บทความเกี่ยวกับการเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟ (ต่อไปนี้จะเรียกว่า UPS) ซึ่งปัจจุบันได้รับมากที่สุด ประยุกต์กว้างในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยและผลิตภัณฑ์โฮมเมดทั้งหมด
หลักการพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังการทำงานของ UPS คือการแปลงเครือข่าย แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ(50 เฮิรตซ์) เป็นแรงดันไฟฟ้าความถี่สูงสลับกันของรูปทรงสี่เหลี่ยม ซึ่งถูกแปลงเป็นค่าที่ต้องการ แก้ไขและกรอง
การแปลงจะดำเนินการโดยใช้ทรานซิสเตอร์ที่ทรงพลังซึ่งทำงานในโหมดของคีย์และหม้อแปลงพัลส์ ร่วมกันสร้างวงจรตัวแปลง RF สำหรับการออกแบบวงจร มีสองตัวเลือกที่เป็นไปได้สำหรับคอนเวอร์เตอร์: ตัวเลือกแรกดำเนินการตามวงจรออสซิลเลเตอร์แบบพัลส์ในตัว และตัวที่สองมีการควบคุมภายนอก (ใช้ในอุปกรณ์วิทยุอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยส่วนใหญ่)
เนื่องจากความถี่ของคอนเวอร์เตอร์มักจะถูกเลือกโดยเฉลี่ยตั้งแต่ 20 ถึง 50 กิโลเฮิรตซ์ ขนาดของพัลส์หม้อแปลงไฟฟ้าและดังนั้นของแหล่งจ่ายไฟทั้งหมดจึงถูกย่อให้เล็กสุดเพียงพอซึ่งเป็นปัจจัยที่สำคัญมากสำหรับอุปกรณ์ที่ทันสมัย
ไดอะแกรมอย่างง่ายของตัวแปลงพัลส์ควบคุมภายนอก ดูด้านล่าง:

คอนเวอร์เตอร์ทำบนทรานซิสเตอร์ VT1 และหม้อแปลง T1 แรงดันไฟหลักผ่านตัวกรองเครือข่าย (SF) ถูกจ่ายให้กับวงจรเรียงกระแสหลัก (CB) ซึ่งได้รับการแก้ไขกรองโดยตัวเก็บประจุตัวกรอง Cf และผ่านขดลวด W1 ของหม้อแปลง T1 จะถูกป้อนไปยังตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ VT1 เมื่อพัลส์สี่เหลี่ยมถูกนำไปใช้กับวงจรฐานของทรานซิสเตอร์ ทรานซิสเตอร์จะเปิดขึ้นและกระแส Ik ที่เพิ่มขึ้นจะไหลผ่าน กระแสเดียวกันจะไหลผ่านขดลวด W1 ของหม้อแปลง T1 ซึ่งจะนำไปสู่ความจริงที่ว่าฟลักซ์แม่เหล็กเพิ่มขึ้นในแกนกลางของหม้อแปลงไฟฟ้าในขณะที่ EMF ของการเหนี่ยวนำตัวเองถูกเหนี่ยวนำในขดลวดทุติยภูมิ W2 ของหม้อแปลง . ในที่สุด แรงดันบวกจะปรากฏขึ้นที่เอาต์พุตของไดโอด VD ยิ่งไปกว่านั้น หากเราเพิ่มระยะเวลาของพัลส์ที่ใช้กับฐานของทรานซิสเตอร์ VT1 แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นในวงจรทุติยภูมิ เนื่องจากพลังงานจะถูกจ่ายออกไปมากขึ้น และหากเราลดระยะเวลาลง แรงดันไฟฟ้าก็จะลดลงตามไปด้วย ดังนั้นโดยการเปลี่ยนระยะเวลาพัลส์ในวงจรฐานของทรานซิสเตอร์ เราสามารถเปลี่ยนแรงดันเอาต์พุตได้ ขดลวดทุติยภูมิ T1 และทำให้แรงดันเอาต์พุตของ PSU เสถียร สิ่งเดียวที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้คือวงจรที่จะสร้างทริกเกอร์พัลส์และควบคุมระยะเวลา (ความกว้าง) ใช้ตัวควบคุม PWM เป็นวงจรดังกล่าว PWM ย่อมาจาก Pulse Width Modulation ตัวควบคุม PWM ประกอบด้วยตัวกำเนิดพัลส์หลัก (ซึ่งกำหนดความถี่ของคอนเวอร์เตอร์) วงจรป้องกันและควบคุม และวงจรลอจิกที่ควบคุมระยะเวลาพัลส์
เพื่อรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟขาออกของ UPS วงจรควบคุม PWM "ต้องรู้" ค่าของแรงดันไฟขาออก เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ วงจรติดตาม (หรือวงจรป้อนกลับ) ถูกใช้ซึ่งสร้างขึ้นบนออปโตคัปเปลอร์ U1 และตัวต้านทาน R2 การเพิ่มแรงดันไฟฟ้าในวงจรทุติยภูมิของหม้อแปลง T1 จะทำให้ความเข้มของการแผ่รังสี LED เพิ่มขึ้น และทำให้ความต้านทานการเปลี่ยนแปลงของโฟโตทรานซิสเตอร์ลดลง (ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของออปโตคัปเปลอร์ U1) ซึ่งจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทาน R2 ซึ่งเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับโฟโตทรานซิสเตอร์และแรงดันไฟที่ขา 1 ของตัวควบคุม PWM ลดลง การลดแรงดันไฟฟ้าจะทำให้วงจรลอจิกซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของตัวควบคุม PWM เพิ่มระยะเวลาพัลส์จนกว่าแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตที่ 1 จะตรงกับพารามิเตอร์ที่ระบุ เมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลง กระบวนการจะกลับกัน

UPS ใช้หลักการ 2 ประการในการใช้วงจรติดตาม - "ทางตรง" และ "ทางอ้อม" วิธีการที่อธิบายไว้ข้างต้นเรียกว่า "โดยตรง" เนื่องจากแรงดันป้อนกลับถูกนำมาโดยตรงจากวงจรเรียงกระแสรอง ด้วยการติดตาม "ทางอ้อม" แรงดันป้อนกลับจะถูกลบออกจากขดลวดเพิ่มเติมของหม้อแปลงพัลส์:

แรงดันไฟฟ้าที่ลดลงหรือเพิ่มขึ้นบน W2 ที่คดเคี้ยวจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในแรงดันไฟฟ้าบน W3 ที่คดเคี้ยว ซึ่งใช้กับพิน 1 ของตัวควบคุม PWM ผ่านตัวต้านทาน R2
ฉันคิดว่าเราหาวงจรติดตามได้แล้ว ตอนนี้เรามาพิจารณาสถานการณ์เช่นไฟฟ้าลัดวงจร (ลัดวงจร) ในโหลดของ UPS ในกรณีนี้ พลังงานทั้งหมดที่จ่ายให้กับวงจรทุติยภูมิของ UPS จะสูญเสียไปและแรงดันเอาต์พุตจะเกือบเป็นศูนย์ ดังนั้นวงจรควบคุม PWM จะพยายามเพิ่มระยะเวลาพัลส์เพื่อเพิ่มระดับของแรงดันไฟฟ้านี้ให้เป็นค่าที่เหมาะสม เป็นผลให้ทรานซิสเตอร์ VT1 จะยาวขึ้นและยาวขึ้นในสถานะเปิดและกระแสที่ไหลผ่านจะเพิ่มขึ้น ในที่สุดสิ่งนี้จะนำไปสู่ความล้มเหลวของทรานซิสเตอร์นี้ UPS ได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องทรานซิสเตอร์อินเวอร์เตอร์จากกระแสไฟเกินในสถานการณ์ที่ผิดปกติดังกล่าว มันขึ้นอยู่กับตัวต้านทาน Rprotect ซึ่งเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับวงจรที่กระแส Ik ของตัวสะสมไหลผ่าน การเพิ่มขึ้นของ Ik ปัจจุบันที่ไหลผ่านทรานซิสเตอร์ VT1 จะเพิ่มแรงดันตกคร่อมตัวต้านทานนี้ ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับพิน 2 ของตัวควบคุม PWM ก็จะลดลงเช่นกัน เมื่อแรงดันไฟฟ้านี้ลดลงถึงระดับหนึ่งที่สอดคล้องกับค่าสูงสุด กระแสที่ยอมรับได้ทรานซิสเตอร์ วงจรลอจิกของตัวควบคุม PWM จะหยุดสร้างพัลส์ที่ขา 3 และแหล่งจ่ายไฟจะเข้าสู่โหมดป้องกันหรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือปิด
โดยสรุป หัวข้อนี้ต้องการอธิบายรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อดีของ UPS ดังที่ได้กล่าวไปแล้วความถี่ของตัวแปลงพัลส์ค่อนข้างสูงดังนั้นขนาดโดยรวมของหม้อแปลงพัลส์จึงลดลงซึ่งหมายความว่าค่าใช้จ่ายของ UPS นั้นน้อยกว่า PSU แบบดั้งเดิมเนื่องจากมี การใช้โลหะน้อยลงสำหรับวงจรแม่เหล็กและทองแดงสำหรับขดลวด ถึงแม้ว่าจำนวนชิ้นส่วนใน UPS จะเพิ่มขึ้นก็ตาม ข้อดีอีกประการของ UPS คือความจุขนาดเล็กของตัวเก็บประจุตัวกรองของวงจรเรียงกระแสรองเมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งจ่ายไฟทั่วไป การลดความจุทำได้โดยการเพิ่มความถี่ และในที่สุดประสิทธิภาพของการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งถึง 85% นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่า UPS ใช้พลังงาน เครือข่ายไฟฟ้าเฉพาะระหว่างทรานซิสเตอร์เปิดของคอนเวอร์เตอร์เมื่อปิดพลังงานจะถูกถ่ายโอนไปยังโหลดเนื่องจากการคายประจุของตัวเก็บประจุกรองของวงจรทุติยภูมิ
ข้อเสีย ได้แก่ ความซับซ้อนของวงจร UPS และการเพิ่มขึ้นของสัญญาณรบกวนที่ปล่อยออกมาจาก UPS เอง การเพิ่มขึ้นของเสียงรบกวนเกิดจากการที่ทรานซิสเตอร์คอนเวอร์เตอร์ทำงานในโหมดคีย์ ในโหมดนี้ ทรานซิสเตอร์เป็นแหล่งของสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาของกระบวนการชั่วคราวของทรานซิสเตอร์ นี่เป็นข้อเสียของทรานซิสเตอร์ที่ทำงานในโหมดคีย์ แต่ถ้าทรานซิสเตอร์ทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าต่ำ (เช่น ลอจิกทรานซิสเตอร์ที่มีแรงดันไฟฟ้า 5 โวลต์) นี่ไม่ใช่ปัญหา ในกรณีของเรา แรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับตัวเก็บประจุของทรานซิสเตอร์จะอยู่ที่ประมาณ 315 โวลต์ เพื่อต่อสู้กับสัญญาณรบกวนนี้ UPS ใช้วงจรกรองเครือข่ายที่ซับซ้อนกว่า PSU ทั่วไป

ระหว่างหม้อแปลงและพัลส์ตลอดจนข้อดีและข้อเสีย ตัวอย่างเช่น แหล่งจ่ายไฟของหม้อแปลงไฟฟ้า ซึ่งรวมถึงหม้อแปลงไฟฟ้าที่ทำหน้าที่ลดแรงดันไฟหลักให้เป็นค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้า การออกแบบดังกล่าวเรียกว่าหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์

ตัวจ่ายไฟที่ทำงานในโหมดพัลซิ่งคือ ตัวแปลงพัลส์หรืออินเวอร์เตอร์ ในอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง แรงดันไฟฟ้าสลับที่อินพุตจะถูกแก้ไขก่อน จากนั้นจึงสร้างพัลส์ของความถี่ที่ต้องการ แหล่งจ่ายไฟดังกล่าวซึ่งแตกต่างจากหม้อแปลงไฟฟ้าทั่วไปที่มีกำลังเท่ากันมีการสูญเสียน้อยกว่ามากและมีขนาดโดยรวมเล็กซึ่งเป็นผลมาจากการแปลงความถี่สูง p>

อุปกรณ์จ่ายไฟหม้อแปลง

แหล่งจ่ายไฟทั่วไปถือเป็นการออกแบบที่มีหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ หน้าที่เฉพาะคือลดแรงดันไฟฟ้าขาเข้า ขดลวดปฐมภูมิถูกพันเพื่อทำงานกับแรงดันไฟหลัก นอกจากหม้อแปลงสเต็ปดาวน์แล้วยังมีการติดตั้งวงจรเรียงกระแสที่ประกอบบนไดโอดในหน่วยจ่ายไฟดังกล่าว ตามกฎแล้วจะใช้ไดโอดเรียงกระแสสองคู่ ( สะพานไดโอด) และตัวเก็บประจุแบบกรอง อุปกรณ์ดังกล่าวใช้เพื่อแปลงแรงดันไฟฟ้าสลับแบบพัลซิ่งทิศทางเดียวให้เป็นค่าคงที่ อุปกรณ์ที่ออกแบบโครงสร้างอื่น ๆ ยังใช้ไม่บ่อยนักเช่นทำหน้าที่เพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็นสองเท่าในวงจรเรียงกระแส นอกจากฟิลเตอร์ระลอกคลื่นเรียบแล้ว อาจมีองค์ประกอบของตัวกรองสัญญาณรบกวนด้วย ความถี่สูงและไฟกระชากวงจรป้องกันกับ ไฟฟ้าลัดวงจร, อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์สำหรับแรงดันและกระแสคงที่

แบบแผนของหน่วยจ่ายไฟหม้อแปลงที่ง่ายที่สุดพร้อมวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่น

ข้อดีของอุปกรณ์จ่ายไฟหม้อแปลง

สวิตชิ่งเพาเวอร์ซัพพลาย

ความแตกต่างระหว่างแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งกับแหล่งจ่ายไฟทั่วไป- อุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเป็นอุปกรณ์อินเวอร์เตอร์และเป็นส่วนสำคัญของอุปกรณ์จ่ายไฟสำรอง ในบล็อกพัลส์ แรงดันไฟฟ้าสลับที่อินพุตจะถูกแก้ไขก่อน จากนั้นจึงสร้างพัลส์ของความถี่ที่แน่นอน แรงดันไฟ DC เอาต์พุตที่แปลงแล้วมีพัลส์สี่เหลี่ยมความถี่สูงที่ป้อนไปยังหม้อแปลงไฟฟ้าหรือส่งตรงไปยังตัวกรองสัญญาณความถี่ต่ำผ่านเอาต์พุต หม้อแปลงขนาดเล็กมักใช้ในอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง เนื่องจากความถี่ที่เพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพของอุปกรณ์จะเพิ่มขึ้น ซึ่งจะช่วยลดข้อกำหนดสำหรับขนาดของวงจรแม่เหล็กที่จำเป็นในการส่งกำลังไฟฟ้าที่เท่ากัน โดยพื้นฐานแล้ววงจรแม่เหล็กดังกล่าวทำจากวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติกซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวนำของฟลักซ์แม่เหล็ก ความแตกต่างของแหล่งพลังงานโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากแกนกลางของหม้อแปลงความถี่ต่ำสำหรับการผลิตเหล็กไฟฟ้าที่ใช้

ความแตกต่างระหว่างแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งกับแหล่งจ่ายไฟทั่วไป- ความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเกิดขึ้นเนื่องจากวงจรป้อนกลับเชิงลบ OOS ทำให้สามารถให้แรงดันไฟขาออกได้ในระดับที่ค่อนข้างเสถียร โดยไม่คำนึงถึงการกระโดดเป็นระยะในแรงดันไฟขาเข้าและค่าความต้านทานโหลด คำติชมเชิงลบสามารถสร้างขึ้นด้วยวิธีอื่นได้เช่นกัน ค่อนข้าง แหล่งที่มาของแรงกระตุ้นแหล่งจ่ายไฟที่มีการแยกด้วยไฟฟ้าจากเครือข่ายไฟฟ้า วิธีที่ใช้บ่อยที่สุดในกรณีเช่นนี้คือการสร้างการเชื่อมต่อโดยใช้ขดลวดขาออกของหม้อแปลงไฟฟ้าหรือใช้ออปโตคัปเปลอร์ โดยคำนึงถึงค่าของสัญญาณตอบรับเชิงลบซึ่งขึ้นอยู่กับแรงดันขาออก รอบการทำงานของสัญญาณพัลส์ที่ขาเอาต์พุตของตัวควบคุม PWM จะเปลี่ยนไป หากสามารถทำได้โดยไม่ต้องแยกกระแสไฟฟ้า ในกรณีนี้ จะใช้ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าแบบธรรมดาที่ประกอบบนตัวต้านทานแบบตายตัว ในที่สุด แหล่งจ่ายไฟจะให้แรงดันเอาต์พุตที่เสถียร

แผนผังของแหล่งจ่ายไฟพัลซิ่งแบบวงจรเดียวที่ง่ายที่สุด

ข้อดีของสวิตชิ่งพาวเวอร์ซัพพลาย

● หากเราเปรียบเทียบตัวกันเชิงเส้นและตัวกันพัลส์ที่สัมพันธ์กับกำลังขับ ตัวหลังมีข้อดีบางประการ:
● น้ำหนักเบา ซึ่งเป็นผลมาจากความถี่ที่เพิ่มขึ้น จึงเป็นไปได้ที่จะใช้หม้อแปลงขนาดเล็กที่มีกำลังขับใกล้เคียงกัน
● น้ำหนักมากของตัวกันโคลงเชิงเส้นได้มาจากการใช้มวลมาก หม้อแปลงไฟฟ้ารวมถึงฮีตซิงก์หนักของส่วนประกอบกำลังไฟฟ้า
● ประสิทธิภาพสูง ซึ่งประมาณ 98% ได้มาจากความสูญเสียที่เกิดขึ้นเป็นประจำในอุปกรณ์รักษาเสถียรภาพของพัลส์นั้นขึ้นอยู่กับสภาวะชั่วครู่ที่ขั้นตอนการสลับคีย์
● เนื่องจากคีย์อยู่ในสถานะเสถียรหรือเปิดหรือปิดเป็นระยะเวลานาน ดังนั้นการสูญเสียพลังงานจึงเล็กน้อย
● ต้นทุนค่อนข้างต่ำที่เกิดจากการเปิดตัวชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่จำเป็นจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งการปรากฏตัวของสวิตช์ทรานซิสเตอร์กำลังสูงในตลาดสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ ● นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องสังเกตต้นทุนต่ำของหม้อแปลงพัลส์ซึ่งมีกำลังไฟฟ้าใกล้เคียงกันที่ส่งไปยังโหลด
● มีอยู่ในอุปกรณ์จ่ายไฟส่วนใหญ่ แผนการที่ตั้งขึ้นป้องกันสถานการณ์ผิดปกติทุกประเภท เช่น การป้องกันการลัดวงจร หรือถ้าโหลดไม่ได้เชื่อมต่อที่เอาต์พุตของอุปกรณ์

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีไม่หยุดนิ่ง และในปัจจุบันบล็อกพัลส์ได้เข้ามาแทนที่แหล่งจ่ายไฟประเภทหม้อแปลงไฟฟ้า มีหลายสาเหตุ แต่ที่สำคัญที่สุดคือ:

• ความเรียบง่ายและราคาถูกในการผลิต
• สะดวกในการใช้;
• ความกะทัดรัดและขนาดโดยรวมที่สะดวกสบายอย่างมาก

อ่านคำแนะนำในการเลือกเครื่องตรวจจับ สายไฟที่ซ่อนอยู่และวิธีการใช้งาน

จากมุมมองทางเทคนิค แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเป็นอุปกรณ์ที่แก้ไขแรงดันไฟหลัก แล้วสร้างพัลส์จากแหล่งจ่ายไฟดังกล่าวด้วยการตอบสนองความถี่ 10 kHz เป็นที่น่าสังเกตว่าประสิทธิภาพของอุปกรณ์ทางเทคนิคนี้สูงถึง 80%

หลักการทำงาน

อันที่จริงหลักการทำงานของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งทั้งหมดนั้นมาจากความจริงที่ว่าอุปกรณ์ประเภทนี้มีจุดประสงค์เพื่อแก้ไขแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมันเมื่อเชื่อมต่อกับเครือข่ายแล้วสร้างแรงกระตุ้นในการทำงาน หน่วยไฟฟ้านี้สามารถทำงานได้

หลายคนถามว่า อะไรคือความแตกต่างที่สำคัญระหว่างอุปกรณ์พัลซิ่งกับอุปกรณ์ทั่วไป? ทั้งหมดมาจากความจริงที่ว่ามันยกระดับขึ้น ข้อมูลจำเพาะและขนาดที่เล็กกว่า นอกจากนี้ บล็อกแรงกระตุ้นยังให้พลังงานมากกว่ารุ่นมาตรฐานอีกด้วย

ชนิด

ปัจจุบันอยู่ในอาณาเขต สหพันธรัฐรัสเซียหากจำเป็น คุณสามารถค้นหาพาวเวอร์ซัพพลายชนิดพัลส์ของพันธุ์และประเภทต่อไปนี้:

โครงการ

อุปกรณ์จ่ายไฟแบบพัลส์ทั้งหมด ขึ้นอยู่กับขอบเขตการทำงานและ คุณสมบัติทางเทคนิคมีรูปแบบที่แตกต่างกัน:

การจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเบื้องต้น (IPB) ส่วนใหญ่ได้รับในทีวี ต่อมาคือใน VCR อุปกรณ์วิดีโอ และเครื่องใช้ในครัวเรือนอื่นๆ ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากสาเหตุสองประการ ประการแรก ความไวของทีวีและ VCR ต่อสัญญาณรบกวนของแหล่งจ่ายไฟอิมพัลส์ที่สร้างขึ้นนั้นต่ำกว่ามาก เช่น อุปกรณ์สร้างเสียง โดยเฉพาะอุปกรณ์คุณภาพสูง ประการที่สอง เครื่องรับโทรทัศน์และเครื่องบันทึกวิดีโอมีลักษณะคงที่สัมพัทธ์และใช้พลังงานในปริมาณที่ค่อนข้างน้อย (10 ... 80 W) ในการโหลด

ความผันผวนของพลังงานนี้ในทีวี kinescope เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของความสว่างหน้าจอเมื่อเปลี่ยนฉากและไม่เกิน 20 W (ประมาณ 30% ของการใช้พลังงานสูงสุด) สำหรับ VCR ความผันผวนของพลังงานที่ใช้ในโหลดจะเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อเปลี่ยนโหมดการทำงานของกลไกเทปไดรฟ์ (LPM) และไม่เกินสองสามวัตต์ ตัวอย่างเช่น ในเครื่องขยายเสียงสเตอริโอที่มีกำลังขับ 2 x 20 วัตต์ ความผันผวนของพลังงานจะสูงถึง 70-80 วัตต์ (ประมาณ 70-80% ของการใช้พลังงานสูงสุด) ดังนั้นสำหรับอุปกรณ์วิทยุประเภทนี้ UPS จึงมีราคาแพงกว่าเนื่องจากจำเป็นต้องใช้วงจรตัวแปลงแบบผลักดึง (ตัวแปลง) ตัวปรับความเสถียรที่ซับซ้อนมากขึ้น ตัวกรอง ฯลฯ

ทั้งนี้ผู้ออกแบบโทรทัศน์ อุปกรณ์วิดีโอ และอื่นๆ ทั้งรุ่นก่อนและรุ่นปัจจุบัน เครื่องใช้ในครัวเรือนตามกฎแล้ว ให้ยึดตามหลักการที่เป็นที่ยอมรับในด้านความน่าเชื่อถือ ประสิทธิภาพ และความเรียบง่ายในแง่ของการสร้างแหล่งจ่ายไฟฟ้าแบบสวิตชิ่ง ความพยายามหลักมุ่งไปที่การปรับปรุงและการย่อส่วนขนาดเล็ก ฐานธาตุเพิ่มความน่าเชื่อถือของ UPS (รวมถึงการแนะนำการป้องกันต่างๆ) และขยายช่วงการทำงานของแรงดันไฟฟ้าหลักที่จ่ายให้

แผนภาพโครงสร้างของแหล่งจ่ายไฟสลับ

ในทางปฏิบัติ ในการออกแบบอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งสำหรับทีวีและ VCR นั้น UPS ที่ใช้ตัวแปลงแบบปรับได้ที่มีอินพุตแบบไม่มีหม้อแปลงจะใช้กันอย่างแพร่หลาย

บล็อกไดอะแกรมของแหล่งจ่ายไฟสลับประกอบด้วยสององค์ประกอบหลัก: วงจรเรียงกระแสไฟหลัก CB และตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า PN

วงจรเรียงกระแสหลักทำหน้าที่ในการแก้ไขแรงดันไฟหลัก Uc และระลอกคลื่นให้เรียบ ให้โหมดการชาร์จที่ราบรื่นสำหรับตัวเก็บประจุตัวกรองเมื่อเปิดแหล่งจ่ายไฟ แหล่งจ่ายไฟอย่างต่อเนื่องไปยังโหลดระหว่างแรงดันไฟตกระยะสั้นต่ำกว่าระดับที่อนุญาต และ ลดระดับการรบกวนด้วยการใช้ตัวกรองสัญญาณรบกวนพิเศษ (ในรายละเอียดเพิ่มเติม วิธีการต่อสู้กับสัญญาณรบกวนในแหล่งจ่ายไฟสลับจะกล่าวถึงในภายหลัง)

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าประกอบด้วยตัวแปลง Kv และตัวควบคุม (อุปกรณ์ควบคุม) K ในทางกลับกันตัวแปลงประกอบด้วยอินเวอร์เตอร์ที่ปรับได้ และหม้อแปลงพัลส์ T วงจรเรียงกระแส B และความคงตัว CM ของแรงดันไฟฟ้าสำรอง Un อินเวอร์เตอร์จะแปลงแรงดันไฟขาออก DC ของ CB เป็นคลื่นสี่เหลี่ยมที่แปรผันได้ หม้อแปลงพัลส์ทำงานที่ความถี่เพิ่มขึ้น (มากกว่า 20 kHz) และให้โหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอัตโนมัติของอินเวอร์เตอร์ โดยได้รับแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นในการจ่ายไฟให้กับตัวควบคุม วงจรป้องกันและวงจรโหลดของ PSU เช่นเดียวกับการแยกทางไฟฟ้าของเครือข่าย จากภาระ

คอนโทรลเลอร์ทำการควบคุมพัลส์ของสวิตช์ทรานซิสเตอร์อันทรงพลังของอินเวอร์เตอร์ (ด้วยเหตุผลที่ระบุไว้ข้างต้น เฉพาะคอนเวอร์เตอร์ที่อิงจากอินเวอร์เตอร์แบบกระตุ้นตัวเองแบบวงจรเดียว (ออสซิลเลเตอร์) ที่ใช้เป็นหลักในทีวีและอุปกรณ์วิดีโอ) นอกจากนี้คอนโทรลเลอร์ยังได้รับความไว้วางใจให้มีหน้าที่ในการรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าที่โหลดตลอดจนปกป้อง PSU จากแรงดันไฟเกิน (บูสต์) กระแสไฟขาออกเกินพิกัดแรงดันตก (บั๊ก) และความร้อนสูงเกินไป ในบางการออกแบบ ฟังก์ชันของอุปกรณ์เปิด/ปิดระยะไกลจะถูกนำมาใช้เพิ่มเติมโดยตรงในวงจรควบคุม

ข้าว. 1. บล็อกไดอะแกรมทั่วไปของแหล่งจ่ายไฟสลับ

ตัวควบคุม UPS ประกอบด้วยหน่วยการทำงานต่อไปนี้: แหล่งจ่ายไฟสำหรับตัวควบคุม IPK; โมดูเลเตอร์ระยะเวลาชีพจร MDI; อุปกรณ์ป้องกันอัลตราโซนิก วงจรลอจิกของ LAN สำหรับการรวมสัญญาณ MDI และ US ตัวขับแรงดันไฟฟ้าควบคุม FUN สำหรับทรานซิสเตอร์คอนเวอร์เตอร์ที่ทรงพลัง

ในตัวควบคุมสำหรับอุปกรณ์โทรทัศน์และวิดีโอ ตามกฎแล้ววงจร IPC นั้นใช้ตามโซ่กระตุ้นที่เชื่อมต่อสั้น ๆ กับแรงดันเอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสหลักตามด้วยการสลับเป็นพลังงานจากขดลวดพิเศษของหม้อแปลงพัลส์ T

โมดูเลเตอร์ระยะเวลาพัลส์ (MDI) สร้างลำดับพัลส์ด้วยอัตราส่วนที่กำหนดของระยะเวลาพัลส์ต่อระยะเวลาหยุดชั่วคราว (รอบหน้าที่) ขึ้นอยู่กับวิธีการควบคุมทรานซิสเตอร์ที่ทรงพลังของคอนเวอร์เตอร์ใน MDI สามารถใช้การมอดูเลตประเภทต่อไปนี้: เฟสพัลส์ (PIM); ความถี่ชีพจร (PFM); ความกว้างพัลส์ (PWM) ในอุปกรณ์จ่ายไฟแบบพัลส์ MDI ที่ใช้ PWM นั้นใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดเนื่องจากความเรียบง่ายของการใช้วงจร และเนื่องจากในตัวแปลงแรงดัน PWM ความถี่การสลับยังคงไม่เปลี่ยนแปลง และมีเพียงระยะเวลาของพัลส์เท่านั้นที่เปลี่ยนแปลง ในตัวแปลง PIM และ PFM ความถี่สวิตชิ่งจะเปลี่ยนแปลงระหว่างกระบวนการควบคุม ซึ่งเป็นข้อเสียเปรียบหลัก ซึ่งจำกัดการใช้ทีวีและ VM ใน UPS (สัญญาณรบกวน)

ข้าว. 2. แผนภาพโครงสร้างของโมดูเลเตอร์ระยะเวลาพัลส์

เราจะพิจารณาหลักการของการสร้างและการทำงานของ MDI โดยอิงจากการปรับความกว้างพัลส์ (PWM modulator) ในรายละเอียดเพิ่มเติม MDI ประกอบด้วยหน่วยการทำงานต่อไปนี้ (รูปที่ 2): แหล่งแรงดันอ้างอิง ION; เครื่องขยายสัญญาณผิดพลาด (ไม่ตรงกัน) USO; ออสซิลเลเตอร์หลัก ZG; เครื่องกำเนิดแรงดันไฟฟ้าฟันเลื่อย GPN; ตัวเปรียบเทียบ PWM ShK

ข้าว. 3. พล็อตที่แสดงลักษณะการทำงานของโมดูเลเตอร์ PWM

โมดูเลเตอร์ PWM ทำงานดังนี้ CG สร้างการสั่นแบบสี่เหลี่ยม (รูปที่ 3, a) โดยมีความถี่เท่ากับความถี่ในการทำงานของตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า เกิดจากการสั่นเหล่านี้ใน GPN แรงดันฟันเลื่อยขึ้น (รูปที่ 3, b) เข้าสู่อินพุตของตัวเปรียบเทียบ PWM ShK ซึ่งเป็นอินพุตอื่นที่รับสัญญาณจากเอาต์พุตของเครื่องขยายสัญญาณข้อผิดพลาด สัญญาณเอาท์พุตของ USO Uos เป็นสัดส่วนกับความแตกต่างระหว่างแรงดันอ้างอิงและแรงดันไฟฟ้าที่สร้างโดยวงจรป้อนกลับ Uoc ดังนั้นแรงดันไฟฟ้า Ush จึงเป็นสัญญาณที่ไม่ตรงกันซึ่งระดับการเปลี่ยนแปลงตามสัดส่วนกับการเปลี่ยนแปลงของกระแสโหลด In หรือแรงดันเอาต์พุต Uout ของ PSU (ดูรูปที่ 1) อันเป็นผลมาจากการออกแบบวงจรดังกล่าวทำให้เกิดวงจรปิดสำหรับควบคุมระดับแรงดันไฟขาออก

ตัวเปรียบเทียบ PWM เป็นหน่วยฟังก์ชันเชิงเส้นแบบไม่ต่อเนื่องของ MDI อินพุตที่จ่ายแรงดันฟันเลื่อยคืออินพุตอ้างอิง และอินพุตที่สองคืออินพุตควบคุม สัญญาณเอาท์พุตคือ ShK-pulse ระยะเวลาของพัลส์เอาต์พุต (รูปที่ 3, c) ถูกกำหนดโดยระดับของสัญญาณควบคุมส่วนเกิน Uosh เหนือการอ้างอิง Up และเปลี่ยนแปลงระหว่างการทำงานตามการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณควบคุมอินพุต พัลส์เอาต์พุตที่มอดูเลตตามระยะเวลาของ SC ผ่านวงจรลอจิกของ LS (ดูรูปที่ 1) จะถูกป้อนไปยังตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าควบคุม FUN ซึ่งสัญญาณควบคุมถูกสร้างขึ้นโดยการเปลี่ยนทรานซิสเตอร์สวิตช์อันทรงพลังของคอนเวอร์เตอร์

ความเสถียรของแรงดันเอาต์พุต Un เกิดขึ้นเนื่องจากความจริงที่ว่าเมื่อแรงดันเอาต์พุตของตัวแปลงเปลี่ยนแปลง แรงดันป้อนกลับ Uoc ก็เปลี่ยนแปลงเช่นกัน ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระยะเวลาของพัลส์ที่เอาต์พุตของบาร์โค้ด และสิ่งนี้ใน เลี้ยวทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในพลังงานที่จ่ายให้กับวงจรทุติยภูมิ สิ่งนี้ทำให้มั่นใจเสถียรภาพของแรงดันเอาต์พุตของ PV ในแง่ของค่าเฉลี่ย

ข้อกำหนดหลักประการหนึ่งสำหรับการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งคือการแยกกระแสไฟฟ้าของเครือข่ายอุปทานและโหลดที่เชื่อมต่อผ่านวงจรป้อนกลับไปยังอุปกรณ์ป้องกันอัลตราโซนิกและเครื่องขยายสัญญาณข้อผิดพลาด USO

ปัจจุบันคู่ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ (ออปโตคัปเปลอร์) หรือหม้อแปลงไฟฟ้าถูกใช้เป็นองค์ประกอบการดีคัปปลิ้ง ข้อดีที่ไม่ต้องสงสัยของการแยกออปโตคัปเปลอร์เมื่อเปรียบเทียบกับการแยกหม้อแปลงคือความสามารถในการผลิต ขนาดเล็ก และความสามารถในการส่งสัญญาณในช่วงความถี่กว้าง

อย่างไรก็ตาม การแยกหม้อแปลงไฟฟ้าทำให้สามารถใช้แอมพลิฟายเออร์กลางจำนวนน้อยในตัวควบคุม UPS ได้ เพื่อให้ง่ายต่อการจับคู่กับแหล่งสัญญาณป้อนกลับแรงดันสูง (เช่น ในอุปกรณ์จ่ายไฟของทีวีที่ใช้ฟลายแบ็คพัลส์สำหรับ PWM ควบคุม). การสแกนเส้น). อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน ขณะพัฒนาอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง นักออกแบบนิยมใช้วงจรดีคัปปลิ้งแบบออปโตคัปเปลอร์มากขึ้น

โดยสรุป เราทราบว่าแนวโน้มหลักในการปรับปรุงอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งสำหรับอุปกรณ์วิดีโอในครัวเรือนคือการเปลี่ยนจากการออกแบบตามองค์ประกอบที่ไม่ต่อเนื่องเป็นการออกแบบอุปกรณ์จ่ายไฟที่เกือบจะสมบูรณ์บนวงจรรวม ประการแรก เรื่องนี้เกี่ยวข้องกับวงจรของตัวควบคุม UPS และความคงตัวของแรงดันไฟฟ้าโหลดทุติยภูมิ จำเป็นต้องพูดเกี่ยวกับสวิตช์ทรานซิสเตอร์แรงสูงอันทรงพลังแยกจากกัน ปัจจุบันมีการใช้ตัวควบคุม IC ที่มีสวิตช์เปิดปิดในตัวเพิ่มมากขึ้น และทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์กำลังถูกแทนที่ด้วยทรานซิสเตอร์ CMOS อันทรงพลัง ข้อได้เปรียบหลักของสวิตช์ CMOS คือการควบคุมที่ง่ายกว่า เพิ่มความต้านทานต่อการสลายทุติยภูมิเนื่องจากลดความน่าจะเป็นของการไม่ให้ความร้อนของคริสตัลในพื้นที่ ความถี่การสลับเพิ่มขึ้น (สูงสุด 0.1-1.0 MHz) (ไม่มีการสะสมประจุใน พวกเขา).

ส่วนประกอบสำคัญของคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องคือ แหล่งจ่ายไฟ (PSU). มีความสำคัญเท่ากับส่วนที่เหลือของคอมพิวเตอร์ ในขณะเดียวกัน การซื้อแหล่งจ่ายไฟก็ค่อนข้างหายาก เนื่องจาก PSU ที่ดีสามารถจ่ายไฟให้กับระบบหลายรุ่นได้ จากทั้งหมดนี้การซื้อแหล่งจ่ายไฟต้องดำเนินการอย่างจริงจังเนื่องจากชะตากรรมของคอมพิวเตอร์ขึ้นอยู่กับการทำงานของแหล่งจ่ายไฟโดยตรง

วัตถุประสงค์หลักของแหล่งจ่ายไฟคือการสร้างแรงดันไฟฟ้าซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานของหน่วยพีซีทั้งหมด แรงดันไฟหลักของส่วนประกอบคือ:

• +3.3V

นอกจากนี้ยังมีแรงดันไฟฟ้าเพิ่มเติม:

เพื่อนำไปปฏิบัติ การแยกด้วยไฟฟ้าการทำหม้อแปลงด้วยขดลวดที่จำเป็นก็เพียงพอแล้ว แต่ในการจ่ายไฟให้กับคอมพิวเตอร์ คุณต้องใช้พลังงานมาก พลังโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ พีซีสมัยใหม่. สำหรับ แหล่งจ่ายไฟคอมพิวเตอร์เราจะต้องผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าที่ไม่เพียงแต่จะมีขนาดใหญ่เท่านั้น แต่ยังมีน้ำหนักมากอีกด้วย อย่างไรก็ตาม ด้วยการเพิ่มความถี่ของกระแสไฟจ่ายของหม้อแปลงไฟฟ้า เพื่อสร้างฟลักซ์แม่เหล็กที่เหมือนกัน จึงจำเป็นต้องมีการหมุนรอบน้อยลงและส่วนตัดขวางที่เล็กกว่าของวงจรแม่เหล็ก ในอุปกรณ์จ่ายไฟที่สร้างขึ้นโดยใช้ตัวแปลง ความถี่ของแรงดันไฟฟ้าของหม้อแปลงไฟฟ้าจะสูงกว่า 1,000 เท่าขึ้นไป ช่วยให้คุณสร้างอุปกรณ์จ่ายไฟขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบาได้

แหล่งจ่ายไฟสลับที่ง่ายที่สุด

พิจารณาบล็อกไดอะแกรมของ simple แหล่งจ่ายไฟสลับซึ่งรองรับอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งทั้งหมด

.

บล็อกแรกไม่ การแปลงแรงดันไฟหลักสลับเป็นไดเร็ค. เช่น ตัวแปลงประกอบด้วยไดโอดบริดจ์ที่แก้ไขแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ และตัวเก็บประจุที่ทำให้ระลอกคลื่นของแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขเรียบขึ้น โบเก้นี้ยังประกอบด้วย องค์ประกอบเพิ่มเติม: ตัวกรองแรงดันไฟหลักป้องกันระลอกคลื่นและเทอร์มิสเตอร์ของเครื่องกำเนิดสัญญาณพัลส์เพื่อทำให้กระแสไฟกระชากในขณะที่เปิดเครื่อง อย่างไรก็ตาม องค์ประกอบเหล่านี้อาจถูกละเว้นเพื่อประหยัดต้นทุน

บล็อกต่อไปคือ เครื่องกำเนิดชีพจรซึ่งสร้างพัลส์ที่ความถี่หนึ่งที่ป้อน ขดลวดปฐมภูมิหม้อแปลงไฟฟ้า ความถี่ของการสร้างพัลส์ของอุปกรณ์จ่ายไฟที่แตกต่างกันนั้นแตกต่างกันและอยู่ในช่วง 30 - 200 kHz หม้อแปลงไฟฟ้าทำหน้าที่หลักของแหล่งจ่ายไฟ: การแยกไฟฟ้าจากเครือข่ายและลดแรงดันไฟฟ้าให้เป็นค่าที่ต้องการ

แรงดันไฟสลับที่ได้รับจากหม้อแปลงจะถูกแปลงโดยบล็อกถัดไปเป็นแรงดันไฟตรง บล็อกประกอบด้วยไดโอดปรับแรงดันไฟฟ้าและตัวกรองระลอก ในบล็อกนี้ ตัวกรองระลอกคลื่นมีความซับซ้อนมากกว่าบล็อกแรก และประกอบด้วยกลุ่มของตัวเก็บประจุและโช้ค เพื่อประหยัดเงิน ผู้ผลิตสามารถติดตั้งตัวเก็บประจุขนาดเล็กและโช้กที่มีความเหนี่ยวนำต่ำได้

ครั้งแรก บล็อกพลังแรงกระตุ้นเป็นตัวแทน ตัวแปลงแบบผลักดึงหรือแบบจังหวะเดียว. Push-pull หมายความว่ากระบวนการสร้างประกอบด้วยสองส่วน ในตัวแปลงดังกล่าว ทรานซิสเตอร์สองตัวจะเปิดและปิดตามลำดับ ดังนั้น ในตัวแปลงแบบวงจรเดียว ทรานซิสเตอร์หนึ่งตัวจะเปิดและปิด แบบแผนของตัวแปลงแบบผลักดึงและแบบวงจรเดียวแสดงไว้ด้านล่าง

.

พิจารณาองค์ประกอบของโครงการโดยละเอียด:

X2 - ขั้วต่อแหล่งจ่ายไฟวงจร

X1 - ขั้วต่อที่ถอดแรงดันขาออก

R1 - ความต้านทานที่กำหนดออฟเซ็ตขนาดเล็กเริ่มต้นบนปุ่ม จำเป็นสำหรับการเริ่มต้นกระบวนการออสซิลเลชั่นในคอนเวอร์เตอร์ที่เสถียรยิ่งขึ้น

R2 คือความต้านทานที่จำกัดกระแสฐานบนทรานซิสเตอร์ ซึ่งจำเป็นต่อการป้องกันทรานซิสเตอร์จากการไหม้

TP1 - หม้อแปลงมีขดลวดสามกลุ่ม ขดลวดเอาต์พุตแรกสร้างแรงดันเอาต์พุต ขดลวดที่สองทำหน้าที่เป็นโหลดสำหรับทรานซิสเตอร์ อันที่สามสร้างแรงดันควบคุมสำหรับทรานซิสเตอร์

ในช่วงเริ่มต้นของการเปิดวงจรแรก ทรานซิสเตอร์จะแง้มเล็กน้อย เนื่องจากแรงดันบวกถูกนำไปใช้กับฐานผ่านตัวต้านทาน R1 กระแสไหลผ่านทรานซิสเตอร์แง้ม ซึ่งไหลผ่านขดลวดที่สองของหม้อแปลงเช่นกัน กระแสที่ไหลผ่านขดลวดสร้างสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กสร้างแรงดันไฟฟ้าในขดลวดที่เหลือของหม้อแปลงไฟฟ้า เป็นผลให้มีการสร้างแรงดันบวกบนขดลวด III ซึ่งจะเปิดทรานซิสเตอร์เพิ่มเติม กระบวนการจะดำเนินต่อไปจนกว่าทรานซิสเตอร์จะเข้าสู่โหมดอิ่มตัว โหมดความอิ่มตัวนั้นมีลักษณะเฉพาะจากข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อกระแสควบคุมที่ใช้กับทรานซิสเตอร์เพิ่มขึ้น กระแสไฟขาออกยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าในขดลวดจะเกิดขึ้นเฉพาะในกรณีที่มีการเปลี่ยนแปลง สนามแม่เหล็ก, การเติบโตหรือลดลง, หากไม่มีกระแสที่เพิ่มขึ้นที่เอาต์พุตของทรานซิสเตอร์, ดังนั้น, จะนำไปสู่การหายตัวไปของ EMF ในขดลวด II และ III การสูญเสียแรงดันไฟฟ้าในขดลวด III จะทำให้ระดับการเปิดทรานซิสเตอร์ลดลง และกระแสเอาท์พุตของทรานซิสเตอร์จะลดลง ดังนั้น สนามแม่เหล็กก็จะลดลงด้วย การลดสนามแม่เหล็กจะสร้างแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วตรงข้าม แรงดันลบในขดลวด III จะเริ่มปิดทรานซิสเตอร์มากยิ่งขึ้น กระบวนการนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าสนามแม่เหล็กจะหายไปอย่างสมบูรณ์ เมื่อสนามแม่เหล็กหายไป แรงดันลบในขดลวด III ก็จะหายไปเช่นกัน กระบวนการจะเริ่มทำซ้ำอีกครั้ง

ตัวแปลงแบบกด-ดึงทำงานบนหลักการเดียวกัน แต่ความแตกต่างคือมีทรานซิสเตอร์สองตัว และเปิดและปิดในทางกลับกัน กล่าวคือ เมื่ออันหนึ่งเปิด อีกอันหนึ่งปิด วงจรตัวแปลงแบบพุช-พูลมีข้อได้เปรียบที่ดีในการใช้ลูปฮิสเทรีซิสทั้งหมด ตัวนำแม่เหล็กหม้อแปลงไฟฟ้า การใช้ฮิสเทรีซิสลูปหรือการทำให้เป็นแม่เหล็กเพียงส่วนเดียวในทิศทางเดียวจะนำไปสู่ผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์มากมายที่ลดประสิทธิภาพของคอนเวอร์เตอร์และทำให้ประสิทธิภาพของคอนเวอร์เตอร์ลดลง ดังนั้นโดยพื้นฐานแล้ววงจรตัวแปลงแบบผลักดึงพร้อมหม้อแปลงเปลี่ยนเฟสจึงถูกใช้ทุกที่ ในวงจรที่ต้องการความเรียบง่าย ขนาดเล็ก และใช้พลังงานต่ำ ยังคงใช้วงจรรอบเดียว

พาวเวอร์ซัพพลาย ATX form factor ที่ไม่มีการแก้ไขตัวประกอบกำลัง

ตัวแปลงที่กล่าวถึงข้างต้น แม้ว่าจะเป็นอุปกรณ์สำเร็จรูป แต่ก็ไม่สะดวกในการใช้งานในทางปฏิบัติ ความถี่ของตัวแปลง แรงดันเอาต์พุต และพารามิเตอร์ "ลอย" อื่น ๆ มากมาย เปลี่ยนแปลงตามการเปลี่ยนแปลง: แรงดันไฟจ่าย โหลดเอาต์พุตของตัวแปลง และอุณหภูมิ แต่ถ้าปุ่มถูกควบคุมโดยคอนโทรลเลอร์ที่สามารถรักษาเสถียรภาพและฟังก์ชั่นเพิ่มเติมต่างๆ คุณสามารถใช้วงจรเพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ได้ วงจรจ่ายไฟที่ใช้ตัวควบคุม PWM นั้นค่อนข้างง่ายและโดยทั่วไปแล้วเป็นเครื่องกำเนิดสัญญาณพัลส์ที่สร้างขึ้นบนตัวควบคุม PWM

PWM - การปรับความกว้างพัลส์. ช่วยให้คุณสามารถปรับความกว้างของสัญญาณของตัวกรองความถี่ต่ำผ่าน (filter ความถี่ต่ำ) โดยมีการเปลี่ยนแปลงระยะเวลาหรือรอบการทำงานของพัลส์ ข้อได้เปรียบหลักของ PWM คือประสิทธิภาพของเพาเวอร์แอมป์สูงและความเป็นไปได้ในการใช้งานที่ยอดเยี่ยม

วงจรจ่ายไฟนี้มีพลังงานต่ำและใช้ทรานซิสเตอร์สนามเป็นกุญแจ ซึ่งทำให้สามารถลดความซับซ้อนของวงจรและกำจัดองค์ประกอบเพิ่มเติมที่จำเป็นในการควบคุมสวิตช์ทรานซิสเตอร์ ที่ อุปกรณ์จ่ายไฟสูง ตัวควบคุม PWMมีปุ่มเอาต์พุตควบคุม ("ไดรเวอร์") ทรานซิสเตอร์ IGBT ใช้เป็นคีย์เอาต์พุตในอุปกรณ์จ่ายไฟสูง

แรงดันไฟหลักในวงจรนี้จะถูกแปลงเป็นแรงดันคงที่และป้อนผ่านกุญแจไปยังขดลวดแรกของหม้อแปลงไฟฟ้า ขดลวดที่สองทำหน้าที่จ่ายไฟให้กับไมโครเซอร์กิตและสร้างแรงดันป้อนกลับ ตัวควบคุม PWM สร้างพัลส์ด้วยความถี่ที่กำหนดโดยวงจร RC ที่เชื่อมต่อกับขา 4 พัลส์จะถูกส่งไปยังอินพุตของคีย์ซึ่งจะขยายสัญญาณเหล่านั้น ระยะเวลาของพัลส์แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ขา 2

พิจารณาวงจรจ่ายไฟ ATX จริง มันมีองค์ประกอบมากมายและมีอุปกรณ์เพิ่มเติมอยู่ในนั้น สี่เหลี่ยมสีแดงของวงจรจ่ายไฟแบ่งออกเป็นส่วนหลักตามเงื่อนไข

วงจรจ่ายไฟ ATX 150-300 W

ในการจ่ายไฟให้กับชิปควบคุม รวมถึงการสร้างแรงดันไฟสแตนด์บายที่ +5 ซึ่งคอมพิวเตอร์จะใช้เมื่อปิดเครื่อง จะมีตัวแปลงอื่นอยู่ในวงจร ในไดอะแกรมถูกกำหนดให้เป็นบล็อก 2 อย่างที่คุณเห็น มันถูกสร้างขึ้นตามวงจรคอนเวอร์เตอร์วงจรเดียว บล็อกที่สองยังมีองค์ประกอบเพิ่มเติม โดยพื้นฐานแล้วสิ่งเหล่านี้คือวงจรดูดซับไฟกระชากที่สร้างขึ้นโดยหม้อแปลงคอนเวอร์เตอร์ ชิป 7805 - ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าสร้างแรงดันสแตนด์บาย + 5V จากแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขของตัวแปลง

บ่อยครั้งที่มีการติดตั้งส่วนประกอบคุณภาพต่ำหรือชำรุดในหน่วยสร้างแรงดันไฟฟ้าสแตนด์บาย ซึ่งทำให้ความถี่ของตัวแปลงลดลงถึงช่วงเสียง เป็นผลให้ได้ยินเสียงสารภาพจากแหล่งจ่ายไฟ

เนื่องจากแหล่งจ่ายไฟขับเคลื่อนโดยAC แรงดันไฟฟ้า 220Vและตัวแปลงต้องการพลังงาน แรงดันคงที่จำเป็นต้องแปลงแรงดันไฟฟ้า บล็อกแรกดำเนินการแก้ไขและกรองแรงดันไฟหลักสลับ บล็อกนี้ยังมีตัวกรองป้องกันสัญญาณรบกวนที่เกิดจากตัวจ่ายไฟเอง

บล็อกที่สามคือตัวควบคุม TL494 PWM มันทำหน้าที่พื้นฐานทั้งหมดของแหล่งจ่ายไฟ ปกป้องแหล่งจ่ายไฟจากการลัดวงจร ปรับแรงดันเอาต์พุตให้คงที่ และสร้างสัญญาณ PWM เพื่อควบคุมสวิตช์ทรานซิสเตอร์ที่โหลดบนหม้อแปลงไฟฟ้า

บล็อกที่สี่ประกอบด้วยหม้อแปลงสองตัวและสวิตช์ทรานซิสเตอร์สองกลุ่ม หม้อแปลงตัวแรกสร้างแรงดันควบคุมสำหรับทรานซิสเตอร์เอาท์พุท เนื่องจากตัวควบคุม TL494 PWM สร้างสัญญาณพลังงานต่ำ ทรานซิสเตอร์กลุ่มแรกจะขยายสัญญาณนี้และส่งผ่านไปยังหม้อแปลงตัวแรก ทรานซิสเตอร์กลุ่มที่สองหรือเอาท์พุทจะถูกโหลดบนหม้อแปลงหลักซึ่งเป็นแรงดันไฟฟ้าหลัก มีการใช้รูปแบบที่ซับซ้อนมากขึ้นสำหรับการจัดการคีย์เอาต์พุตเนื่องจากความซับซ้อนของการจัดการ ทรานซิสเตอร์สองขั้วและป้องกันตัวควบคุม PWM จากไฟฟ้าแรงสูง

บล็อกที่ห้าประกอบด้วยไดโอด Schottky ที่แก้ไขแรงดันเอาต์พุตของหม้อแปลงและตัวกรองความถี่ต่ำ (LPF) ตัวกรองความถี่ต่ำผ่านประกอบด้วยตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าที่มีความจุและโช้กพอสมควร ที่เอาต์พุตของตัวกรองความถี่ต่ำผ่านจะมีตัวต้านทานที่โหลดไว้ ตัวต้านทานเหล่านี้มีความจำเป็นเพื่อให้หลังจากปิดความจุของแหล่งจ่ายไฟแล้วจะไม่ถูกชาร์จ นอกจากนี้ยังมีตัวต้านทานที่เอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสไฟหลัก

องค์ประกอบที่เหลือที่ไม่ได้วนอยู่ในบล็อกคือลูกโซ่ขึ้นรูป " สัญญาณสุขภาพ". โซ่เหล่านี้ทำหน้าที่ปกป้องแหล่งจ่ายไฟจากการลัดวงจรหรือตรวจสอบความสมบูรณ์ของแรงดันไฟขาออก

มาดูกันว่าเป็นอย่างไร แผงวงจรพิมพ์ แหล่งจ่ายไฟ 200 วัตต์องค์ประกอบตั้งอยู่ รูปแสดง:

ตัวเก็บประจุที่กรองแรงดันเอาต์พุต

วางตัวเก็บประจุตัวกรองแรงดันไฟขาออกที่ไม่ได้ขาย

ตัวเหนี่ยวนำที่กรองแรงดันเอาต์พุต ขดลวดขนาดใหญ่ไม่เพียงแต่ทำหน้าที่เป็นตัวกรองเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่เป็นตัวกันโคลงของเฟอร์โรแมกเนติกอีกด้วย สิ่งนี้ช่วยให้คุณลดการบิดเบือนของแรงดันไฟฟ้าได้เล็กน้อยด้วยการโหลดแรงดันเอาต์พุตต่างๆ ที่ไม่สม่ำเสมอ

ชิป PWM โคลง WT7520

หม้อน้ำที่ติดตั้งไดโอด Schottky สำหรับแรงดันไฟฟ้า + 3.3V และ + 5V และไดโอดธรรมดาสำหรับแรงดัน + 12V ควรสังเกตว่าบ่อยครั้งโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแหล่งจ่ายไฟรุ่นเก่าองค์ประกอบเพิ่มเติมจะถูกวางไว้บนหม้อน้ำตัวเดียวกัน สิ่งเหล่านี้คือองค์ประกอบการรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้า + 5V และ + 3.3V ในอุปกรณ์จ่ายไฟที่ทันสมัย ​​เฉพาะไดโอด Schottky สำหรับแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานหรือทรานซิสเตอร์แบบ field-effect ทั้งหมดเท่านั้นที่วางอยู่บนหม้อน้ำนี้ ซึ่งใช้เป็นองค์ประกอบเรียงกระแส

หม้อแปลงหลักซึ่งทำหน้าที่สร้างแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดรวมถึงการแยกทางไฟฟ้าจากเครือข่าย

หม้อแปลงไฟฟ้าที่สร้างแรงดันควบคุมสำหรับทรานซิสเตอร์เอาท์พุตของคอนเวอร์เตอร์

หม้อแปลงคอนเวอร์เตอร์ที่สร้างแรงดันไฟสแตนด์บาย + 5V.

หม้อน้ำซึ่งเป็นที่ตั้งของทรานซิสเตอร์เอาท์พุทของคอนเวอร์เตอร์รวมทั้งทรานซิสเตอร์ของคอนเวอร์เตอร์ที่สร้างแรงดันไฟฟ้าสแตนด์บาย

ตัวเก็บประจุกรองแรงดันไฟหลัก พวกเขาไม่จำเป็นต้องเป็นสองคน ในการสร้างแรงดันไบโพลาร์และสร้างจุดกึ่งกลาง จะมีการติดตั้งตัวเก็บประจุสองตัวที่มีความจุเท่ากัน แบ่งแรงดันไฟหลักที่แก้ไขแล้วครึ่งหนึ่ง ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าสองขั้วที่มีขั้วต่างกันเชื่อมต่ออยู่ใน จุดร่วม. ในวงจรจ่ายไฟเดียวมีตัวเก็บประจุเพียงตัวเดียว

องค์ประกอบตัวกรองเครือข่ายจากฮาร์โมนิก (สัญญาณรบกวน) ที่สร้างโดยแหล่งจ่ายไฟ

ไดโอดบริดจ์ไดโอดที่แก้ไขแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับของเครือข่าย

แหล่งจ่ายไฟ 350 Wตั้งเท่าๆกัน ที่โดดเด่นทันทีคือบอร์ดขนาดใหญ่ ฮีทซิงค์ที่ขยายใหญ่ขึ้น และหม้อแปลงคอนเวอร์เตอร์ขนาดใหญ่ขึ้น

ตัวเก็บประจุกรองแรงดันขาออก

ฮีทซิงค์ที่ทำให้ไดโอดเย็นลงเพื่อแก้ไขแรงดันไฟขาออก

ตัวควบคุม PWM AT2005 (คล้ายกับ WT7520) ซึ่งทำหน้าที่รักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้า

หม้อแปลงหลักของตัวแปลง

หม้อแปลงไฟฟ้าที่สร้างแรงดันควบคุมสำหรับทรานซิสเตอร์เอาท์พุท

หม้อแปลงแปลงแรงดันไฟฟ้าสแตนด์บาย

หม้อน้ำที่ทำให้ทรานซิสเตอร์เอาท์พุตของคอนเวอร์เตอร์เย็นลง

ตัวกรองแรงดันไฟหลักจากการรบกวนของแหล่งจ่ายไฟ

ไดโอดบริดจ์ไดโอด

ตัวเก็บประจุกรองแรงดันไฟหลัก

โครงร่างที่พิจารณาถูกใช้ในอุปกรณ์จ่ายไฟมานานแล้วและบางครั้งก็พบ

พาวเวอร์ซัพพลายรูปแบบ ATX พร้อมการแก้ไขตัวประกอบกำลัง

ในวงจรที่พิจารณา โหลดของเครือข่ายคือตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายผ่านไดโอดบริดจ์ ประจุของตัวเก็บประจุจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อแรงดันไฟน้อยกว่าแหล่งจ่ายไฟหลัก ส่งผลให้กระแสพัลซิ่งซึ่งมีข้อเสียอยู่หลายประการ

เราแสดงรายการข้อบกพร่องเหล่านี้:

1. กระแสแนะนำฮาร์โมนิกที่สูงขึ้น (การรบกวน) เข้าสู่เครือข่าย
2. กระแสการบริโภคขนาดใหญ่
3. องค์ประกอบปฏิกิริยาที่สำคัญในการบริโภคในปัจจุบัน;
4. ไม่ได้ใช้แรงดันไฟหลักตลอดระยะเวลา
5. ประสิทธิภาพของแผนดังกล่าวมีความสำคัญเพียงเล็กน้อย

พาวเวอร์ซัพพลายใหม่มีรูปแบบที่ทันสมัยที่ได้รับการปรับปรุง มีอีกหนึ่งบล็อกเพิ่มเติม - ตัวแก้ไขตัวประกอบกำลัง (PFC). มันทำการปรับปรุงตัวประกอบกำลัง หรือมากกว่า ภาษาธรรมดาขจัดข้อบกพร่องบางประการของวงจรเรียงกระแสบริดจ์แรงดันไฟหลัก

S=P + jQ

สูตรกำลังรวม

ตัวประกอบกำลัง (KM) กำหนดลักษณะพลังงานทั้งหมดของส่วนประกอบที่ทำงานอยู่และปริมาณของปฏิกิริยา โดยหลักการแล้ว เราสามารถพูดได้ว่าเหตุใดจึงคำนึงถึงกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ มันเป็นเรื่องสมมติและไม่มีประโยชน์

สมมุติว่าเรามีอุปกรณ์บางอย่าง ตัวจ่ายไฟ ที่มีตัวประกอบกำลัง 0.7 และกำลัง 300 วัตต์ จากการคำนวณจะเห็นได้ว่าแหล่งจ่ายไฟของเรามีกำลังทั้งหมด (ผลรวมของกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟและแอคทีฟ) มากกว่าที่ระบุไว้ และพลังงานนี้ควรได้รับจากเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟ 220V แม้ว่าพลังงานนี้จะไม่เป็นประโยชน์ (แม้แต่มิเตอร์ไฟฟ้าก็ไม่สามารถแก้ไขได้) แต่ก็ยังมีอยู่

นั่นคือองค์ประกอบภายในและสายเครือข่ายควรได้รับการจัดอันดับสำหรับ 430 W ไม่ใช่ 300 W และลองนึกภาพกรณีที่ตัวประกอบกำลังเท่ากับ 0.1 ... ด้วยเหตุนี้เครือข่ายเมืองจึงห้ามไม่ให้ใช้อุปกรณ์ที่มีค่าตัวประกอบกำลังน้อยกว่า 0.6 และหากพบสิ่งใดเจ้าของจะถูกปรับ

แคมเปญจึงพัฒนาวงจรจ่ายไฟใหม่ที่มี KKM ในตอนแรก โช้กเหนี่ยวนำขนาดใหญ่ที่รวมอยู่ที่อินพุตถูกใช้เป็น PFC แหล่งจ่ายไฟดังกล่าวเรียกว่าแหล่งจ่ายไฟที่มี PFC หรือ PFC แบบพาสซีฟ แหล่งจ่ายไฟดังกล่าวมี KM เพิ่มขึ้น เพื่อให้บรรลุ KM ที่ต้องการ จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์จ่ายไฟด้วยโช้คขนาดใหญ่ เนื่องจากอิมพีแดนซ์อินพุตของแหล่งจ่ายไฟคือ อักขระ capacitiveเนื่องจากตัวเก็บประจุที่ติดตั้งที่เอาต์พุตของวงจรเรียงกระแส การติดตั้งคันเร่งจะเพิ่มมวลของแหล่งจ่ายไฟอย่างมากและเพิ่ม KM เป็น 0.85 ซึ่งไม่มากนัก

เปิดคันเร่งเพื่อแก้ไข KM

เนื่องจาก PFC แบบพาสซีฟมีประสิทธิภาพต่ำ วงจร PFC ใหม่จึงถูกนำมาใช้ในแหล่งจ่ายไฟ ซึ่งอิงตามตัวปรับความเสถียร PWM ที่โหลดบนโช้ค โครงการนี้นำข้อดีหลายประการมาสู่แหล่งจ่ายไฟ:

• ขยายช่วงแรงดันไฟฟ้าปฏิบัติการ
• มันเป็นไปได้ที่จะลดความจุของตัวเก็บประจุกรองแรงดันไฟหลักอย่างมีนัยสำคัญ
• CM เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
• การลดน้ำหนักของแหล่งจ่ายไฟ
• เพิ่มประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟ

มีข้อเสียบางประการสำหรับโครงการนี้เช่นกัน ความน่าเชื่อถือของ PSU ลดลงและทำงานผิดพลาดบ้าง เครื่องสำรองไฟฉันเมื่อสลับระหว่างโหมดแบตเตอรี่ / ไฟหลัก การทำงานที่ไม่ถูกต้องของวงจรนี้กับ UPS นั้นเกิดจากการที่ความจุของตัวกรองแรงดันไฟหลักลดลงอย่างมากในวงจร ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าหายไปในช่วงเวลาสั้น ๆ กระแสของ KKM จะเพิ่มขึ้นอย่างมากซึ่งจำเป็นต่อการรักษาแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของ KKM อันเป็นผลมาจากการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรใน เปิดใช้งาน UPS แล้ว

ถ้าคุณดูที่วงจร แสดงว่าเป็นเครื่องกำเนิดพัลส์ที่โหลดบนตัวเหนี่ยวนำ แรงดันไฟหลักได้รับการแก้ไขโดยไดโอดบริดจ์และจ่ายให้กับคีย์ ซึ่งโหลดด้วยโช้ค L1 และหม้อแปลง T1 มีการแนะนำหม้อแปลงสำหรับการป้อนกลับของคอนโทรลเลอร์ด้วยคีย์ แรงดันไฟฟ้าจากตัวเหนี่ยวนำจะถูกลบออกโดยใช้ไดโอด D1 และ D2 ยิ่งไปกว่านั้น แรงดันไฟฟ้าจะถูกลบออกสลับกันโดยใช้ไดโอด จากนั้นจากไดโอดบริดจ์ จากนั้นจากตัวเหนี่ยวนำ และชาร์จตัวเก็บประจุ Cs1 และ Cs2 คีย์ Q1 เปิดขึ้นและตัวเหนี่ยวนำ L1 จะสะสมพลังงานของค่าที่ต้องการ ปริมาณพลังงานสะสมจะถูกควบคุมโดยระยะเวลาของสถานะเปิดของคีย์ ยิ่งเก็บพลังงานมากเท่าไร ตัวเหนี่ยวนำก็จะยิ่งให้แรงดันไฟฟ้ามากขึ้นเท่านั้น หลังจากปิดกุญแจ พลังงานสะสมจะถูกส่งกลับโดยตัวเหนี่ยวนำ L1 ผ่านไดโอด D1 ไปยังตัวเก็บประจุ

การดำเนินการนี้ช่วยให้คุณใช้ไซนัสอยด์ทั้งหมดของแรงดันไฟฟ้าสลับของเครือข่าย ตรงกันข้ามกับวงจรที่ไม่มี PFC และยังทำให้แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับคอนเวอร์เตอร์มีความเสถียรอีกด้วย

ในวงจรจ่ายไฟที่ทันสมัยมักใช้ ตัวควบคุม PWM สองช่องสัญญาณ. ไมโครเซอร์กิตหนึ่งตัวทำงานทั้งคอนเวอร์เตอร์และ PFC ส่งผลให้จำนวนองค์ประกอบในวงจรจ่ายไฟลดลงอย่างมาก

พิจารณาโครงการ บล็อกง่ายๆแหล่งจ่ายไฟ 12V โดยใช้ตัวควบคุม PWM แบบสองช่องสัญญาณ ML4819 ส่วนหนึ่งของแหล่งจ่ายไฟสร้างค่าคงที่ แรงดันคงที่+380V. อีกส่วนหนึ่งเป็นคอนเวอร์เตอร์ที่สร้างแรงดันคงที่คงที่ + 12V KKM ประกอบด้วยในกรณีที่พิจารณาข้างต้นของคีย์ Q1 ตัวเหนี่ยวนำ L1 ของหม้อแปลงป้อนกลับ T1 ที่โหลดไว้ ไดโอด D5, D6 ตัวเก็บประจุประจุ C2, ° C3, ° C4 ตัวแปลงประกอบด้วยสองปุ่ม Q2 และ Q3 โหลดบนหม้อแปลง T3 แรงดันอิมพัลส์ได้รับการแก้ไขโดยชุดไดโอด D13 และกรองโดยตัวเหนี่ยวนำ L2 และตัวเก็บประจุ C16, ° C18 ด้วยความช่วยเหลือของคาร์ทริดจ์ U2 แรงดันไฟฟ้าควบคุมแรงดันเอาต์พุตจะเกิดขึ้น

พิจารณาการออกแบบแหล่งจ่ายไฟซึ่งมี KKM ที่ใช้งานอยู่:

1. คณะกรรมการควบคุมการป้องกันปัจจุบัน
2. ตัวเหนี่ยวนำซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกรองแรงดัน + 12V และ + 5V และฟังก์ชั่นการรักษาเสถียรภาพของกลุ่ม
3. โช้คกรองแรงดัน +3.3V;
4. หม้อน้ำที่วางไดโอดเรียงกระแสของแรงดันเอาต์พุต
5. หม้อแปลงแปลงหลัก;
6. Transformer ที่ควบคุมคีย์ของตัวแปลงหลัก
7. หม้อแปลงเสริมตัวแปลง (สร้างแรงดันสแตนด์บาย);
8. บอร์ดควบคุมการแก้ไขตัวประกอบกำลัง
9. หม้อน้ำ, คูลลิ่งไดโอดบริดจ์และกุญแจของตัวแปลงหลัก;
10. ตัวกรองแรงดันไฟสายป้องกันการรบกวน
11. ตัวแก้ไขตัวประกอบกำลังสำลัก;
12. ตัวเก็บประจุกรองแรงดันไฟหลัก

คุณสมบัติการออกแบบและประเภทของตัวเชื่อมต่อ

พิจารณา ประเภทของตัวเชื่อมต่อที่อาจมีอยู่บนแหล่งจ่ายไฟ บน ผนังด้านหลังแหล่งจ่ายไฟขั้วต่อสำหรับเชื่อมต่อ สายเคเบิลเครือข่าย และเปลี่ยน ก่อนหน้านี้ ข้างขั้วต่อสายไฟยังมีขั้วต่อสำหรับเชื่อมต่อสายเคเบิลเครือข่ายของจอภาพด้วย องค์ประกอบอื่นอาจมีอยู่:

• ตัวบ่งชี้ของแรงดันไฟหลักหรือสถานะของแหล่งจ่ายไฟ
• ปุ่มควบคุมพัดลม
• ปุ่มสำหรับเปลี่ยนแรงดันไฟเมนอินพุต 110 / 220V
• พอร์ต USB ที่ติดตั้งในแหล่งจ่ายไฟฮับ USB
• อื่นๆ.

ที่ผนังด้านหลังมีพัดลมน้อยลงเพื่อดึงอากาศออกจากแหล่งจ่ายไฟ ชามพัดลมทั้งหมดถูกวางไว้ที่ด้านบนของแหล่งจ่ายไฟเนื่องจากพื้นที่ติดตั้งพัดลมที่ใหญ่ขึ้น ทำให้มีองค์ประกอบการทำความเย็นที่แอคทีฟขนาดใหญ่และเงียบ ในอุปกรณ์จ่ายไฟบางตัว มีพัดลมสองตัวติดตั้งไว้ที่ด้านบนและด้านหลัง

ออกนอกกำแพง สายไฟเมนบอร์ด. ในอุปกรณ์จ่ายไฟบางตัว แบบโมดูลาร์จะเชื่อมต่อผ่านขั้วต่อเช่นเดียวกับสายไฟอื่นๆ รูปด้านล่างแสดงให้เห็น

คุณจะเห็นว่าแรงดันไฟฟ้าแต่ละอันมีสีลวดของตัวเอง:

• สีเหลือง - +12 V
• สีแดง - +5 V
• สีส้ม - + 3.3V
• สีดำ - ธรรมดาหรือพื้น

สำหรับแรงดันไฟฟ้าอื่นๆ สีของสายไฟสำหรับผู้ผลิตแต่ละรายอาจแตกต่างกันไป

รูปภาพไม่แสดงคอนเน็กเตอร์จ่ายไฟเสริมสำหรับการ์ดวิดีโอ เนื่องจากคล้ายกับคอนเน็กเตอร์จ่ายไฟเสริมสำหรับโปรเซสเซอร์ นอกจากนี้ยังมีตัวเชื่อมต่อประเภทอื่นๆ ที่พบในคอมพิวเตอร์แบรนด์เนมจาก Dell, Apple และอื่นๆ

พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าและลักษณะของแหล่งจ่ายไฟ

แหล่งจ่ายไฟมีพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าหลายอย่างซึ่งส่วนใหญ่ไม่ได้ระบุไว้ในหนังสือเดินทาง ที่สติกเกอร์ด้านข้างของตัวจ่ายไฟ โดยปกติแล้วจะมีการระบุพารามิเตอร์พื้นฐานเพียงไม่กี่ตัว - แรงดันไฟฟ้าและกำลังงาน

แหล่งจ่ายไฟ

อำนาจมักจะระบุไว้บนฉลากด้วยการพิมพ์ขนาดใหญ่ พลังของตัวจ่ายไฟ บ่งบอกว่าสามารถให้พลังงานได้มากน้อยเพียงใด พลังงานไฟฟ้าอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับมัน เมนบอร์ด, การ์ดแสดงผล, ฮาร์ดไดรฟ์ ฯลฯ)

ตามทฤษฎีแล้ว การสรุปการใช้ส่วนประกอบที่ใช้และเลือกหน่วยจ่ายไฟที่มีกำลังไฟฟ้าสูงกว่าเล็กน้อยสำหรับการสำรองก็เพียงพอแล้ว สำหรับ นับกำลังคำแนะนำที่ให้มาค่อนข้างเหมาะสม ในหนังสือเดินทางของการ์ดจอหากมี ชุดระบายความร้อนของ CPU เป็นต้น

แต่อันที่จริงแล้ว ทุกอย่างซับซ้อนกว่ามาก เนื่องจากแหล่งจ่ายไฟสร้างแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน - 12V, 5V, -12V, 3.3V เป็นต้น แรงดันไฟฟ้าแต่ละเส้นได้รับการออกแบบสำหรับพลังงานของตัวเอง มีเหตุผลที่จะคิดว่ากำลังนี้ได้รับการแก้ไขแล้ว และผลรวมของมันก็เท่ากับกำลังของแหล่งจ่ายไฟ แต่มีหม้อแปลงหนึ่งตัวในแหล่งจ่ายไฟเพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดที่คอมพิวเตอร์ใช้ (ยกเว้นแรงดันไฟฟ้าสแตนด์บาย + 5V) จริงอยู่หายาก แต่คุณยังสามารถหาแหล่งจ่ายไฟที่มีหม้อแปลงแยกกันสองตัว แต่อุปกรณ์จ่ายไฟดังกล่าวมีราคาแพงและมักใช้ในเซิร์ฟเวอร์ ATX PSU ทั่วไปมีหม้อแปลงหนึ่งตัว ด้วยเหตุนี้ กำลังของสายแรงดันไฟฟ้าแต่ละเส้นจึงสามารถลอยได้: จะเพิ่มขึ้นหากสายอื่นๆ มีน้ำหนักน้อย และลดลงหากสายอื่นๆ มีน้ำหนักมาก ดังนั้นจึงมักเขียนบนแหล่งจ่ายไฟ พลังสูงสุดแต่ละเส้น และด้วยเหตุนี้ ถ้ารวมกันแล้ว กำลังจะออกมามากกว่ากำลังไฟฟ้าจริงของแหล่งจ่ายไฟอีก ดังนั้น ผู้ผลิตอาจสร้างความสับสนให้กับผู้บริโภค เช่น โดยการประกาศกำลังไฟพิกัดที่มากเกินไป ซึ่ง PSU ไม่สามารถจัดหาได้

โปรดทราบว่าหากคอมพิวเตอร์มี แหล่งจ่ายไฟไม่เพียงพอซึ่งจะทำให้การทำงานของอุปกรณ์ไม่ถูกต้อง ( ค้าง รีบูต คลิกหัวฮาร์ดไดรฟ์) จนถึงความเป็นไปไม่ได้ เปิดเครื่องคอมพิวเตอร์. และหากมีการติดตั้งมาเธอร์บอร์ดในพีซีซึ่งไม่ได้ออกแบบมาสำหรับพลังของส่วนประกอบที่ติดตั้งอยู่บนนั้น เมนบอร์ดมักจะทำงานได้ตามปกติ แต่เมื่อเวลาผ่านไป ขั้วต่อไฟจะไหม้เนื่องจากความร้อนและการเกิดออกซิเดชันอย่างต่อเนื่อง

มาตรฐานและใบรับรอง

เมื่อซื้อ PSU ก่อนอื่นคุณต้องพิจารณาถึงความพร้อมใช้งานของใบรับรองและการปฏิบัติตามมาตรฐานสากลที่ทันสมัย ในอุปกรณ์จ่ายไฟ คุณมักจะพบข้อบ่งชี้ของมาตรฐานต่อไปนี้:

นอกจากนี้ยังมีมาตรฐานคอมพิวเตอร์ของฟอร์มแฟกเตอร์ ATX ซึ่งกำหนดขนาด การออกแบบ และพารามิเตอร์อื่นๆ ของแหล่งจ่ายไฟ รวมถึงการเบี่ยงเบนแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตภายใต้โหลด วันนี้มีมาตรฐาน ATX หลายเวอร์ชัน:

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

ความแตกต่างระหว่างเวอร์ชันของมาตรฐาน ATX ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการแนะนำตัวเชื่อมต่อใหม่และข้อกำหนดใหม่สำหรับสายไฟของแหล่งจ่ายไฟ

ข้อแนะนำในการเลือกพาวเวอร์ซัพพลาย

เมื่อไร จำเป็นต้องซื้อพาวเวอร์ซัพพลายใหม่ ATX ก่อนอื่นคุณต้องกำหนดพลังงานที่จำเป็นสำหรับการจ่ายไฟให้กับคอมพิวเตอร์ที่จะติดตั้ง PSU นี้ ในการพิจารณาก็เพียงพอที่จะสรุปพลังของส่วนประกอบที่ใช้ในระบบเช่นการใช้เครื่องคิดเลขพิเศษ หากไม่สามารถทำได้ เราสามารถดำเนินการตามกฎที่ว่าสำหรับคอมพิวเตอร์ทั่วไปที่มีการ์ดวิดีโอสำหรับเล่นเกมหนึ่งใบ แหล่งจ่ายไฟ 500–600 วัตต์ก็เพียงพอแล้ว

เนื่องจากพารามิเตอร์ส่วนใหญ่ของแหล่งจ่ายไฟสามารถพบได้โดยการทดสอบเท่านั้น ขั้นตอนต่อไปจึงขอแนะนำอย่างยิ่งให้ทำความคุ้นเคยกับการทดสอบและการทบทวนของคู่แข่งที่เป็นไปได้ - รุ่นพาวเวอร์ซัพพลายซึ่งมีอยู่ในพื้นที่ของคุณและตอบสนองความต้องการของคุณอย่างน้อยในแง่ของพลังงานที่มีให้ หากไม่สามารถทำได้ จำเป็นต้องเลือกตามข้อกำหนดของแหล่งจ่ายไฟที่มีมาตรฐานที่ทันสมัย ​​(ยิ่งมีจำนวนมากยิ่งดี) ในขณะที่ควรมีวงจร AKKM (APFC) ในแหล่งจ่ายไฟ เมื่อซื้อแหล่งจ่ายไฟ สิ่งสำคัญคือต้องเปิดเครื่อง หากเป็นไปได้ ณ สถานที่ที่ซื้อหรือทันทีที่มาถึงบ้าน และดูวิธีการทำงานเพื่อไม่ให้แหล่งจ่ายไฟส่งเสียงแหลม เสียงหึ่ง หรือเสียงรบกวนจากภายนอกอื่นๆ

โดยทั่วไปแล้ว คุณต้องเลือกแหล่งจ่ายไฟที่มีประสิทธิภาพ สร้างมาอย่างดี พร้อมพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าที่ประกาศไว้ที่ดีและเป็นจริง และยังกลายเป็นว่าใช้งานง่ายและเงียบระหว่างการทำงาน แม้ว่าจะมีภาระงานสูงก็ตาม และไม่ว่าในกรณีใดคุณควรประหยัดเงินสองสามดอลลาร์เมื่อซื้อแหล่งจ่ายไฟ โปรดจำไว้ว่าความเสถียร ความน่าเชื่อถือ และความทนทานของคอมพิวเตอร์ทั้งเครื่องขึ้นอยู่กับการทำงานของอุปกรณ์นี้เป็นหลัก

เพิ่มความคิดเห็น

เขียนความคิดเห็นแบบเต็ม คำตอบเช่น "ขอบคุณสำหรับบทความ" จะไม่ถูกเผยแพร่!