Transformatoare de surse de impuls. Tehnologia spațială. Cum se repară TPI - de la experiența personală Transformator de date Motor TPI 4 3

"A luptat" chinezii din tunerul de alimentare cu energie Tuner Technosat 4050c, care a eșuat. Din plante stătea un cip cu o etichetare 5MO2659R, dar de fapt - Acesta este un marcaj incorect.Ceea ce acest cip nu este cunoscut, este clar nu este potrivit în această sursă de alimentare: dacă este lipit, atunci se dovedește a fi 350 V.

În bordul acestei surse de alimentare, apare inscripția Vider22a, pentru care imediat nu am acordat atenție. Acest microcircuit este adesea folosit în BP pentru DVD. Când am observat această inscripție, am crezut că totul a fost decis. Dar nu a fost acolo. Deci, acest bp a câștigat puțin sudoare. Și anume: am instalat elemente absente - rezistoare R14: 4,7k, diode R3: 22, D6FR207, au făcut un spațiu în montarea imprimată, astfel încât R14 o parte a fost conectată numai la Optopar, iar cealaltă concluzie cu dioda catodică D6 și c, ieșirea Plus a condensatorului C2 și a patra concluzie a cipului U1 (vezi fotografia).

Și a trebuit să nu înțeleg TPI (transformator), să domtească înfășurarea lipsă cu un fir de PAL 0,16 paisprezece rotații (vezi figurile de mai jos):

Tipul TPI de mai jos

Începutul se încadrează la o ieșire martor 1, care merge pe R3 (22), iar sfârșitul este, de asemenea, o ieșire goală care merge pe minus condensator C1 (47x400V).

Adăugat înfășurare pentru a impregna cu adeziv, de exemplu, "moment". Apoi trebuie să atingeți cipul Viper22a. Porniți, folosim.

O diagramă schematică a unității de alimentare cu impuls auto-fabricate cu o tensiune de ieșire este + 14V și un curent suficient pentru a alimenta șurubelnița este descrisă.

Șurubelnița sau burghiul reîncărcabil este un instrument foarte convenabil, dar există un dezavantaj semnificativ, cu utilizare activă Acumulatorul se descarcă foarte repede - în câteva duzini de minute, iar orele sunt necesare pentru încărcare.

Nu salvați nici măcar prezența unei baterii de rezervă. O ieșire bună din poziția Atunci când efectuați lucrări într-o cameră cu o rețea de alimentare de 220V de funcționare ar fi sursă externă Pentru a alimenta șurubelnița din rețea, care ar putea fi utilizată în loc de baterie.

Dar, din păcate, sursele specializate nu sunt produse industriale disponibile pentru alimentarea șurubelilor de la rețea (numai dispozitiv de încărcare Pentru bateriile care nu pot fi utilizate ca sursă de rețea din cauza curentului de ieșire insuficientă, dar numai ca încărcător).

În literatura de specialitate există propuneri ca o sursă de alimentare pentru o tensiune nominală 13V pentru a utiliza încărcătoare auto pe baza unui transformator de putere, precum și surse de alimentare de la calculatoare personale Și pentru lămpile de iluminare cu halogen.

Toate acestea sunt opțiuni bune, dar nu susțin originalitatea, propun pentru a face o sursă de alimentare specială. Mai mult, pe baza unei diagrame, se poate face o altă sursă de alimentare de destinație.

Schema schematică

Schema este parțial împrumutată de la l.1, sau mai degrabă, ideea însăși, pentru a face o sursă de alimentare impulsivă nestabilizată în conformitate cu diagrama generatorului de blocare pe baza transformatorului de alimentare cu energie electrică.

Smochin. 1. Schema unei surse simple de alimentare a impulsului pentru o șurubelniță, efectuată pe tranzistorul CT872.

Tensiunea din rețea intră în podul pe diodele VD1-VD4. Pe condensatorul C1 se evidențiază presiune constantă Aproximativ 300V. Această tensiune alimentează generatorul de impulsuri pe tranzistorul VT1 cu transformatorul T1 la ieșire.

Schema de pe VT1 este un generator tipic bloc. În circuitul colector al tranzistorului, este inclusă înfășurarea primară a transformatorului T1 (1-19). Este vorba de o tensiune de 300V de la ieșirea de redresor pe diodele Vd1-Vd4.

Pentru a începe un generator de bloc și pentru ao furniza muncă stabilă O tensiune de părtinire din circuitul R1-R2-R3-Vd6 este recepționată pe baza tranzistorului VT1. Pozitiv părerenecesare pentru a funcționa pentru generatorul de blocare este asigurat de unul dintre bobinele secundare ale transformatorului pulsului T1 (7-11).

O tensiune variabilă de la acesta prin condensatorul C4 intră în lanțul de bază al tranzistorului. Diodele Vd6 și Vd9 servesc pentru a forma impulsuri bazate pe tranzistor.

Dioda VD5 împreună cu lanțul C3-R6 limitează emisiile de tensiune pozitivă de pe tranzistorul de tensiune de alimentare. Dioda VD8 împreună cu lanțul R5-R4-C2 limitează emisiile negative de tensiune de pe varful tranzistorului VT1. Tensiunea secundară este de 14V (la Idle 15V, sub sarcină maximă 11V) este luată din lichidul 14-18.

Se îndreaptă dioda VD7 și netezește cu condensatorul C5. Modul de funcționare este setat de rezistorul de tăiere R3. Ajustarea sa nu poate obține numai o operație de alimentare cu putere de încredere, dar în unele limite ajustează tensiunea de ieșire.

Detalii și design

Tranzistorul VT1 trebuie instalat pe radiator. Puteți utiliza radiatorul de la unitatea de alimentare MP-403 sau orice alt fel.

Transformator de impulsuri T1 - Ready TPI-8-1 din modulul de alimentare MP-403 a unui televizor de tip intern colorat tip 3-USL sau 4-USL. Aceste televizoare de ceva timp au fost dezasamblate sau emise deloc. Și transformatoarele TPI-8-1 sunt disponibile la vânzare.

Diagrama numărului de concluzii ale înfășurărilor transformatorului este arătată corespunzător marcajului pe acesta și pe concept Modul de putere MP-403.

Transformatorul TPI-8-1 are alte înfășurări secundare, astfel încât să puteți obține încă 14V utilizând înfășurarea 16-20 (sau 28V este conectată secvențial 16-20 și 14-18), 18V cu înfășurare 12-8, 29V cu înfășurare 12-10 și 125V cu înfășurare 12-6.

Astfel, puteți obține o sursă de alimentare pentru a alimenta orice dispozitiv electronic, de exemplu, UNH cu o cascadă preliminară.

În cea de-a doua figură, se arată cum să faceți redresoarele pe înfășurările secundare ale transformatorului TPI-8-1. Aceste înfășurări pot fi utilizate pentru redresoare individuale sau le includ secvențial pentru o tensiune mai mare. În plus, în unele limite puteți regla tensiunile secundare, schimbarea numărului de rotiri Înfășurarea primară 1-19 folosind robinetele sale pentru asta.

Smochin. 2. Schema de redresori pe înfășurările secundare ale transformatorului TPI-8-1.

Cu toate acestea, acest lucru este limitat la acest lucru, deoarece rebobinarea transformatorului TPI-8-1 este o slujbă destul de nerecunoscătoare. Miezul său este strâns lipit și când încearcă să-l împărtășească, se rupe deloc unde vă așteptați.

Deci, în general, orice tensiune din acest bloc nu va ieși, cu excepția ajutorului unui stabilizator secundar din aval.

Diodul KD202 poate fi înlocuit cu orice diodă de îndreptare mai modernă pe un curent direct nu mai mic de 10A. Radiatorul tranzistor-cheie poate fi utilizat ca radiator pentru tranzistorul VT1, un radiator al unui tranzistor cheie, un pic de convertit.

Shcheglov V. N. RK-02-18.

Literatură:

1. Kompasnnko L. - Simplu convertor de impulsuri Tensiuni pentru televiziunea BP. P-2008-03.

[ 28 ]

Sfârșitul tabelului 3.3.

Datele de înfășurare ale transformatoarelor de tip TPI care lucrează blocuri de impulsuri Nutriția receptoarelor de televiziune staționară și portabilă este prezentată în Tabelul 3 3. Circuitele electrice fundamentale ale transformatoarelor TPI sunt prezentate în Figura 3 1

10 este 15 15 1412 11

Figura 3 1 Circuite electrice ale transformatoarelor de tip TPI-2

3.3. Transformatoare pentru traductoare inverse

Așa cum s-a menționat mai sus, transformatoarele pentru traductoarele inverse îndeplinesc funcțiile energiei electromagnetice în timpul efectului impulsului în circuitul tranzistorului de comutare și, în același timp, elementul de izolare galvanică dintre tensiunile de admisie și ieșire ale convertizorului , în starea deschisă a tranzistorului de comutare sub acțiunea de comutare a pulsului, înfășurarea transformatorului primar de magnetizare este conectată la o sursă de energie, la condensatorul filtrului, iar curentul în care este în creștere liniar la același lucru Timpul, polaritatea tensiunii asupra înfășurărilor secundare ale transformatorului este de așa natură încât diodele rectificatoare sunt blocate în lanțurile lor. În continuare, când tranzistorul de comutare este închis, polaritatea de tensiune a tuturor înfășurărilor transformatorului este schimbată la opus și energie, stocate în câmpul său magnetic, se duce la filtrele de netezire de ieșire din înfășurările secundare ale transformatorului. Este necesar ca fabricarea unui transformator pentru a asigura electromagul Ar exista o conexiune maximă posibilă între înfășurările sale secundare. În acest caz, tensiunea pe toate înfășurările va avea aceeași formă și valorile de tensiune instantanee sunt proporționale cu numărul de rotiri ale înfășurării corespunzătoare în acest mod, funcționează transformatorul de transformare inversă ca o accelerație liniară și intervalele de acumulare ale energiei electromagnetice în IT și transmisia energiei acumulate în sarcină sunt separate în timp

Pentru fabricarea transformatoarelor inverse, este cel mai bine să utilizați conducte magnetice de armură ferită (cu un decalaj în tija centrală), oferind magnetizarea liniară

Procedurile principale de proiectare a transformatoarelor pentru convertoarele inversate constau în alegerea unui material și o formă a miezului, determinând valoarea de inducție maximă, determinând dimensiunile miezului, calculând decalajul magnetic și determinarea numărului de rotiri și calculul înfășurări, cu toate valorile parametrilor cerute ale elementelor schemei de convertizor, cum ar fi

inductanța înfășurarii primare a curenților transformatorului, vârfului vârfului și standardizării și coeficientul de transformare trebuie determinată înainte de procedura de calcul.

Selectarea materialului și a formei de bază

Materialul pentru miezul transformatorului invers este cel mai adesea folosit Molybdenum-permalloe Miezele toroidale au pierderi mai mari, dar ele sunt, de asemenea, adesea utilizate la frecvențe sub 100 kHz, când comutatoarele fluxului magnetic sunt mici - în accelerație și accident vascular cerebral invers Transformatoare utilizate în modul curent continuu. Miezele de fier sunt uneori utilizate, dar au o valoare prea scăzută de permeabilitate magnetică, fie pierderi prea mari pentru uz practic În surse de putere pulsate la frecvențe mai mari de 20 kHz.

Valorile ridicate ale permeabilității magnetice (3 OOKY ... 100 LLC) ale principalelor materiale magnetice nu permit să stocheze o mulțime de energie în ele. Această proprietate este acceptabilă pentru transformator, dar nu pentru inductorul inductor. Un numar mare de Energia care trebuie blocată în accelerația sau transformatorul accidentului invers este de fapt concentrată în spațiul de aer, care sparge calea liniilor de alimentare magnetice în interiorul miezului cu permeabilitate magnetică mare. În miezurile de fier de molibden-permalloj și pulbere, energia se acumulează într-un liant non-magnetic care deține împreună particulele magnetice. Această clearance distribuită nu poate fi măsurată sau definită direct, în schimb permeabilitatea magnetică echivalentă este dată pentru întregul nucleu, luând în considerare materialul nemagnetic.

Definiția inducție de vârf

Valorile inductanței și curentului calculate mai jos se referă la înfășurarea primară a transformatorului. Singura înfășurare a bobinei obișnuite de inductanță (accelerația) va fi numită și înfășurarea primară. Inductanță necesară L și curent de vârf scurt circuit Prin inductanța inductanței 1QS este determinată de schema de aplicare. Mărimea acestui curent este setată de circuitul curent de limitare, ambele valori determină valoarea maximă a energiei pe care bobina de inductanță trebuie să păstreze (în gol) fără saturația miezului și cu pierderi acceptabile în liniile magnetice și firele .

Apoi, este necesar să se determine valoarea maximă maximă a inducției de hidrogen, care corespunde curentului de vârf 1x - pentru a minimiza dimensiunea decalajului necesar pentru acumularea energiei necesare, bobina de inductanță trebuie utilizată cât mai mult posibil în modul maxim de inducție. Acest lucru vă permite să minimalizați numărul de rotiri în înfășurări, pierderi pentru curenții de vortex, precum și dimensiunea și costul bobinei de inductanță.

În practică, valoarea BTS este limitată fie la saturația miezului BS, fie la pierderile din circuitul magnetic. Pierderile din miezul de ferită sunt proporționale cu frecvența, cât și cu scopul complet al modificării inducției DV în timpul fiecărui ciclu de comutare (comutare), construit într-un grad de 2,4.

În stabilizatori care operează în modul curent continuu (se confruntă cu funcții de stabilizare scăzută și transformatoare în circuitele de reciprocitate), pierderile din miezul bobinei de inductanță la frecvențe sub 500 kHz sunt de obicei nesemnificative, deoarece abaterile de inducție magnetică de la un nivel constant de lucru sunt nesemnificative În aceste cazuri, valoarea inducției maxime poate fi aproape egală cu valoarea inducției de saturație cu o marjă mică. Valoarea inducției de saturație pentru cele mai puternice ferite pentru câmpuri puternice de tip 2500h1 \\ / 1c este mai mare de 0,3 T., astfel încât valoarea maximă de inducție poate fi selectată egală cu 0,28.P.0.3 T.

Transformatoarele de putere ale impulsului (TPI) sunt utilizate în dispozitivele de alimentare cu energie electrică cu gospodărie și de birou cu o alimentare intermediară de alimentare 127 sau 220 V cu o frecvență de 50 Hz într-un puls dreptunghiular cu un puls dreptunghi până la 30 kHz, realizat în Formă de module sau surse de alimentare: module BP, MP-1, MP-2, MP-Z, MP-403 etc. au aceeași schemă și diferă numai cu tipul de transformator pulsat utilizat și de denumirea unuia dintre condensatori la ieșirea filtrului, care este determinată de caracteristicile modelului în care sunt aplicate.
Transformatoarele puternice TPI pentru sursele de alimentare cu impuls sunt utilizate pentru schimbul și transmiterea energiei în lanțurile secundare. Acumularea de energie în aceste transformatoare este nedorită. La proiectarea unor astfel de transformatoare, ca primă etapă, este necesar să se determine domeniul de aplicare al oscilațiilor inducției magnetice a DV în modul constant. Transformatorul trebuie să fie proiectat pentru a lucra cu un număr mai mare de DV, care vă permite să aveți un număr mai mic de transformări în bobina de magnetizare, să măriți puterea nominală și să reduceți inducerea dispersiei în practică, valoarea DV poate fi limitată la fie inducerea saturației bsului BS sau a pierderii în circuitul magnetic al transformatorului.
În cele mai îndepărtate circuite, cu jumătate de închidere și dublu-subsol (echilibrat) cu un punct de mijloc, transformatorul este încântat simetric. În același timp, valoarea de inducție magnetică se modifică simetric cu privire la caracteristicile zero ale magnetizării, ceea ce face posibilă o valoare maximă teoretică a DV egală cu valoarea dublă a inducției de saturație a BS. În majoritatea schemelor de unică folosite, de exemplu, în traductoarele cu o singură cursă, inducția magnetică fluctuează complet în cadrul primului cvadrant al caracteristicilor de magnetizare de la inducția reziduală BR la Inducția BS de saturație limitând maximul teoretic de două la valoarea (BR-BR) . Aceasta înseamnă că, dacă DV nu se limitează la pierderile din miezul magnetic (de obicei la frecvențele sub 50 ... 100 kHz), transformatorul de dimensiuni mari va fi necesar pentru una și aceeași putere de ieșire.
În schemele cu acționare cu tensiune (care includ toate schemele stabilizatoarelor inferioare), în conformitate cu Legea Faraday, valoarea DV este determinată de activitatea "volți-secundă" asupra înfășurării primare. În modul instalat, lucrarea "volți-secundar" pe înfășurarea primară este setată la un nivel constant. Leagăn de oscilații de inducție magnetică este, de asemenea, constantă.
Cu toate acestea, cu metoda obișnuită de control al ciclului de lucru, care este utilizat de majoritatea jetoanelor pentru stabilizatori de impulsuri, în timpul pornirii și în timpul unei creșteri ascuțite a curentului de sarcină, DV poate atinge o dublă valoare din valoarea în modul constant , astfel încât miezul nu este saturat cu procesele de tranziție trebuie să fie de două ori mai puțin maxim teoretic, cu toate acestea, dacă se utilizează un cip, care vă permite să controlați valoarea produsului "volt-secund" (scheme cu perturbarea intrării Tensiune), atunci valoarea maximă a produsului "volt-secund" este fixată la nivel, ușor de depășire a stabilirii vă permite să măriți valoarea DV și îmbunătățește performanța transformatorului.
Valoarea inducției de saturație B S pentru majoritatea feritelor pentru câmpuri magnetice puternice de tip 2500nms depășește valoarea de 0,3 t. În circuitele de tensiune în două curse, amploarea creșterii inducției DV este de obicei limitată la o valoare de 0,3 t. Cu o creștere a frecvenței de excitație de până la 50 kHz, pierderea prin pierdere magnetică se apropie de pierderile din fire. Creșterea pierderilor din miezul magnetic la frecvențele de peste 50 kHz conduc la o scădere a valorii DV.
În schemele de un accident vascular cerebral fără a fixa lucrarea "voltului secundă" pentru miezuri cu (BS - BR), egală cu 0,2 T. și, luând în considerare procesele tranzitorii, valoarea stabilită a DV este limitată la nivelul de numai 0,1 pierdere TL în circuitul magnetic la o frecvență de 50 kHz, va fi nesemnificativ datorită unui mic domeniu de oscilații de inducție magnetică. În schemele cu o valoare fixă \u200b\u200ba lucrării "volți-secund", valoarea DV poate lua valori de până la 0,2 T., ceea ce face posibilă reducerea semnificativă a dimensiunilor globale ale transformatorului pulsului.
În sistemele de curent concentrate ale surselor de alimentare (creșterea traductoarelor și stabilizatoarele de scădere a motoarelor pe bobine legate de inductoarele), valoarea DV este determinată de activitatea "volți-secundă" asupra înfășurării secundare la o tensiune fixă \u200b\u200bde ieșire. Deoarece lucrarea "voltului secunde" la ieșire nu depinde de modificările tensiunii de intrare, fluxul circuitului poate funcționa cu valoarea VAR aproape de maximul teoretic (dacă nu trebuie să ia în considerare pierderile din Core), fără a fi nevoie să limiteze magnitudinea "volți-secund".
La frecvențele peste 50 de ani. Valoarea de 100 kHz DV este de obicei limitată la pierderile din circuitul magnetic.
Trebuie să se facă a doua etapă în proiectarea transformatoarelor puternice pentru sursele de putere puls alegerea potrivita Un tip de nucleu care nu va fi saturat cu o anumită lucrare a "volți-secundă" și va oferi pierderi acceptabile în liniile magnetice și înfășurările pentru acest lucru pot fi utilizate însă procesul de calcul al iterativ, cu toate acestea, formula (3 1) și (3 2) menționată mai jos poate calcula valoarea aproximativă a zonei zonei Corele S O SC (produsul ferestrei de bază, astfel și zona transversală a conductei magnetice S C) de Formula (3 1) este utilizată atunci când valoarea vitivă este limitată la saturație și formula (3.2) - când valoarea DV este limitată la pierderile din circuitul magnetic în cazuri îndoielnice se calculează atât valori, cât și cele mai multe tabele Datele de referință pentru diferite nuclee sunt selectate acel tip de miez, în care produsul S o SC depășește valoarea calculată.

unde
RVH \u003d Rye / L \u003d (puterea de ieșire / eficiența);
La - coeficientul, ținând seama de gradul de utilizare a ferestrei de bază, zona primară de înfășurare și factorul constructiv (vezi Tabelul 3 1); Frecvența de operare FP - transformator


Pentru majoritatea feritelor pentru câmpuri magnetice puternice, coeficientul de histerezis este la K \u003d 4 10 5 și coeficientul de pierderi pentru curenții Vortex - KW \u003d 4 10 10.
În formulele (3.1) și (3.2) se presupune că înfășurările ocupă 40% din suprafața ferestrei de bază, raportul dintre înfășurările primare și secundare corespunde aceleiași densități curente în ambele înfășurări, egală cu 420 A / cm2 și Că pierderile totale din creșterea și înfășurările circuitului magnetic conduc la diferența de temperatură în zona de încălzire de 30 ° C cu răcire naturală.
Ca un al treilea pas în proiectarea transformatoarelor puternice pentru sursele de putere pulsului, este necesar să se calculeze înfășurarea transformatorului pulsului.
În fila. 3.2 Transformatoarele de alimentare unificate ale tipului TPI utilizate în receptoarele de televiziune sunt afișate.








Datele de înfășurare ale transformatoarelor de tip TPI care funcționează în blocurile de puls de receptoare de televiziune staționară și portabile sunt prezentate în Tabelul 3. 3 Circuitele electrice fundamentale ale transformatoarelor TPI sunt prezentate în Figura 3. 1