.

Kolmas lohko on TL494 PWM -ohjain. Se suorittaa kaikki virtalähteen perustoiminnot. Suojaa virtalähdettä oikosululta, stabiloi lähtöjännitteen ja tuottaa PWM-signaalin ohjaamaan muuntajaan ladattuja transistorikytkimiä.

Neljäs lohko koostuu kahdesta muuntajasta ja kahdesta transistorikytkinryhmästä. Ensimmäinen muuntaja tuottaa ohjausjännitteen lähtötransistoreille. Koska TL494 PWM -ohjain tuottaa pienitehoisen signaalin, ensimmäinen transistoreiden ryhmä vahvistaa tämän signaalin ja välittää sen ensimmäiselle muuntajalle. Toinen transistoreiden ryhmä tai lähtöjännitteet kuormitetaan päämuuntajalle, joka muodostaa pääsyöttöjännitteet. Tällaista monimutkaisempaa lähtöavainten hallintajärjestelmää käytetään hallinnan monimutkaisuuden vuoksi bipolaariset transistorit ja PWM-ohjaimen suojaus korkeajännitteeltä.

Viides lohko koostuu Schottky-diodeista, jotka tasasuuntaavat muuntajan lähtöjännitettä, ja alipäästösuodattimesta (LPF). Alipäästösuodatin koostuu suuren kapasiteetin elektrolyyttikondensaattoreista ja kuristimista. Alipäästösuodattimen lähdössä on vastukset, jotka lataavat sitä. Nämä vastukset ovat välttämättömiä, jotta ne eivät jää ladattuna virtalähteen kapasitanssin sammuttamisen jälkeen. Verkkojännitteen tasasuuntaajan lähdössä on myös vastukset.

Loput elementit, joita ei ole ympyröity lohkossa, ovat ketjuja, jotka muodostavat " terveyssignaaleja". Nämä ketjut suojaavat virtalähdettä oikosululta tai valvovat lähtöjännitteiden kuntoa.

Katsotaan nyt miten painettu piirilevy 200 W virtalähde elementit sijaitsevat. Kuvassa näkyy:

Kondensaattorit, jotka suodattavat lähtöjännitteet.

Aseta juottamattomat lähtöjännitesuodattimen kondensaattorit.

Induktorit, jotka suodattavat lähtöjännitteitä. Suurempi kela ei toimi vain suodattimena, vaan toimii myös ferromagneettisena stabilisaattorina. Tämän avulla voit hieman vähentää jännitteen vääristymiä eri lähtöjännitteiden epätasaisella kuormituksella.

Siru PWM stabilisaattori WT7520.

Patteri, johon on asennettu Schottky-diodit jännitteille + 3,3 V ja + 5 V, ja tavalliset diodit jännitteelle + 12 V. On huomattava, että usein, varsinkin vanhemmissa virtalähteissä, samaan patteriin sijoitetaan lisäelementtejä. Nämä ovat jännitteen stabilointielementtejä + 5V ja + 3,3V. Nykyaikaisissa teholähteissä tähän patteriin sijoitetaan vain Schottky-diodit kaikille perusjännitteille tai kenttätransistoreja, joita käytetään tasasuuntaajaelementtinä.

Päämuuntaja, joka suorittaa kaikkien jännitteiden muodostuksen sekä galvaanisen eristyksen verkosta.

Muuntaja, joka tuottaa ohjausjännitteitä muuntimen lähtötransistoreille.

Muuntajamuuntaja, joka tuottaa valmiustilan jännitteen + 5V.

Säteilijä, johon muuntimen lähtötransistorit sijaitsevat, sekä muuntimen transistori, joka muodostaa valmiusjännitteen.

Verkkojännitesuodattimen kondensaattorit. Niiden ei tarvitse olla kaksi. Kaksinapaisen jännitteen muodostamiseksi ja keskipisteen muodostamiseksi asennetaan kaksi samankapasiteettista kondensaattoria. Ne jakavat tasasuuntaisen verkkojännitteen kahtia, jolloin muodostuu kaksi eri napaisuutta olevaa jännitettä, jotka on kytketty yhteinen kohta. Yksittäisissä syöttöpiireissä on vain yksi kondensaattori.

Verkon suodatinelementit virtalähteen tuottamista harmonisista (häiriöistä).

Diodisiltadiodit, jotka tasasuuntaavat verkon vaihtojännitettä.

Virtalähde 350W perustettu vastaavasti. Välittömästi silmiinpistävää on iso levy, suurennettu jäähdytyselementti ja suurempi muuntaja.

Lähtöjännitesuodattimen kondensaattorit.

Jäähdytyselementti, joka jäähdyttää lähtöjännitteen tasasuuntaavia diodeja.

PWM-ohjain AT2005 (samanlainen kuin WT7520), joka suorittaa jännitteen stabiloinnin.

Muuntimen päämuuntaja.

Muuntaja, joka tuottaa ohjausjännitteen lähtötransistoreille.

Valmiustilan jännitemuuntaja.

Patteri, joka jäähdyttää muuntajien lähtötransistoreita.

Verkkojännitesuodatin virtalähteen häiriöistä.

diodisiltadiodit.

Verkkojännitesuodattimen kondensaattorit.

Tarkasteltua järjestelmää on käytetty pitkään virtalähteissä, ja nyt se löytyy joskus.

ATX-muotoiset virtalähteet tehokertoimen korjauksella

Tarkastetuissa piireissä verkon kuormitus on kondensaattori, joka on kytketty verkkoon diodisillan kautta. Kondensaattorin varaus tapahtuu vain, jos sen jännite on pienempi kuin verkkovirta. Tämän seurauksena virta on pulssi, jolla on monia haittoja.

Listaamme nämä puutteet:

1. virrat tuovat verkkoon korkeampia harmonisia (häiriöitä);
2. suuri kulutusvirran amplitudi;
3. merkittävä reaktiivinen komponentti kulutusvirrassa;
4. verkkojännitettä ei käytetä koko jakson aikana;
5. Tällaisten järjestelmien tehokkuudella ei ole suurta merkitystä.

Uudet virtalähteet on parannettu moderni järjestelmä, siinä on yksi lisälohko - tehokertoimen korjain (PFC). Se parantaa tehokerrointa. Tai enemmän selkeää kieltä poistaa joitakin verkkojännitteen siltatasasuuntaajan puutteita.

S=P + jQ

Bruttotehokaava

Tehokerroin (KM) kuvaa kuinka paljon aktiivisen komponentin kokonaistehosta ja kuinka paljon loistehosta. Periaatteessa voimme sanoa, miksi ottaa huomioon loisteho, se on kuvitteellista eikä hyödytä.

Oletetaan, että meillä on tietty laite, virtalähde, jonka tehokerroin on 0,7 ja teho 300 wattia. Laskelmista voidaan nähdä, että teholähteemme kokonaisteho (lois- ja pätötehon summa) on suurempi kuin siinä on ilmoitettu. Ja tämä teho pitäisi antaa 220 V virtalähteestä. Vaikka tästä tehosta ei ole hyötyä (edes sähkömittari ei korjaa sitä), se on silti olemassa.

Toisin sanoen sisäisten elementtien ja verkkojohtojen tehon tulee olla 430 W, ei 300 W. Ja kuvittele tapaus, kun tehokerroin on 0,1 ... Tästä syystä City Network kieltää laitteiden käytön, joiden tehokerroin on alle 0,6, ja jos niitä löytyy, omistajalle määrätään sakko.

Tämän mukaisesti kampanjoissa kehitettiin uusia virtalähdepiirejä, joissa oli KKM. Aluksi PFC:nä käytettiin sisäänmenoon sisältynyttä suurta induktanssikuristin, jota kutsutaan teholähteeksi PFC:llä tai passiivisella PFC:llä. Tällaisella virtalähteellä on lisääntynyt KM. Halutun KM:n saavuttamiseksi on tarpeen varustaa virtalähteet suurella kuristimella, koska virtalähteen tuloimpedanssi on kapasitiivinen luonne Tasasuuntaajan lähtöön asennettujen kondensaattoreiden takia. Kaasuvivun asentaminen lisää merkittävästi virtalähteen massaa ja lisää KM: n arvoon 0,85, mikä ei ole niin paljon.

Kaasun kääntäminen päälle KM-korjausta varten

Passiivisen PFC:n alhaisen hyötysuhteen vuoksi virtalähteeseen lisättiin uusi PFC-piiri, joka perustuu kuristimeen ladattavaan PWM-stabilisaattoriin. Tämä järjestelmä tuo monia etuja virtalähteeseen:

• laajennettu käyttöjännitealue;
• tuli mahdolliseksi vähentää merkittävästi verkkojännitesuodattimen kondensaattorin kapasitanssia;
• lisääntynyt merkittävästi CM;
• virtalähteen painon vähentäminen;
• lisää virtalähteen hyötysuhdetta.

Tässä järjestelmässä on myös joitain haittoja. Virtalähteen luotettavuuden lasku ja väärä työ joidenkin kanssa keskeytymättömät virtalähteet I kun vaihdat akku-/verkkotilojen välillä. Tämän piirin virheellinen toiminta UPS:n kanssa johtuu siitä, että verkkojännitesuodattimen kapasitanssi on pienentynyt merkittävästi piirissä. Sillä hetkellä, kun jännite katoaa lyhyeksi ajaksi, KKM:n virta kasvaa suuresti, mikä on välttämätöntä jännitteen ylläpitämiseksi KKM:n lähdössä, minkä seurauksena suojaus oikosulkua (oikosulkua) vastaan UPS on aktivoitu.

Jos katsot piiriä, se on pulssigeneraattori, joka on ladattu kelaan. Verkkojännite tasasuuntautuu diodisillalla ja syötetään avaimeen, joka on kuormitettu L1-kuristimella ja T1-muuntajalla. Muuntaja otetaan käyttöön ohjaimen palautetta varten avaimella. Induktorin jännite poistetaan diodeilla D1 ja D2. Lisäksi jännite poistetaan vuorotellen diodien avulla, sitten diodisillalta, sitten induktorista ja ladataan kondensaattoreita Cs1 ja Cs2. Näppäin Q1 avautuu ja kela L1 kerää halutun arvon energiaa. Kertyneen energian määrää säätelee avaimen avoimen tilan kesto. Mitä enemmän energiaa varastoidaan, sitä enemmän jännitettä kela antaa. Avaimen sammuttamisen jälkeen kela L1 palauttaa kertyneen energian diodin D1 kautta kondensaattoreihin.

Tämän toiminnon avulla voit käyttää koko verkon vaihtojännitteen siniaaltoa, toisin kuin piireissä ilman PFC:tä, ja myös stabiloida muuntajaa syöttävä jännite.

Nykyaikaisissa virtalähteissä, usein käytetty kaksikanavaiset PWM-ohjaimet. Yksi mikropiiri suorittaa sekä muuntimen että PFC:n työn. Tämän seurauksena tehonsyöttöpiirin elementtien määrä vähenee merkittävästi.

Harkitse kaavaa yksinkertainen lohko 12V virtalähde ML4819-kaksikanavaisella PWM-ohjaimella. Yksi osa virtalähteestä muodostaa vakion stabiloitu jännite+380V. Toinen osa on muuntaja, joka tuottaa tasaisen stabiloidun jännitteen + 12V. KKM koostuu, kuten edellä tarkastelussa tapauksessa, avaimesta Q1, siihen ladatusta takaisinkytkentämuuntajan T1 kelasta L1. Diodit D5, D6 latauskondensaattorit C2, ° C3, ° C4. Muuntaja koostuu kahdesta avaimesta Q2 ja Q3, jotka on ladattu muuntajaan T3. Impulssijännite tasasuuntautuu diodikokoonpanolla D13 ja suodatetaan kelalla L2 ja kondensaattoreilla C16, °C18. Patruunan U2 avulla muodostetaan lähtöjännitteen säätöjännite.

Harkitse virtalähteen suunnittelua, jossa on aktiivinen KKM:

1. Nykyinen suojaus ohjauslevy;
2. Induktori, joka toimii jännitesuodattimena + 12V ja + 5V ja ryhmästabilointitoiminto;
3. Jännitesuodattimen kuristin +3,3V;
4. Jäähdytin, johon on sijoitettu lähtöjännitteiden tasasuuntaajadiodit;
5. Main Converter muuntaja;
6. Muuntaja, joka ohjaa päämuuntimen näppäimiä;
7. Apumuunnin (muodostaa valmiustilan jännitteen);
8. Tehokerroin korjaus-ohjain aluksella;
9. Jäähdytin, jäähdytysdiodisilta ja päämuuntimen avaimet;
10. Linjajännitesuodattimet häiriöitä vastaan;
11. Rikastin tehokertoimen korjain;
12. Verkkojännitteen suodattimen kondensaattori.

Suunnitteluominaisuudet ja liitintyypit

Harkitse liittimien tyypit joita voi olla virtalähteessä. Käytössä taka seinä virtalähde liitin liittämistä varten nettikaapeli ja vaihtaa. Aiemmin virtajohdon liittimen vieressä oli myös liitin näytön verkkokaapelin liittämistä varten. Muita elementtejä voi valinnaisesti olla mukana:

• verkkojännitteen tai virtalähteen tilan ilmaisimet
• tuulettimen ohjauspainikkeet
• painike tuloverkkojännitteen kytkemiseen 110 / 220V
• USB-portit sisäänrakennetut USB-keskittimen virtalähteeseen
• muu.

Takaseinässä on yhä vähemmän tuulettimia, jotka vetävät ilmaa virtalähteestä. Koko tuuletinkulho on sijoitettu virtalähteen päälle suuremman tuulettimen asennustilan ansiosta, mikä mahdollistaa suuren ja hiljaisen aktiivisen jäähdytyselementin. Joihinkin virtalähteisiin on asennettu jopa kaksi tuuletinta sekä ylä- että takaosaan.

Ulos etuseinästä emolevyn virtajohto. Joissakin modulaarisissa virtalähteissä se, kuten muutkin johdot, on kytketty liittimen kautta. Alla oleva kuva näyttää.

Voit nähdä, että jokaisella jännitteellä on oma johdinväri:

• Keltainen väri - +12 V
• Punainen väri - +5 V
• Oranssi väri - + 3,3V
• Musta väri - yleinen tai pohjallinen

Muilla jännitteillä kunkin valmistajan johtojen värit voivat vaihdella.

Kuvassa ei näy näytönohjainkorttien lisävirtaliittimet, koska ne ovat samanlaisia ​​kuin prosessorin apuvirtaliittimet. On myös muun tyyppisiä liittimiä, joita löytyy DelL:n, Applen ja muiden merkkitietokoneista.

Virtalähteiden sähköiset parametrit ja ominaisuudet

Virtalähteessä on monia sähköisiä parametreja, joista suurinta osaa ei ole merkitty passiin. Virtalähteen sivutarrassa on yleensä vain muutama perusparametri merkitty - käyttöjännitteet ja teho.

Virtalähde virta

Teho on usein ilmoitettu tarrassa isolla kirjaimilla. Virtalähteen teho kuvaa, kuinka paljon se voi antaa sähköenergiaa siihen liitetyt laitteet emolevy, näytönohjain, kiintolevy jne.).

Teoriassa riittää, että lasketaan yhteen käytettyjen komponenttien kulutus ja valitaan varaan hieman suuremmalla teholla varustettu teholähde. varten tehon laskenta annetut suositukset ovat varsin sopivia. näytönohjaimen passissa, jos sellainen on, CPU-lämpöpaketti jne.

Mutta itse asiassa kaikki on paljon monimutkaisempaa, koska virtalähde tuottaa erilaisia ​​jännitteitä - 12V, 5V, -12V, 3,3V jne. Jokainen jännitelinja on suunniteltu omalle teholleen. Oli loogista ajatella, että tämä teho on kiinteä ja niiden summa on yhtä suuri kuin virtalähteen teho. Mutta virtalähteessä on yksi muuntaja, joka tuottaa kaikki nämä tietokoneen käyttämät jännitteet (paitsi valmiustilan jännite + 5V). Totta, se on harvinaista, mutta voit silti löytää virtalähteen kahdella erillisellä muuntajalla, mutta tällaiset virtalähteet ovat kalliita ja niitä käytetään useimmiten palvelimissa. Tavallisissa ATX-virtalähteissä on yksi muuntaja. Tästä johtuen kunkin jännitelinjan teho voi kellua: se kasvaa, jos muita linjoja kuormitetaan kevyesti, ja pienenee, jos muita linjoja kuormitetaan voimakkaasti. Siksi se kirjoitetaan usein virtalähteisiin suurin teho jokainen rivi, ja sen seurauksena, jos ne lasketaan yhteen, teho tulee ulos jopa enemmän kuin virtalähteen todellinen teho. Siten valmistaja voi hämmentää kuluttajaa esimerkiksi ilmoittamalla liian suureksi nimellistehoksi, jota virtalähde ei pysty tarjoamaan.

Huomaa, että jos tietokoneessa on riittämätön virtalähde, tämä aiheuttaa laitteiden virheellisen toiminnan ( jäätyy, käynnistyy uudelleen, kiintolevypäiden napsautukset), mahdottomuuteen asti tietokoneen käynnistäminen. Ja jos tietokoneeseen on asennettu emolevy, jota ei ole suunniteltu siihen asennettujen komponenttien teholle, emolevy toimii usein normaalisti, mutta ajan myötä virtaliittimet palavat jatkuvan kuumenemisen ja hapettumisen vuoksi.

Standardit ja sertifikaatit

Kun ostat PSU:n, sinun on ensinnäkin tarkasteltava sertifikaattien saatavuutta ja sen yhteensopivuutta nykyaikaisten kansainvälisten standardien kanssa. Virtalähteistä löytyy useimmiten osoitus seuraavista standardeista:

On olemassa myös ATX-muotokertoimen tietokonestandardeja, jotka määrittelevät virtalähteen mitat, suunnittelun ja monet muut parametrit, mukaan lukien sallitut jännitepoikkeamat kuormitettuna. Nykyään ATX-standardista on useita versioita:

1. ATX 1.3 standardi
2. ATX 2.0 standardi
3. ATX 2.2 standardi
4. ATX 2.3 standardi

Ero ATX-standardien versioiden välillä koskee pääasiassa uusien liittimien käyttöönottoa ja uusia vaatimuksia teholähteen tehonsyöttölinjoille.

Suosituksia virtalähteen valintaan

Milloin tekee tarve ostaa uusi virtalähde ATX, sinun on ensin määritettävä virta, joka tarvitaan sen tietokoneen virtalähteeksi, johon tämä PSU asennetaan. Sen määrittämiseksi riittää, kun lasketaan yhteen järjestelmässä käytettyjen komponenttien teho esimerkiksi erityisellä laskimella. Jos tämä ei ole mahdollista, voidaan edetä säännöstä, että keskivertotietokoneeseen, jossa on yksi pelinäyttökortti, riittää 500–600 watin virtalähde.

Koska suurin osa virtalähteiden parametreista voidaan selvittää vain testaamalla, seuraava askel on erittäin suositeltavaa tutustua mahdollisten kilpailijoiden testeihin ja arvosteluihin - virtalähteen mallit, jotka ovat saatavilla alueellasi ja vastaavat vaatimuksiasi ainakin toimitetun tehon suhteen. Jos tämä ei ole mahdollista, on valittava sen mukaan, onko virtalähde nykyaikaisten standardien mukainen (mitä suurempi numero, sitä parempi), kun taas on toivottavaa, että virtalähteessä on AKKM (APFC) -piiri. Virtalähdettä ostettaessa on myös tärkeää kytkeä se päälle, mikäli mahdollista heti ostopaikalla tai heti kotiin tullessa, ja katsoa miten se toimii, jotta virtalähteestä ei kuulu vinkua, surinaa tai muuta ylimääräistä ääntä.

Yleensä sinun on valittava virtalähde, joka on tehokas, hyvin valmistettu, hyvillä ilmoitetuilla ja todellisilla sähköparametreilla, ja se osoittautuu myös helppokäyttöiseksi ja hiljaiseksi käytön aikana, vaikka siinä on suuri kuormitus. Ja missään tapauksessa sinun ei pitäisi säästää paria dollaria ostaessasi virtalähdettä. Muista, että koko tietokoneen vakaus, luotettavuus ja kestävyys riippuvat pääasiassa tämän laitteen toiminnasta.

Lisää kommentti

Kirjoita täydellisiä kommentteja, vastauksia kuten "kiitos artikkelista" ei julkaista!