Как работает обычной и мощнейший импульсный блок питания

В большинстве современных электрических устройств фактически не употребляются аналоговые (трансформаторные) блоки питания, им на замену пришли импульсные преобразователи напряжения. Чтоб осознать, почему так вышло, нужно разглядеть конструктивные индивидуальности, также мощные и слабы стороны этих устройств. Мы также поведаем о предназначении главных компонент импульсных источников, приведем обычной пример реализации, который быть может собран своими руками.

Конструктивные индивидуальности и механизм работы

Из нескольких методов преобразования напряжения для питания электрических компонент, можно выделить два, получивших наибольшее распространение:

  1. Аналоговый, главным элементом которого является понижающий трансформатор, кроме главный функции к тому же обеспечивающий гальваническую развязку.
  2. Импульсный принцип.

Разглядим, чем различаются эти два варианта.

БП на базе силового трансформатора

Разглядим облегченную структурную схему данного устройства. Как видно из рисунка, на входе установлен понижающий трансформатор, с его помощью делается преобразование амплитуды питающего напряжения, к примеру из 220 В получаем 15 В. Последующий блок – выпрямитель, его задачка конвертировать синусоидальный ток в импульсный (гармоника показана над условным изображением). Для данной нам цели употребляются выпрямительные полупроводниковые элементы (диоды), присоединенные по мостовой схеме. Их механизм работы можно отыскать на нашем веб-сайте.

Облегченная структурная схема аналогового БП

Последующий блок играет делает две функции: сглаживает напряжение (для данной нам цели употребляется конденсатор соответственной емкости) и выравнивает его. Крайнее нужно, чтоб напряжение «не проваливалось» при увеличении перегрузки.

Приведенная структурная схема очень облегчена, обычно, в источнике данного типа имеется входной фильтр и защитные цепи, но для разъяснения работы устройства это не принципно.

Все недочеты приведенного варианта прямо либо косвенно соединены с главным элементом конструкции – трансформатором. Во-1-х, его вес и габариты, ограничивают миниатюризацию. Чтоб не быть голословным приведем в качестве примера понижающий трансформатор 220/12 В номинальной мощностью 250 Вт. Вес такового агрегата – около 4-х килограмм, габариты 125х124х89 мм. Сможете представить, сколько бы весила зарядка для ноутбука на его базе.

Понижающий трансформатор ОСО-0,25 220/12

Понижающий трансформатор ОСО-0,25 220/12

Во-2-х, стоимость таковых устройств иногда неоднократно превосходит суммарную стоимость других компонент.

Импульсные устройства

Как видно из структурной схемы, приведенной на рисунке 3, механизм работы данных устройств значительно различается от аналоговых преобразователей, сначала, отсутствием входного понижающего трансформатора.

Структурная схема импульсного блока питания

Набросок 3. Структурная схема импульсного блока питания

Разглядим метод работы такового источника:

  • Питание поступает на сетевой фильтр, его задачка минимизировать сетевые помехи, как входящие, так и исходящие, возникающие вследствие работы.
  • Дальше вступает в работу блок преобразования синусоидального напряжения в импульсное неизменное и сглаживающий фильтр.
  • На последующем шаге к процессу подключается инвертор, его задачка связана с формированием прямоугольных высокочастотных сигналов. Оборотная связь с инвертором осуществляется через блок управления.
  • Последующий блок – ИТ, он нужен для автоматического генераторного режима, подачи напряжения на цепи, защиты, управления контроллером, также нагрузку. Кроме этого в задачку ИТ заходит обеспечение гальванической развязки меж цепями высочайшего и низкого напряжения.

В отличие от понижающего трансформатора, сердечник этого устройства делается из ферримагнитных материалов, это содействует надежной передачи ВЧ (Высокие частоты) сигналов, которые могут быть в спектре 20-100 кГц. Соответствующая изюминка ИТ состоит в том, что при его подключении критично включение начала и конца обмоток. Маленькие размеры этого устройства разрешают изготавливать приборы маленьких размеров, в качестве примера можно привести электрическую обвязку (балласт) светодиодной либо энергосберегающей лампы.

  • Дальше вступает в работу выходной выпрямитель, так как он работает с частотным напряжением, для процесса нужны быстродействующие полупроводниковые элементы, потому для данной нам цели используют диоды Шоттки.
  • На завершавшей фазе делается выравнивание на удачном фильтре, опосля что напряжение подается на нагрузку.

Сейчас, как и обещали, разглядим механизм работы основного элемента данного устройства – инвертора.

Как работает инвертор?

ВЧ (Высокие частоты) модуляцию, можно создать 3-мя методами:

  • частотно-импульсным;
  • фазо-импульсным;
  • широтно-импульсным.

На практике применяется крайний вариант. Это соединено как с простотой выполнения, так и тем, что у ШИМ неизменна коммуникационная частота, в отличие от 2-ух других методов модуляции. Структурная схема, описывающая работу контролера, показана ниже.

Структурная схема ШИМ-контролера и осциллограммы основных сигналов

Структурная схема ШИМ-контролера и осциллограммы главных сигналов

Метод работы устройства последующий:

Генератор задающей частоты сформировывает серию прямоугольных сигналов, частота которых соответствует опорной. На базе этого сигнала формируется UП пилообразной формы, поступающее на вход компаратора КШИМ. Ко второму входу этого устройства подводится сигнал UУС, поступающий с регулирующего усилителя. Сформированный сиим усилителем сигнал соответствует пропорциональной разности UП (опорное напряжение) и UРС (регулирующий сигнал от цепи оборотной связи). Другими словами, управляющий сигнал UУС, на самом деле, напряжением рассогласования с уровнем, зависящим как от тока на грузке, так и напряжению на ней (UOUT).

Данный метод реализации дозволяет организовать замкнутую цепь, которая дозволяет управлять напряжением на выходе, другими словами, на самом деле, мы говорим о линейно-дискретном многофункциональном узле. На его выходе формируются импульсы, с продолжительностью, зависящей от различия меж опорным и управляющим сигналом. На его базе создается напряжение, для управления главным транзистором инвертора.

Процесс стабилизации напряжения на выходе делается методом отслеживания его уровня, при его изменении пропорционально изменяется напряжение регулирующего сигнала UРС, что приводит к повышению либо уменьшению продолжительности меж импульсами.

В итоге происходит изменение мощности вторичных цепей, по этому обеспечивается стабилизация напряжения на выходе.

Для обеспечения сохранности нужна гальваническая развязка меж питающей сетью и оборотной связью. Обычно, для данной нам цели употребляются оптроны.

Мощные и слабенькие стороны импульсных источников

Если ассоциировать аналоговые и импульсные устройства схожей мощности, то у крайних будут последующие достоинства:

  • Маленькие размеры и вес, за счет отсутствия низкочастотного понижающего трансформатора и управляющих частей, требующих отвода тепла с помощью огромных радиаторов. Благодаря применению технологии преобразования высокочастотных сигналов можно уменьшить емкость конденсаторов, применяемых в фильтрах, что дозволяет устанавливать элементы наименьших габаритов.
  • Наиболее высочайший КПД, так как главные утраты вызывают лишь переходные процессы, в то время как в аналоговых схемам много энергии повсевременно пропадает при электромагнитном преобразовании. Итог гласит сам за себя, повышение КПД до 95-98%.
  • Наименьшая стоимость за счет внедрения мене массивных полупроводниковых частей.
  • Наиболее широкий спектр входного напряжения. Таковой тип оборудования не требователен к частоте и амплитуде, как следует, допускается подключение к разным по эталону сетям.
  • Наличие надежной защиты от КЗ, превышения перегрузки и остальных нештатных ситуаций.
Интересно почитать:  Как сделать копировальную бумагу в домашних условиях

К недочетам импульсной технологии следует отнести:

Наличие ВЧ (Высокие частоты) помех, это является следствием работы частотного преобразователя. Таковой фактор просит установки фильтра, подавляющего помехи. К огорчению, его работа не постоянно эффективна, что накладывает некие ограничения на применение устройств данного типа в высокоточной аппаратуре.

Особенные требования к перегрузке, она не обязана быть пониженной либо завышенной. Как уровень тока превзойдет верхний либо нижний порог, свойства напряжения на выходе начнут значительно различаться от штатных. Обычно, производители (в крайнее время даже китайские) предугадывают такие ситуации и устанавливают в свои изделия подобающую защиту.

Сфера внедрения

Фактически вся современная электроника запитывается от блоков данного типа, в качестве примера можно привести:

Зарядки и внешние БП

  • разные виды зарядных устройств; Зарядки и наружные БП
  • наружные блоки питания;
  • электрический балласт для осветительных устройств;
  • БП мониторов, телевизоров и другого электрического оборудования.

Собираем импульсный БП своими руками

Разглядим схему обычного источника питания, где применяется вышеперечисленный механизм работы.

Принципиальная схема импульсного БП

Принципная схема импульсного БП

Обозначения:

  • Резисторы: R1 – 100 Ом, R2 – от 150 кОм до 300 кОм (подбирается), R3 – 1 кОм.
  • Емкости: С1 и С2 – 0,01 мкФ х 630 В, С3 -22 мкФ х 450 В, С4 – 0,22 мкФ х 400 В, С5 – 6800 -15000 пФ (подбирается),012 мкФ, С6 — 10 мкФ х 50 В, С7 – 220 мкФ х 25 В, С8 – 22 мкФ х 25 В.
  • Диоды: VD1-4 – КД258В, VD5 и VD7 – КД510А, VD6 – КС156А, VD8-11 – КД258А.
  • Транзистор VT1 – KT872A.
  • Стабилизатор напряжения D1 — микросхема КР142 с индексом ЕН5 – ЕН8 (зависимо от нужного напряжения на выходе).
  • Трансформатор Т1 – употребляется ферритовый сердечник ш-образной формы размерами 5х5. Первичная обмотка наматывается 600 витков проводом Ø 0,1 мм, вторичная (выводы 3-4) содержит 44 витка Ø 0,25 мм, и крайняя – 5 витков Ø 0,1 мм.
  • Предохранитель FU1 – 0.25А.

Настройка сводится к подбору номиналов R2 и С5, обеспечивающих возбуждение генератора при входном напряжении 185-240 В.

Собираем импульсный блок питания своими руками: пошаговая {инструкция} и схемы

Фото 1

Часто радиолюбителям для электроснабжения схем и устройств от сети приходится сооружать импульсный блок питания своими руками.

Пошаговая {инструкция} дозволит осознать, как работают импульсные БП, которые предпочтительны в использовании, малогабаритны, но труднее устроены, чем обыденные трансформаторные.

Устройство

Как и в обыкновенном БП, в импульсном главными узлами являются трансформатор и выпрямитель.

Фото 2

Механизм работы блока питания

Функция устройства состоит в 2-ух действиях:

  1. преобразование сетевого напряжения, обычно до 12 либо 24 В;
  2. выпрямление переменного тока.

Индивидуальности работы

Причина усложнения схемы состоит в последующем: чем выше частота переменного тока, тем наименьший требуется трансформатора и тем ниже в нем утраты. Вот почему импульсные БП намного меньше собственных обыденных братьев.

Схема

Фото 3

Импульсный БП состоит из последующих многофункциональных блоков:

  • фильтр. Не пропускает помехи из сети и назад (генерируются самим БП);
  • выпрямитель со сглаживающим конденсатором. Обыденный диодный мост, дает на выходе практически ровненькое (с низким коэффициентом пульсаций) неизменное напряжение, равное действующему значению переменного селевого напряжения — 311 В;
  • инвертор. Состоит из стремительно переключающихся силовых главных транзисторов и управляющей ими микросхемы. На выходе дает прямоугольный переменный ток. Процесс преобразования в инверторе именуют широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), а микросхему — ШИМ-контроллером. В рабочем режиме реализована оборотная связь, поэтому зависимо от мощности присоединенной к БП загрузки, контроллер регулирует длительность открытия транзисторов, другими словами ширину импульсов. Также благодаря оборотной связи, возмещатся скачки напряжения на входе и броски, обусловленные коммутацией массивных потребителей. Это обеспечивает высочайшее свойство выходного напряжения;
  • импульсный частотный трансформатор. Понижает напряжение до требуемых 12 либо 24 В;
  • выпрямитель со сглаживающим конденсатором. Конвертирует частотное переменное напряжение в неизменное.

Фото 4

Дроссель переменного тока

Главный элемент сетевого фильтра — дроссель. Его сопротивление (индуктивное) увеличивается с повышением частоты тока, поэтому высокочастотные помехи нейтрализуются, а ток частотой 50 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ) проходит свободно. Дроссель работает тем эффективнее, чем больше размеры магнитопровода, толщина проволоки и больше витков. Добавочно установленные конденсаторы делают лучше фильтрацию, закорачивая высокочастотные помехи и отводя их на «землю».

Также емкостные сопротивления не разрешают в/ч помехам, генерируемым БП, поступать в сеть. Высокочастотный трансформатор различается от обыденного материалом магнитопровода: употребляются ферриты либо альсифер. Выпрямитель опосля трансформатора собирается на диодиках Шоттки, различающихся высочайшим быстродействием.

Существует два метода генерации частотного переменного тока:

  1. однотактная схема. Применяется в БП маленький мощности — до 50 Вт (зарядки телефонов, планшетов и т.п.). Система обычная, но у нее велика амплитуда напряжения на первичной обмотке трансформатора (защищается резисторами и конденсаторами);
  2. двухтактная схема. Труднее в устройстве, но выигрывает в экономичности (выше КПД). Двухтактная схема делится на три разновидности:
    1. двухполупериодная. Самый обычной вариант;
    2. двухполярная. Различается от предшествующей присутствием 2-х доп диодов и сглаживающего конденсатора. Реализован обратноходовый механизм работы. Такие схемы обширно используются в усилителях мощности. Принципиальная изюминка: продлевается срок службы конденсаторов за счет того, что через их протекают наименьшие токи;
    3. прямоходовая. Употребляется в БП большенный мощности (В ПК (Персональный компьютер — компьютер, предназначенный для эксплуатации одним пользователем) и т.п. устройствах). Выделяется наличием габаритного дросселя, накапливающего энергию импульсов ШИМ (направляются на него через два диодика, обеспечивающих схожую полярность).

    2-тактные БП различаются схемой силового каскада, есть три модификации:

    1. полумостовая: чувствительна к перегрузкам, поэтому требуется непростая защита;
    2. мостовая: наиболее экономна, но сложна в наладке;
    3. пушпульная. Более экономна и поэтому очень нужна, в особенности в массивных БП. Различается присутствием среднего вывода у первичной и вторичной обмоток трансформатора. В течение периода работает то одна, то иная полуобмотка, подключаемая подходящим главным транзистором.

    Стабилизации выходного напряжения достигают последующими методами:

    Фото 5

    • применением доборной обмотки на трансформаторе. Это самый обычной метод, да и менее действующий. Снимаемое с нее напряжение изменяет сигнал на первичной обмотке;
    • применением оптопары. Это наиболее действенный метод. Главные элементы оптопары — светодиод и фототранзистор. Схема устроена так, что протекающий через светодиод ток пропорционален выходному напряжению. Свечение диодика управляет работой фототранзистора, подающего сигналы ШИМ-контроллеру.

    Таковым образом, в данной методике контролируется конкретно напряжение на вторичной обмотке, при всем этом отсутствует гальваническая связь с генератором главного каскада.

    Пошаговая {инструкция}

    Процесс производства импульсного БП смотрится так:

    Фото 6

    • делают расчет изделия в онлайн-калькуляторе (публикуются на почти всех веб-сайтах) либо специальной программке. Зависимо от хотимых черт БП, ПО (то есть программное обеспечение — комплект программ для компьютеров и вычислительных устройств) подберет характеристики всех частей: конденсаторов, транзисторов, дросселей и пр.;
    • закупают все радиодетали;
    • в пластинке текстолита в согласовании со схемой и размерами частей высверливают отверстия. Далековато не постоянно удается достигнуть хотимых черт с первого раза, ввиду что схему приходится дополнять компенсаторами и иными элементами. Нужно бросить для их пространство на плате;
    • на схеме выбирают точки входа, помеченные знаками «АС», припаивают предохранитель и дальше один за остальным все элементы согласно схеме;
    • делают проверку.

    ИБП на микросхеме

    Выпускается огромное количество микросхем с функцией ШИМ-контроллера. Дальше рассматривается несколько схем с внедрением самых фаворитных из их.

    TL494

    Так как интегрированные ключи данной микросхемы не владеют мощностью, достаточной для конкретного управления силовыми транзисторами инвертора (T3 и T4), вводится промежуточное звено из трансформатора TR1 (управляющего) и транзисторов T1, T2.

    Фото 7

    Схема на микросхеме TL494

    Если в наличии есть старенькый БП от компа, управляющий трансформатор можно взять оттуда. Состав обмоток оставляют без конфигураций. В качестве силовых рекомендуется употреблять биполярные транзисторы MJT13009 — схема окажется наиболее надежной. При использовании транзисторов MJE13007, рассчитанных на наименьший ток, схема будет рабочей, но очень чувствительной к перегрузкам.

    Дроссели L5, L6 также извлекаются из поломанного компьютерного БП. 1-ый перематывают, так как в уникальном выполнении он рассчитан на несколько уровней напряжения. На желтоватый магнитопровод (остальные не подходят) в виде кольца наматывают около 50 витков медного провода поперечником 1,5 мм. Силовые транзисторы T3, T4 и диодик D15 в процессе работы очень нагреваются, поэтому инсталлируются на радиаторы.

    IR2153

    Из всех микросхем эта стоит дешевле всего, поэтому почти все предпочитают собирать БП на ней. Тут драйвер подключен не к шине +310 В, а через резистор к сети. При таком подключении снижена выделяемая на резисторе мощность.

    Фото 8

    Схема на микросхеме IR2153

    В схеме предусмотрены:

    1. ограничение пускового тока (мягенький старт либо софт-старт). Компонент запитан от сети через гасящий конденсатор С2;
    2. защита от недлинного замыкания и перегрузки. Сопротивление R11 употребляется как датчик тока. Ток срабатывания защиты регулируется подстроечным сопротивлением R10.

    О срабатывании защиты докладывает светодиод HL1. Напряжение на выходе — до 70 В, с двойственной полярностью. Число витков на первичной обмотке импульсного трансформатора — 50, на каждой из 4-х вторичных — 23. Выбор сечения проводов в обмотках и типа сердечника зависит от хотимой мощности.

    UC3842

    Еще одна дешевая микросхема, при всем этом очень надежная и поэтому весьма пользующаяся популярностью. При включении ток, заряжающий конденсатор С2, ограничивается терморезистором R1.

    Схема на микросхеме UC3842

    Сопротивление крайнего в этот момент составляет 4,7 Ом, потом по мере разогрева оно понижается на порядок, опосля что данный элемент из схемы вроде бы «выключается». Стабилизация выходного напряжения — за счет оборотной связи (петля «вторичная обмотка трансформатора Т1 – диодик VD6 – конденсатор С8 – резистор R6 – диодик VD5»).

    Напряжение петли задается резистивным делителем R2 – R3. Цепочка «R4 – C5» — таймер для внутреннего генератора импульсов UC3842. ШИМ-контроллер и остальные микросхемы инсталлируются на пластинчатые радиаторы с площадью не наименее 5 кв. см.

    Проверка

    • подсоединяют выводы от микросхемы к лампе мощностью 40 Вт;
    • подключают устройство к сети. Лампа при всем этом слабо мигнет;
    • инспектируют мультиметром соответствие выходного напряжения хотимому;
    • инспектируют мультиметром импульс на затворах ключей;
    • замеряют напряжение неизменного тока на сглаживающих конденсаторах. В норме оно в 1,5 – 2 раза превосходит переменное напряжение на диодном мосту.

    При верном значении всех величин включают БП с полной перегрузкой.

    Видео по теме

    Как создать обычной импульсный блок питания своими руками:

    Существует огромное количество вариантов импульсных блоков питания. Выставленные схемы довольно надежны, выдают размеренное напряжение и сразу доступны для производства любителем. Принципиально держать в голове о угрозы работ с электричеством и не стесняться консультироваться со спецами в непонятных вариантах.

    Что такое импульсный трансформатор и как его высчитать?

    Импульсные трансформаторы (ИТ) являются нужным устройством в хозяйственной деятельности. Нередко устанавливают в блоки питания бытовой, компьютерной, специальной техники. Импульсный трансформатор своими руками делают мастера с наименьшим опытом работы в области радиотехники. Что же это все-таки за устройство, также механизм работы будут рассмотрены дальше.

    Импульсный трансформатор

    Область внедрения

    Задачка импульсного трансформатора заключается в защите электронного устройства от недлинного замыкания, лишнего роста значения напряжения, нагрева корпуса. Стабильность блоков питания обеспечена импульсными трансформаторами. Подобные схемы используются в триодных генераторах, магнетронах. Импульсник применяется при работе инвертора, газового лазера. Данные приборы устанавливают в схемах в качестве дифференцирующего трансформатора.

    Импульсные трансформаторы

    Радиоэлектронная аппаратура базирована на трансформаторной возможности импульсных преобразователей. При использовании импульсного блока питания организовывается работа цветного телека, обыденного компьютерного монитора и т. д. Кроме обеспечения пользователя током требуемой мощности и частоты, трансформатором производится стабилизация значения напряжения при работе оборудования.

    Видео: Как работает импульсный трансформатор?

    Требования к устройствам

    Преобразователи в блоках питания владеют рядом черт. Это многофункциональные устройства, имеющие определенную габаритную мощность. Они обеспечивают правильное функционирование частей в схеме.

    Импульсный бытовой трансформатор владеет надежностью и высочайшим перегрузочным порогом. Преобразователь различается стойкостью к механическим, климатическим действиям. Потому схема импульсного блока питания телевизоров, компов, планшетов. различается завышенной электронной устойчивостью.

    трансформатор питания импульсный

    Приборы владеют маленький габаритной чертой. Стоимость представленных агрегатов зависит от области внедрения, трудозатрат на изготовка. Отличие представленных трансформаторов от других схожих устройств заключается в их высочайшей надежности.

    Механизм работы

    Рассматривая, как работает агрегат представленного типа, необходимо осознать отличия меж обыкновенными силовыми установками и устройствами ИТ. Намотка трансформатора имеет разную конфигурацию. Это две катушки, связанные магнитоприводом. Зависимо от количества витков первичной и вторичной намотки, на выходе создается электричество с данной мощностью. К примеру, в трансформаторе преобразовывается напряжение 12 в 220 В.

    Схема подключения импульсного трансформатора

    На первичный контур подаются однополярные импульсы. Сердечник остается в состоянии неизменного намагничивания. На первичной намотке определяются импульсные сигналы прямоугольной формы. Интервал меж ними во времени маленький. При всем этом возникают перепады индуктивности. Они отражаются импульсами на вторичной катушке. Эта изюминка является основой принципов функционирования подобного оборудования.

    Временная диаграмма иллюстрирующая работу импульсного трансформатора

    Разновидности

    Выделяют различные типы импульсной схемы силового оборудования. Агрегаты различаются сначала формой конструкции. От этого зависят эксплуатационные свойства. По виду обмотки различают агрегаты:

    • Тороидальный.Конструкция тороидального импульсного трансформатора
    • Броневой.Конструкция импульсного трансформатора в броневом исполнении
    • Стержневой.Конструкция стержневого импульсного трансформатора
    • Бронестержневой.

    Конструктивные особенности бронестержневого импульсного трансформатора

    Поперечное сечение сердечника бывает прямоугольное, круглое. Маркировка непременно содержит информацию о этом факте. Также различают тип обмоток. Катушки бывают:

    • Спиральные.
    • Цилиндрические.
    • Конические.

    В первом случае индуктивность рассеивания будет малой. Представленный тип преобразователя применяется для автотрансформаторов. Намотка при всем этом производится из фольги либо тенты из специального материала.

    Цилиндрический тип обмотки характеризуется низким показателем рассеивания индуктивности. Это обычная , технологичная система.

    Конические разновидности существенно уменьшают рассеивание индуктивности. Емкость обмоток при всем этом не достаточно возрастает. Изоляция меж 2-мя слоями обмоток пропорциональна напряжению меж первичными витками. Толщина контуров возрастает от начала к концу.

    Представленное оборудование различается разными эксплуатационными чертами. В их число входят габаритная мощность, напряжение на первичной, вторичной обмотке, масса и размер. При указании маркировки учитываются перечисленные свойства.

    Достоинства

    Блоки питания с импульсным устройством владеют массой плюсов перед аналоговыми устройствами. Конкретно по данной нам причине их подавляющее большая часть делается по представленной схеме.

    Трансформаторы импульсного типа различаются последующими преимуществами:

    1. Малый вес.
    2. Малая стоимость.
    3. Завышенный уровень КПД.
    4. Расширенный спектр напряжения.
    5. Возможность встроить защиту.

    Наименьшим весом система владеет из-за роста частоты сигнала. Конденсаторы уменьшаются в объеме. Схема их выпрямления более обычная.

    Сравнивая обыденные и импульсные блоки питания, видно, что в крайних утраты энергии сокращаются. Они наблюдаются при переходных действиях. КПД при всем этом может составлять 90-98%.

    Наименьшие габариты агрегатов разрешают понизить издержки на создание. Материалоемкость конечного продукта существенно миниатюризируется. Запитывать выставленные аппараты можно от тока с разными чертами. Цифровые технологии, которые используются при разработке компактных моделей, разрешают использовать в конструкции особые защитные блоки. Они предупреждают возникновение недлинного замыкания, остальные аварийные ситуации.

    Единственным недочетом импульсных разновидностей устройств является возникновение высокочастотных помех. Их приходится подавлять разными способами. Потому в неких разновидностях четких цифровых устройств подобные схемы не употребляются.

    Разновидности материалов

    Представленное оборудование делается из разных материалов. Создавая блоки питания представленного типа, будет нужно разглядеть все вероятные варианты. Используются последующие материалы:

    1. Электротехническая сталь.
    2. Пермаллой.
    3. Феррит.

    Одним из наилучших вариантов является альсифер. Но его фактически не отыскать в вольной продаже. Потому, желая сделать оборудование без помощи других, его не разглядывают в качестве вероятного варианта.

    Почаще всего для сотворения сердечника применяется электротехническая сталь марок 3421-3425, 3405-3408. Магнитно-мягкими чертами известен пермаллой. Это сплав, который состоит из никеля и железа. Его легируют в процессе обработки.

    Для импульсов, интервал которых находится в границах наносекунды, употребляется феррит. Этот материал имеет высочайшее удельное сопротивление.

    Расчет

    Чтоб сделать и намотать трансформаторные контуры без помощи других, будет нужно произвести расчет импульсного трансформатора. Применяется особая методика. Поначалу определяют ряд начальных черт оборудования.

    График смещения

    К примеру, на первичной обмотке установлено напряжение 300 В. Частота преобразования приравнивается 25 кГц. Сердечник выполнен из ферритового кольца типоразмером 31 (40х25х11). Поначалу будет нужно найти площадь сердечника в поперечном сечении:

    П = (40-25)/2*11 = 82,5 мм².

    Дальше можно просчитать малое количество витков:

    расчет импульсного трансформатора

    На базе приобретенных данных можно отыскать поперечник сечения провода, который будет нужно для сотворения контуров:

    Д = 78/181 = 0,43 мм.

    Площадь сечения в этом случае приравнивается 0,12 м². Очень допустимый ток на первичной катушке при таковых параметрах не должен превосходить 0,6 А. Габаритную мощность можно найти по последующей формуле:

    ГМ = 300 * 0,6 = 180 Вт.

    На базе приобретенных характеристик можно без помощи других высчитать характеристики всех составляющих грядущего устройства. Сделать трансформатор этого типа станет интересным занятием для радиолюбителя.

    Схожий аппарат является надежным и высококачественным при правильной последовательности всех действий. Расчет проводится для каждой схемы персонально. При изготовлении подобного оборудования вторичная обмотка обязана замыкаться на нагрузку пользователя. В неприятном случае устройство не будет считаться неопасным.

    От типа сборки, материалов и иных характеристик зависит работа трансформатора. Свойство схемы впрямую зависит от импульсного блока. Поэтом расчетам, выбору материалов уделяется высочайшее значение.

    Увлекательное видео: Импульсный трансформатор своими руками

    Рассмотрев индивидуальности импульсных трансформаторов, можно осознать их значимость для почти всех радиоэлектронных схем. Сделать схожее устройство без помощи других можно лишь опосля соответственного расчета.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector