Схемы импульсных сетевых адаптеров для зарядки телефонов
Большинство современных сетевых зарядных устройств собрано по простейшей импульсной схеме, на одном высоковольтном транзисторе (рис. 1) по схеме блокинг-генератора.
В отличие от более простых схем на понижающем 50 Гц трансформаторе, трансформатор у импульсных преобразователей той же мощности гораздо меньше по размерам, а значит, меньше размеры, вес и цена всего преобразователя. Кроме того, импульсные преобразователи более безопасны — если у обычного преобразователя при выходе из строя силовых элементов в нагрузку попадает высокое нестабилизированное (а иногда и вообще переменное) напряжение со вторичной обмотки трансформатора, то при любой неисправности «импульсника» (кроме выхода из строя оптрона обратной связи — но его обычно очень хорошо защищают) на выходе вообще не будет никакого напряжения.
Рис. 1
Простая импульсная схема блокинг-генератора
Подробнейшее описание принципа действия (с картинками) и расчета элементов схемы высоковольтного импульсного преобразователя (трансформатор, конденсаторы и пр.) можно прочитать, например, в «ТЕА152х Efficient Low Power Voltage supply» по ссылке http://www. nxp.com/acrobat/applicationnotes/AN00055.pdf (на английском).
Переменное сетевое напряжение выпрямляется диодом VD1 (хотя иногда щедрые китайцы ставят целых четыре диода, по мостовой схеме), импульс тока при включении ограничивается резистором R1. Здесь желательно поставить резистор мощностью 0,25 Вт — тогда при перегрузке он сгорит, выполнив функцию предохранителя.
Преобразователь собран на транзисторе VT1 по классической обратноходовой схеме. Резистор R2 нужен для запуска генерации при подаче питания, в этой схеме он необязателен, но с ним преобразователь работает чуть стабильней. Генерации поддерживается благодаря конденсатору С1, включенному в цепь ПОС на обмотке частота генерации зависит от его емкости и параметров трансформатора. При отпирании транзистора напряжение на нижних по схеме выводах обмоток / и II отрицательное, на верхних — положительное, положительная полуволна через конденсатор С1 еще сильней открывает транзистор, амплитуда напряжения в обмотках возрастает… То есть транзистор лавинообразно открывается. Через некоторое время, по мере заряда конденсатора С1, базовый ток начинает уменьшаться, транзистор начинает закрываться, напряжение на верхнем по схеме выводе обмотки II начинает уменьшаться, через конденсатор С1 базовый ток еще сильней уменьшается, и транзистор лавинообразно закрывается. Резистор R3 необходим для ограничения базового тока при перегрузках схемы и выбросах в сети переменного тока.
В это же время амплитудой ЭДС самоиндукции через диод VD4 подзаряжается конденсатор СЗ — поэтому преобразователь и называется обратноходовым. Если поменять местами выводы обмотки III и подзаряжать конденсатор СЗ во время прямого хода, то резко возрастет нагрузка на транзистор во время прямого хода (он может даже сгореть из-за слишком большого тока), а во время обратного хода ЭДС самоиндукции окажется нерастраченной и выделится на коллекторном переходе транзистора — то есть он может сгореть от перенапряжения. Поэтому при изготовлении устройства нужно строго соблюдать фазировку всех обмоток (если перепутать выводы обмотки II — генератор просто не запустится, так как конденсатор С1 будет наоборот, срывать генерацию и стабилизировать схему).
Выходное напряжение устройства зависит от количества витков в обмотках II и III и от напряжения стабилизации стабилитрона VD3. Выходное напряжение равно напряжению стабилизации только в том случае, если количество витков в обмотках II и III одинаковое, в противном случае оно будет другое. Во время обратного хода конденсатор С2 подзаряжается через диод VD2, как только он зарядится до примерно -5 В, стабилитрон начнет пропускать ток, отрицательное напряжение на базе транзистора VT1 чуть уменьшит амплитуду импульсов на коллекторе, и выходное напряжение стабилизируется на некотором уровне. Точность стабилизации у этой схемы не очень высока — выходное напряжение гуляет в пределах 15…25% в зависимости от тока нагрузки и качества стабилитрона VD3.
Рис. 2
Электрическая схема более сложного
Для выпрямления входного напряжения используется диодный мостик VD1 и конденсатор , резистор должен быть мощностью не менее 0,5 Вт, иначе в момент включения, при зарядке конденсатора С1, он может сгореть. Емкость конденсатора С1 в микрофарадах должна равняться мощности устройства в ваттах.
Сам преобразователь собран по уже знакомой схеме на транзисторе VT1. В цепь эмиттера включен датчик тока на резисторе R4 — как только протекающий через транзистор ток станет столь большим, что падение напряжения на резисторе превысит 1,5 В (при указанном на схеме сопротивлении — 75 мА), через диод VD3 приоткроется транзистор VT2 и ограничит базовый ток транзистора VT1 так, чтобы его коллекторный ток не превышал указанные выше 75 мА. Несмотря на свою простоту, такая схема защиты довольно эффективна, и преобразователь получается практически вечный даже при коротких замыканиях в нагрузке.
Для защиты транзистора VT1 от выбросов ЭДС самоиндукции, в схему добавлена сглаживающая цепочка VD4-C5-R6. Диод VD4 обязательно должен быть высокочастотным — идеально BYV26C, чуть хуже — UF4004-UF4007 или 1 N4936, 1 N4937. Если нет таких диодов, цепочку вообще лучше не ставить!
Конденсатор С5 может быть любым, однако он должен выдерживать напряжение 250…350 В. Такую цепочку можно ставить во все аналогичные схемы (если ее там нет), в том числе и в схему по рис. 1 — она заметно уменьшит нагрев корпуса ключевого транзистора и значительно «продлит жизнь» всему преобразователю.
Стабилизация выходного напряжения осуществляется с помощью стабилитрона DA1, стоящего на выходе устройства, гальваническая развязка обеспечивается оптроном V01. Микросхему TL431 можно заменить любым маломощным стабилитроном, выходное напряжение равно его напряжению стабилизации плюс 1,5 В (падение напряжения на светодиоде оптрона V01)’, для защиты светодиода от перегрузок добавлен резистор R8 небольшого сопротивления. Как только выходное напряжение станет чуть выше положенного, через стабилитрон потечет ток, светодиод оптрона начнет светиться, его фототранзистор приоткроется, положительное напряжение с конденсатора С4 приоткроет транзистор VT2, который уменьшит амплитуду коллекторного тока транзистора VT1. Нестабильность выходного напряжения у этой схемы меньше, чем у предыдущей, и не превышает 10…20%, также, благодаря конденсатору С1, на выходе преобразователя практически отсутствует фон 50 Гц.
Трансформатор в этих схемах лучше использовать промышленный, от любого аналогичного устройства. Но его можно намотать и самому — для выходной мощности 5 Вт (1 А, 5 В) первичная обмотка должна содержать примерно 300 витков проводом диаметром 0,15 мм, обмотка II — 30 витков тем же проводом, обмотка III — 20 витков проводом диаметром 0,65 мм. Обмотку III нужно очень хорошо изолировать от двух первых, желательно намотать ее в отдельной секции (если есть). Сердечник — стандартный для таких трансформаторов, с диэлектрическим зазором 0,1 мм. В крайнем случае, можно использовать кольцо внешним диаметром примерно 20 мм.
Сетевые адаптеры схемы
Простой ремонт сетевых блоков питания от маломощной электроники
Сетевые адаптеры питания – миниатюрные блоки питания различной электронной бытовой аппаратуры. Применяются для питания антенных усилителей, радиотелефонов, зарядных устройств. Несмотря на активное внедрение импульсных блоков питания, трансформаторные ещё активно используются и находят применение в быту пользователя.
Нередки случаи, что данные трансформаторные блоки выходят из строя.
При поломке адаптера можно его заменить новым, стоимость их невелика. Но зачем отдавать кровные, если в большинстве случаев можно устранить неисправность самому в течение 15–30 минут и избавить себя от поисков замены и траты денег?
Состав обычного маломощного блока питания и его ремонт
На фото адаптер после произведённого ремонта.
Из каких частей состоит обычный трансформаторный адаптер?
Если разобрать адаптер питания, то внутри мы обнаружим трансформатор (1) и небольшую электронную схему (2).
Трансформатор (1) служит для понижения переменного сетевого напряжения 220V до уровня 13–15 В.
Электронная схема служит для выпрямления переменного напряжения (превращение его в постоянное напряжение) и его стабилизации на уровне 12V.
Как видим, классический блок питания на основе трансформатора устроен довольно просто. Что же может сломаться в таком простом устройстве?
Взглянем на принципиальную схему.
На принципиальной схеме T1 – это понижающий трансформатор. Типичными неисправностями трансформатора являются перегорание или обрыв провода первичной (Ⅰ), и, реже, вторичной (Ⅱ) обмотки. Как правило, неисправна первичная, сетевая обмотка (Ⅰ).
Причиной обрыва или перегорания служит тонкий провод, который не выдерживает сетевых всплесков напряжения и перегрузок. Скажем спасибо китайцам, они экономные ребята, потолще провод не хотят мотать…
Проверить исправность трансформатора довольно просто. Необходимо измерить сопротивление первичной и вторичной обмоток. Сопротивление первичной обмотки должно составлять несколько единиц килоом (1кОм = 1000 Ом), вторичной – несколько десятков Ом.
При проверке трансформатора сопротивление первичной обмотки оказалось равно 1,8 кОм, что свидетельствует о её целостности. Никакого обрыва нет.
Для вторичной обмотки сопротивление составило 25,5 Ом, что тоже нормально. Трансформатор оказался исправен.
Чтобы получить правильные показания сопротивлений обмоток необходимо придерживаться следующих правил:
При измерении касаться контактных выводов только щупами мультиметра. Браться обеими руками за токоведущие части щупов и проводить измерения недопустимо, так как показания мультиметра будут неверные! Подробно о том, как правильно измерять сопротивление мультиметром, я уже рассказывал.
Помните, человеческое тело тоже обладает сопротивлением и может шунтировать то сопротивление, которое вы замеряете. В данном случае – это сопротивление обмоток. Данное правило справедливо при измерении любых сопротивлений.
Необходимо исключить влияние сопротивлений других деталей. Что это значит? Это значит, что деталь должна быть изолирована от других частей схемы, т.е. выпаяна из платы, отключена.
В случае ремонта адаптера рекомендуется перед замером сопротивления вторичной обмотки отпаять выводы, идущие к электронной схеме. Это поможет исключить влияние сопротивления электронной схемы на замеряемое сопротивление.
Диодный мост на дискретных диодах VD1-VD4 служит для выпрямления переменного тока вторичной обмотки. Распространённая неисправность диодного моста, это «пробой» одного или нескольких диодов, из которых он состоит. При такой неисправности диод превращается в обычный проводник. Проверяются диоды довольно просто, можно даже не выпаивать их из платы, а замерить сопротивление каждого из диодов по отдельности. Если диод пробит, то мультиметр покажет очень низкое сопротивление (0 или единицы Ом).
Чтобы другие элементы схемы не вносили путаницы в показания мультиметра, один из выводов диода лучше выпаять из схемы. После проверки не забываем запаять его обратно.
Конденсаторы С1 и С2 служат для фильтрации напряжения и являются вспомогательными элементами стабилизатора 78L12. Интегральный стабилизатор 78L12 обеспечивает на выходе блока питания стабилизированное напряжение 12V.
Цепь, состоящая из резистора R1 и светодиода VD5, служит для индикации работы устройства. Если какая-либо часть схемы неисправна, например, трансформатор или стабилизатор на микросхеме 78L12, то на выходе блока питания никакого напряжения не будет и светодиод VD5 не засветится. По его свечению, можно сразу определить в чём проблема. Если светится, то вероятнее всего перебит соединительный провод. Ну, а если нет, то, возможно, неисправна электронная начинка блока питания.
Наиболее часто трансформаторные блоки питания для активных антенн выходят из строя по причине выгорания стабилизатора на микросхеме 78L12.
При ремонте блока питания следует придерживаться следующей последовательности действий:
При наличии индикации (светодиод светится) следует искать неисправность в проводах, по которым напряжение поступает на питаемый прибор. Достаточно “прозвонить” провода мультиметром.
При отсутствии индикации следует замерить сопротивление первичной обмотки трансформатора. Сделать это легко, можно даже не разбирать блок питания, а замерить сопротивление обмотки через контакты сетевой вилки.
Разбираем блок питания, производим внешний осмотр. Обращаем внимание на потемневшие участки вокруг радиодеталей, сколы и трещины на корпусах стабилизатора питания (78L12 или аналога), вздутия конденсаторов фильтра.
В процессе ремонта адаптера питания для активной антенны выяснилось, что неисправна микросхема-стабилизатор 78L12. Был также заменён электролитический конденсатор C1 (100мкФ * 16В) на конденсатор с большей ёмкостью – 470 мкФ (25В). При замене конденсатора следует учитывать полярность его включения в схему.
Знать цоколёвку (расположение и назначение) выводов стабилизатора 78L12 не обязательно. Но, необходимо запомнить, зарисовать или сфотографировать расположение неисправной микросхемы на печатной плате. В таком случае, если забудете, как была впаяна микросхема в печатную плату, то у вас уже будет рисунок или фото, по которому легко определить правильную установку элемента в схему.
Главная » Мастерская » Текущая страница
Также Вам будет интересно узнать:
Практически все бытовые устройства сегодня снабжены адаптерами питания от осветительной сети 220 В. Это зарядные устройства для сотовых телефонов (см. рис. 5.4) и портативных радиостанций, портативных электрощипцов и машинок для стрижки, сканеров, принтеров и целой когорты другой техники. Выход из строя такого адаптера можно предотвратить не только соблюдением методов правильной эксплуатации устройства (в частности, отказавшись от подключения нагрузки к уже включенному в сеть адаптеру), но и путем замены некоторых элементов более «надежными», что называется — с запасом.
В большинстве схем сетевых адаптеров функционирует маломощный транзистор в корпусе ТО-92 — KSP44, MPSA44, BF420, 13001 и другие аналогичные. Это сравнительно низковольтные транзисторы (напряжение пробоя 400 В, a BF420 — до 300 В), они работают практически на пределе своих возможностей, в том числе в части температурного режима (температура их корпуса на номинальном токе нагрузки доходит до 70 °С). Поэтому они часто выходят из строя (обычно в момент включения адаптера в сеть или в режиме некорректной эксплуатации, когда «нагрузку» подключают к выходу уже подключенного в сеть адаптера), одновременно с транзистором сгорают диоды выпрямителя, стабилитрон, резистор в цепи эмиттера транзистора (если есть) и некоторые другие резисторы (это заметно впоследствии по их обугленным корпусам). Типовая схема адаптера представлена на рис. 5.5.
Рис 5 4 Сетевой адаптер
Во время ремонта все эти элементы нужно проверить и при необходимости заменить исправными. Наиболее часто выходят из строя стабилитрон VD3 и транзистор VT1.
Поскольку у транзисторов разных производителей может быть разная цоколевка, перед впаиванием нового транзистора необходимо убедиться в соответствии цоколевки с дорожками на печатной плате. Коллектор должен быть соединен с обмоткой трансформатора, эмиттер непосредственно или через резистор сопротивлением менее 100 Ом соединен с «минусом» питания, к базе обычно подключено несколько резисторов-конденсаторов, один из резисторов высокоомный, сопротивлением более 100 кОм. При необходимости потребуется изогнуть соответственно выводы нового транзистора.
Рис 5 5 Типовая схема сетевого адаптера 220 В — 12 Вт
Транзистор VT1 желательно заменить более мощным и высоковольтным, к примеру 500-вольтовым транзистором 13003 любого производителя, в корпусе ТО-126 (корпус, как у отечественного КТ815). В большинстве случаев цоколевка совпадает (эмиттер-кол-лектор-база, если повернуть названием к себе), поэтому не нужно ни «возиться с дорожками», ни изгибать выводы транзистора. У этого транзистора коэффициент передачи тока h31e 10…20 (против 40…50 у низковольтных аналогов), поэтому сопротивление высокоомного резистора нужно уменьшить до 470…330 кОм. Использовать в части рассматриваемой замены другие типы транзисторов не рекомендуется — из-за низкого рабочего напряжения (КТ940А, КТ969А — всего 300 В) или слишком низкого коэффициента h31c.
Литература: Кашкаров А. П. Электронные устройства для уюта и комфорта.
Сетевой адаптер с выходной мощностью 2 Вт на микросхеме LNK362P.
Основные преимущества этой реализации:
- Низкое число элементов (всего 19), низкая стоимость решения.
- Встроенные в Linkswitch-XP функции безопасности и надежности.
- Допуск микросхемы +/-5%, авторестарт, гистерезис, защита от перегрева — позволяют температуре печатных проводников оставаться ниже опасного уровня.
- Авторестарт — защитит источник пиатния от КЗ в нагрузке и разрыва цепи обратной связи.
- Защитное расстояние микросхемы >3.2мм. делает устройство более устойчивым к пыли и влажности.
- Технология EcoSmart — позволяет конечному устройству соответствовать всем существующим мировым стандартам энергопотребления.
- Потребление на холостом ходу 110мВт при Uвх=265В.
- КПД выше 61.5% (удовлетворяет требованиям СЕС в 55.2%)
- Конструкция трансформатора E-Shield tm а также частотный джиттер (встроенный в микросхему), позволяет данному источнику питания соответствовать стандартам ЭМИ — EN550022 и CISPR-22 класс B.
Внешний вид печатного узла:
Семейство микросхем LinkSwitch-LP было спроектированио для замены маломощных дискретных импульсных и линейных источников питания. Релейный метод управления (вкл/выкл) дает преимущества высокого КПД в области максимальной нагрузки.
В отличии от большинства импульсных источников питания на дискретных элементах, LinkSwitch-XT имеет встрооенную интелектуальную тепловую защиту. Защита имеет строгий допуск 142С +/- 5%, широкий гистерезис в 75 С и автоматический рестарт, который запустит источник, как только достаточно температура опустится. Это защищает источник питания, нагрузку, пользователя и при этом температура печатных проводников никогда не достигнет опасного температуры выше 100 С. Аналогичные системы импульсного питания на дискретных элементах очень часто требуют, что после отключения необходимо отключить входное напряжение, после чего запустить источник снова. Это достаточно неудобно, особенно в промышленном применении источников, где оператор не сможет следить за всеми устройствами сразу, ввиду большого их количества.
Корпус микросхемы имеет очень большое защитное расстояние между высоковольтным пином DRAIN и пинами с низким напряжением. Это очень важно для надежной работы источников питания в пыльных помещениях и в помещениях с повышенной влажностью. Большое защитное расстояние существенно уменьшает вероятность искы, что в свою очередь повыщает надежность и время работы.
Еще одной важной защитой является авто-рестарт, который начинает работать, если втечении 40 ms нет реакции обратной связи (например КЗ в нагрузке или обрыв цепи обратной связи). Авто рестарт ограничивает уровень выходного тока на уровне 5% от максимального. Как только неисправность устранена, микросхема возвращается в нормальный режим работы.
Потребление на холостом ходу микросхемы составляет 110 мВт при напряжении 265 В (наихудший случай), это полностью удовлетворяет европейские стандарты в 300 мВт.
Обмотки трансорматора на ЕЕ16 также имеют большое защитное расстояние , что делает источник более безопасным.
1. Спецификация:
Описание |
Обозначение |
Мин |
Норма |
Макс |
Единицы изм. |
Вход Входное напряжение Входная частота Потребление на холостом ходу |
Vin fline |
85 47 |
50/60 |
265 64 0,15 |
VAC Hz W |
Выход Выходное напряжение 1 Выходная пульсация 1 Выходной ток 1 Выходная мощность |
Vout1 Vripple1 Iout1 Pout1 |
||||
КПД КПД при полной нагрузке Средний КПД при мощности 25,50,75,100% от Pmax |
|||||
Температура окружающей среды | Tamb |
0 |
40 |
С |
2. Схема этого источника питания представлена на следующем рисунке:
3. Описание работы схемы:
Топология этой схемы — обратноходовая. Выходное напряжение снимается и сравнивается с опорным (VR1) на вторичной части схемы. Результат сравнения подается через оптопару PC817A на U1 (LNK362P) как сигнал обратной связи.Это позволяет U1 регулировать выходное напряжение в широком диапазоне выходных нагрузок.Если потребляемый ток нагрузки превысит максимально допустимый микросхемой, микросхема войдет в режим авторестарта и выходной ток будет ограничен на уровне 5% от максимального. Схема также использует технологию Clampless, которая позволяет исключить цепь гашения выброса (возникающего из-за индукции рассеяния трансформатора в момент отключения силового ключа), засчет емкости первичной обмотки трансформатора.
Диоды D1-D4 выпрямляют переменный ток. Полученный постоянный ток запасается в конденсаторах С1 и С2. Индуктивность L1 и конденсаторы С1 и С2 формируют П-образный фильтр, подавляющий диференциальную помеху. Резистор R1 подавляет «звон» фильтра.
Микросхемы LNK362P включает в себя следующие компоненты: Силовой MOSFET транзистор на 700 Вольт, низковольтный CMOS контроллер, высоковольтный источник (обеспечивает старт источника и стабилизацию тока во время работы), тепловую защиту (гистерезис) и схему авто рестарта. Высокие характеристики источника обусловлены работой транзитосра на частоте до 132 кГц.
Выпрямленное и фильтрованное напряжение приложено к одному концу обмотки трансформатора, к второму концу подключен сток микросхемы U1. Как только напряжение сток-исток превышает 50 Вольт, внутренний источник тока начинает заряжать конденсатор С3, соединенный с пином Bypass Pin (BP). Как только напряжение на С3 достигает 5.8 Вольт, контроллер открывает MOSFET транзитор. Ток через транзистор снимается с внутреннего сопротивления транзистора сток-исток Rds в момент включенного состояния. В тот момент, когда ток достигает установленного предела I limit, контроллер запирает транзистор. Кроме этого микросхема отслеживает максимальный рабочий цикл и при достижении максимального, отключает транзистор, даже если ток не достиг максимального значения. Контроллер регулирует выходное напряжение путем пропуска рабочих циклов (управление вкл/выкл), если напряжение выше требуемого уровня. В нормальном режиме работы MOSFET транзистор выключается каждый раз, когда ток обратной связи (feedback pin) достигает значения 49 uA. Если ток обратной связи меньше 49 uA и поступает сигнал с внутреннего clock генератора, транзистор открывается на этот рабочий цикл. Рабочий цикл завершается при достижении током I limit. При полной нагрузке несколько рабочих циклов могут быть пропущены из-за очень высокой рабочей частоты. При снижении нагрузки большее количество рабочих циклов оказывается пропущено, что снижаем эффективную рабочую частоту.
Выходное напряжение источника питания определяется суммой VR1, R2 и напряжения на светодиоде оптопары U2A. Когда источник питания включается, U2A регулирует проводимость фото-транзистора (U2B), который обеспечивает ток >49uA на пин обратной связи микросхемы, при этом следующий рабочий цикл будет пропущен. Резистор R2 ограничивает ток через VR1 на уровне 1 mA. Резистор R3 может быть использован для более точной подстройки выходного напряжения а также для ограничения тока через U2A во время переходный процессов. Так как контроллер микросхемы отрабатывает каждый рабочий цикл (т.е. решение о том будет рабочий цикл или нет принимается непосредственно перед каждым из них), следовательно обратная связь не требует частотной компенсации.
4. Печатная плата источника питания:
5. Перечень элементов:
№ |
Обозначение |
Кол-во |
Номинал |
Описание |
Part number производителя. |
Производитель |
1 |
С1, С2 |
2 |
3.3 uF |
3.3 uF, 400 V, Electrolytic, (8 x 11.5) |
TAQ2G3R3MK0811MLL3 |
Taicon Corporation |
2 |
С3 |
1 |
100 nF |
100 nF, 50 V, Ceramic, Z5U, 0.2 Lead Space |
C317C104M5U5CA |
Kemet |
3 |
С4 |
1 |
100 pF |
100 pF 100 pF, Ceramic, Y1 |
440LT10 |
Vishay |
4 |
С5 |
1 |
330 uF |
330 uF 330 uF, 16 V, Electrolytic, Very Low ESR, 72 mOhm, (8 x 11.5) |
EKZE160ELL331MHB5D |
Nippon Chemi-Con |
5 |
D1, D2, D3, D4 |
4 |
1N4005 |
600 V, 1 A, Rectifier, DO-41 |
1N4005 |
Vishay |
6 |
D5 |
1 |
1N4934 |
100 V, 1 A, Fast Recovery, 200 ns, DO-41 |
1N4934 |
Vishay |
7 |
J1, J2 |
2 |
CON1 |
Test Point, WHT,THRU-HOLE MOUNT |
5012 |
Keystone |
8 |
J3 |
1 |
Output Cable Assembly |
6 ft, 22 AWG, 0.25 Ohm, 2.1 mm connector (custom) |
— |
— |
9 |
JP1 |
1 |
J |
Wire Jumper, Non insulated, 22 AWG, 0.3 in |
298 |
Alpha |
10 |
L1, L2 |
2 |
1 mH |
1 mH, 0.15 A, Ferrite Core |
SBCP-47HY102B |
Tokin |
11 |
R1 |
1 |
3.9 k. |
3.9 kOhm, 5%, 1/8 W, Carbon Film |
CFR-12JB-3K9 |
Yageo |
12 |
R2 |
1 |
1 k. |
1 kOhm, 5%, 1/8 W, Carbon Film |
CFR-12JB-1K0 |
Yageo |
13 |
R3 |
1 |
390 . |
390 Ohm, 5%, 1/8 W, Carbon Film |
CFR-12JB-390R |
Yageo |
14 |
RF1 |
1 |
8.2 . |
8.2 Ohm, 2.5 W, Fusible/Flame Proof Wire Wound |
CRF253-4 5T 8R2 |
Vitrohm |
15 |
T1 |
1 |
EE16 |
Transformer, EE16, Horizontal, 10 pins |
SNX-1378 |
Santronics Li Shin |
16 |
U1 |
1 |
LNK362P |
LinkSwitch-XT, LNK362P, DIP-8B |
LNK362P |
Power Integrations |
17 |
U2 |
1 |
PC817A |
Opto-coupler, 35 V, CTR 80-160%, 4-DIP |
PC817X1 |
Sharp |
18 |
VR1 |
1 |
BZX79-B5V1 |
5.1 V, 500 mW, 2%, DO-35 |
BZX79-B5V1 |
Vishay |
6. Трансформатор.
Электрическая спецификация:
Электрическая прочность (1 с., 60 Гц, с пинов 3,4,5 на пины 8,9) — 3000 VAC.
Индуктивность первичной обмотки (пины 3-4, остальные обмотки отключены, частота измерения 100кГц) — 2.64 mH, +/-12%.
Резонансная частота (пины 3-4, все остальные обмотки отключены) — 275 кГц (мин) — 500 кГц (макс.).
Индукция рассеяния первичной обмотки (Пины 3-4, пины 8-9 закорочены, частота измерения 100 кГц) — 70uH (макс).
Диаграмма построения:
Далее рассмотрим графики и осцилограммы работы источника питания:
1. Зависимость КПД от выходной мощности.
2. Зависимость КПД от входного напряжения и выходной мощности.
% от полной нагрузки |
КПД (%) @ 115 VAC |
КПД (%) @ 230 VAC |
25 |
63,3 |
58,2 |
50 |
65,2 |
61,4 |
75 |
64,9 |
63,0 |
100 |
64,9 |
63,2 |
Усредненный КПД |
64,6 |
61,5 |
Требования СЕС |
55,2 |
3. Потребляемая источником мощность на холостом ходу:
4. Выдаваемая в нагрузку мощность, взависимости от входного напряжения (при входной мощности 1 и 2 Вт.).
5. Нагрузочная характеристика.
(замеры проводилсь на конце 2х метрового кабеля, его сопротивление по постоянному току 0,2 Ом)
6. Зависимость выходного напряжения от входного.
7. Тепловой режим работы.
Температура измерялась внутри пластикового корпуса при полной нагрузке, без воздушной конвекции.
90 VAC |
265 VAC |
|
Темпаратура окружающей среда |
40 С |
40 C |
LNK362P (source pin) |
93.0C (at) 2.0W output (6.2V, 322mA) |
118.0C (at) 2.0W output (6.2V, 322mA) |
Карта тепловых полей.
8. Осцилограммы напряжения и токов на коллекторе.
Левая осцилограмма: 85 VAC, полная нагрузка, верх — I drain 0.1А/дел., низ — V drain 100V/дел.
Правая осцилограмма: 265 VAC, полная нагрузка, верх — I drain 0.1A/дел., низ — V drain 200V/дел.
9. Профиль выходного напряжения при запуске.
Левая осцилограмма: 115 VAC, 1V, 10 ms/дел.
Правая осцилограмма: 230 VAC, 1V, 10 ms/дел.
10. Тест на ЭМИ.
115 VAC, 60 Hz, пределы EN55022B.
230 VAC, 60 Hz, пределы EN55022B.
Статью перевел и дополнил менеджер по направлению Power Integrations.
Бандура Геннадий — Bandura (at) macrogroup.ru
Макро Групп.
КАК ПОЧИНИТЬ СЕТЕВОЙ АДАПТЕР НА 220 В
Висел себе на розетке сетевой адаптер — блок питания для цифровой метеостанции, да и упал. Время его видать пришло. Упал так, что работать перестал. И не то чтоб вещь эта такая уж ценная — просто поди подбери на нужное напряжение, ток, разъём питания станции… Не идти же в самом деле в магазин и сказать: дайте мне новый сетевой БП к метеостанции Assistant АН-1978.
Но и разобрать его простой отвёрткой не получится — коробочка-то заклеена, как и большинство аналогичных сетевых адаптеров! Придётся брать нож и молоток. Чтоб бить и резать.
Ставим лезвие на соединительный шов и аккуратно (мы же не хотим окончательно добить несчастный девайс) стучим по ножу. И так по-кругу, точнее прямоугольнику коробки.
Если рука вас не подвела — корпус слегка треснет и дальше вскрывать его станет легче. После полного разъединения половинок заглянем внутрь.
Тут блок питания выполнен по ещё старой, трансформаторной схеме. Сейчас используют в основном импульсники, но и такие ещё попадаются. Начнём с прозвонки первичной обмотки — это самое главное. Если первичка не сгорела, то половина ремонта считай выполнена. Точнее шансы на успех вырастают вдвое.
Неполадки в выпрямителе (та небольшая плата с деталями) обычно сводятся к замене диодов или конденсатора, что совсем не сложно и не дорого. Не забываем прозвонить провод — его обрыв частое дело, особенно у штекера.
В данном случае от удара об пол оторвался один из проводков вторичной обмотки и слегка его зачистив просто нарастил длину обрезком многожильного монтажного провода в изоляции. Всё прекрасно заработало.
А что если бы тут был внутри ИБП — плата импульсного преобразователя с 220 вольт? Никому не советую мазохизм типа перепаивания высоковольтного транзистора и других элементов такой схемы — проще найти похожую по размерам и напряжению (например от мобильной зарядки) и вставить её внутрь вместо сгоревшей. Вот в принципе и весь ремонт!
Форум по самостоятельному ремонту
Обсудить статью КАК ПОЧИНИТЬ СЕТЕВОЙ АДАПТЕР НА 220 В
Сетевой адаптер 220В — 12В 2А с «нашей» вилкой
Небольшой обзор сетевого адаптера с выходным напряжением 12В при токе до 2А. Специально для любителей «расчленёнки». Коротко — указанные 2А потянет, но сетевого фильтра нет вообще.Пару таких адаптеров я купил несколько месяцев назад, для чего уже не вспомню, и делать обзор не планировал, а сегодня наткнулся на фотографии внутренностей адаптера, и решил написать обзор. Может кому пригодится информация.
Через мои руки прошло множество китайских адаптеров питания. Не секрет, что очень часто параметры адаптера завышены в разы, так, наример, указан ток нагрузки 2А, а даже чисто по деталям видно, что больше 0,5А адаптер выдать не может, ну и при попытке нагрузить адаптер в номинал происходит его «возгонка», сопровождаемая различными сцепэффектами. Адаптеры, что продаются в магазинах Рязани, тоже не могут похвастаться качеством, и при их «спекулятивной» цене на них вообще не хочется смотреть.
Поэтому, заказывая эти адаптеры с указанным током 2А, я надеялся, что хотя бы ток в 1А они без проблем потянут, а мне 1А было вполне достаточно.
Конечно, я рассчитывал по прибытии разобрать адаптер и проверить его содержимое и качество сборки. И я был поражён, когда полученные мной адаптеры оказались наглухо закленными. У меня побывало множество их братьев-близнецов, но либо части корпуса соединялись защёлками или винтами, либо склейка была чисто номинальной и с разборкой адаптеров проблем не возникало. И вот на тебе!
Убедить себя в качестве наглухо закленных адаптеров мне так и не удалось, и несмотря на внутреннее сопротивление, я предпринял попытку вскрыть корпус одного из адаптеров. Одно дело разобрать то, что легко разбирается, совсем другое безжалостно расковырять неразборное. И как назло, корпус адаптера оказался закленным на совесть. Часто бывало достаточного одного движения ножа или отвёртки, но этот адаптер оказался исключением. Первая попытка основательно подпортила внешний вид адаптера. Но останавливаться было уже глупо, всё равно корпус уже не похож на новый, и, применяя силовые приёмы, я всё-таки разобрал адаптер. На фотографиях видно, как пострадал корпус, хоть я и старался действовать аккуратно, чтобы сохранить его «товарный вид»:
Теперь о внутренностях.
Первым делом в глаза бросается отсутствие сетевого фильтра, как дросселя, так и конденсатора. Вместо дросселя воткнули предохранитель — хорошо хоть так. Конденсатор после сетевого выпрямителя на 10мкФ (и замер ёмкости это подтвердил) — неплохо, часто видел и 4,7 и даже 2,2 мкФ.
Ну и на ключевом транзисторе установлен радиатор — начинаю верить в обещанные 2А на выходе.
Стабилизация выходного напряжения на оптопаре вкупе с микросхемой TL431, что хорошо, импульсный диод достаточно мощный, я его даташит не смотрел, но по виду 2А потянуть должен, что потом и подтвердилось. После диода фильтр из двух конденсаторов на 470мкФ 25В — это очень неплохо (замер ёмкости тоже более-менее), правда зачем конденсаторы на 25В, когда можно было поставить конденсаторы на 16в вдвое большей ёмкости?, но китайцам виднее. Между двумя конденсаторами включен фильтрующий дроссель, но это скорее не дроссель, а просто перемычка, по разводке платы явно планировался дроссель посерьёзнее.
Качество монтажа печатной платы более-менее, допиливать ничего не пришлось. Был бы этот БП помощнее, посадил бы ключевой транзистор на термопасту, которой тут и не пахнет, но в данном случае уверен, что отвода тепла от транзистора будет достаточно.
В общем, анализ внутренностей БП показал, что обещанные 2А он выдержать вполне способен, и я перешёл к испытаниям. Включаю в сеть. Без нагрузки напряжение на выходе 12,57в. Даю нагрузку в 1А — на выходе 12,54. Нагрузка 2А — на выходе 12,49. Правда, я мерил выходное напряжение непосредственно на выходных контактах печатной платы, на нагрузке за счёт сопротивления проводов было несколько меньше. Для пробы дал кратковременную нагрузку 3А — работает, напряжение тоже практически не просело. Но испытания я проводил всё-таки при нагрузке в 2А. Где-то 2 часа гонялся адаптер на токе в 2А, причём с собранным корпусом. Самым горячим элементом в итоге оказался выпрямительный диод, на токе 2А он греется довольно сильно, но не обжигает. Транзистор на радиаторе греется незначительно, импульсный трансформатор горячее. Больше в схеме БП ничего не греется. При токе нагрузки в 1А нагрев вообще пустяковый.
Так что этим адаптером я доволен, огорчает лишь искорёженный корпус. Зато появилась возможность впаять помехозащитный конденсатор по входу сети.
Стабилизатор напряжения для сетевого адаптера
Различные устройства радиолюбительского и промышленного изготовления, потребляющие небольшой ток, целесообразнее питать от маломощных источников энергии, которые обычно имеют небольшие габариты, более экономичны и имеют более простую конструкцию, чем большие, мощные и универсальные лабораторные блоки питания.
После модернизации электробритвы, описанной в статье «Доработка электробритвы VT-1378BK» («Радио», 2017, № 7, с. 51), остался невостребованным адаптер YH-G350300350D, использовавшийся для её питания от сети ~230 В. Он выполнен в виде сетевой вилки и, согласно паспорту, имеет вы ходное постоянное напряжение 3,2 В при токе нагрузки до 350 мА. Однако проведённые измерения показали, что в зависимости от нагрузки напряжение на выходе адаптера изменяется от 3 до 8 В. Это не позволяло использовать его для питания других устройств, требовавших более стабильного напряжения. Поэтому было решено оснастить этот адаптер несложным компенсационным стабилизатором выходного напряжения.
Принципиальная схема доработанного адаптера представлена на рис. 1. Прежде он состоял только из понижающего трансформатора T1, диодов VD1-VD4, образующих выпрямительный мост, и конденсатора C3, сглаживающего пульсации выпрямленного напряжения. В мосте я заменил кремниевые диоды 1 N4007 на диоды Шотки SR104P, что уменьшило потери напряжения на выпрямителе. Параллельно диодам добавил устраняющие помехи конденсаторы C1, C2, C6 и C7. Ёмкость конденсатора C3 увеличил с 470 до 1000 мкФ. Последовательно с обмоткой I трансформатора T1 установил предохранительный резистор R1 и терморезистор RK1 с положительным ТКС, служащий самовосстанавливающимся предохранителем.
Рис. 1. Принципиальная схема доработанного адаптера
В добавленном в адаптер компенсационном стабилизаторе напряжения на транзисторах VT1 -VT3 функцию источника образцового напряжения выполняет светодиод HL1, одновременно служащий индикатором наличия выходного напряжения. Если по каким-либо причинам напряжение на выходе адаптера стремится к увеличению, транзистор VT1 открывается сильнее, это приводит к росту тока коллектора транзистора VT2 и увеличению напряжения на резисторе R4. Напряжение между затвором и истоком полевого транзистора VT3 уменьшается, в результате чего растёт сопротивление его канала сток-исток и понижается выходное напряжение стабилизатора. Конденсатор C8 препятствует самовозбуждению стабилизатора.
При разомкнутых контактах выключателя SA1 и токе нагрузки до 0,5 А выходное напряжение стабилизатора около 3 В, а при замкнутых оно возрастает до 5 В, но допустимый ток нагрузки уменьшается до 0,25 А. Измерения проведены при пониженном до 210 В напряжении в сети. Максимальным допустимым считался ток, при котором на выходе стабилизатора появлялись заметные пульсации напряжения с частотой 100 Гц.
Этот стабилизатор можно использовать и в других источниках питания при условии, что пиковое напряжение на его входе не будет превышать 20 В, а ток нагрузки 2 А. Падение напряжения на канале сток-исток транзистора VT3 при этом токе должно быть не более 40 мВ. Ток покоя стабилизатора при выходном напряжении 3 В — около 3 мА. С увеличением тока нагрузки с 0 до 2 А выходное напряжение уменьшается приблизительно на 10 мВ.
Диоды выпрямительного моста и конденсаторы C1, C2, C6, C7 установлены на печатной плате дорабатываемого адаптера, размеры которой в рассматриваемом случае 33×18 мм. Стабилизатор собран на дополнительной монтажной плате размерами 24×20 мм (рис. 2). Его детали соединены выводами и навесными проводами. Эта плата размещена в корпусе адаптера, как показано на рис. 3. Фотоснимок устройства в сборе — на рис. 4.
Рис. 2. Монтажная плата адаптера
Рис. 3. Размещение платы в корпусе адаптера
Рис. 4. Устройства в сборе
Резистор R1 — импортный невозгораемый или разрывной. В качестве RK1 применена шайба сопротивлением 15 Ом при комнатной температуре от терморезистора СТ15-2А (рис. 5). Такие терморезисторы применялись в узлах размагничивания маски кинескопа телевизоров серии УСЦТ В данном случае терморезистор служит самовос-станавливающимся предохранителем.
Рис. 5. Шайба сопротивлением 15 Ом от терморезистора СТ15-2А
Поскольку к металлизации шайбы невозможно припаять провода, их очищенные от изоляции концы намотаны с двух сторон на термоусаживаемую трубку, после чего трубка надета на шайбу, как показано на рис. 6,а, и термообработана. На выводы надеты трубки из стеклоткани или другого термостойкого изоляционного материала.
Рис. 6. Терморезистор
Затем терморезистор обмотан несколькими слоями стеклоткани, пакет скреплён двумя отрезками термоусаживаемой трубки (рис. 6,б). Цель этого — уменьшение теплопотерь терморезистора в окружающую среду. В результате ток через терморезистор после срабатывания не превышает 5 мА, а температура его покрытия достигает 70…80 оС. Размещён терморезистор в нише сетевой вилки между контактными штырями, внутренняя часть которой покрыта двумя слоями плотной стеклоткани.
Описанный самодельный терморезистор можно заменить другим, предназначенным для ограничения тока терморезистором с положительным ТКС, например серии 14MQ, или высоковольтным самовосстанавливающимся предохранителем SF250-080.
Конденсаторы C1, C2, C6, C7 — керамические для поверхностного монтажа. Они припаяны между выводами соответствующих диодов. Конденсаторы C3 и C10 — оксидные алюминиевые, остальные — обычные керамические или плёночные. Если в корпусе имеется свободное место, ёмкость конденсатора C3 желательно увеличить до 4700…10000 мкФ. Можно увеличить и ёмкость конденсатора C10. Вместо диодов SR104P подойдут, например, 1 N5818, 1 N5819. Светодиод RL30N-DR314S может быть любым подходящего размера, цвета и яркости свечения.
Полевой транзистор FQB60N03L в корпусе D2PAK допустимо заменить другим N-канальным в подобном корпусе и с пороговым напряжением не более 2,5 В. К теплоотводящему фланцу транзистора припаян теплоотвод из двух медных проволок диаметром 1,6 мм и длиной 35 мм. При изготовлении стабилизатора большей мощности может потребоваться более эффективный отвод тепла. Вместо транзистора 2SC2839 подойдёт, например, транзистор серии КТ3102. Транзистор 2SA1267 можно заменить транзистором серии КТ3107 или другим структуры p-n-p.
Выключатель SA1, служащий переключателем выходного напряжения, применён малогабаритный движковый. Его металлический корпус соединён с плюсом выходного напряжения.
Если имеющийся в дорабатываемом адаптере понижающий трансформатор неисправен, вместо него в качестве T1 подойдёт готовый трансформатор ТПК2-6В или другой с указанным на схеме напряжением вторичной обмотки и габаритной мощностью не менее 2,5 Вт. Самодельный трансформатор можно намотать на Ш-образном стальном магнитопроводе с сечением центрального керна 2,7 см2. Первичная обмотка должна содержать 4300 витков лакированного провода диаметром 0,08 мм. Вторичная — 135 витков такого же провода диаметром 0,43 мм. Между обмотками прокладывают несколько слоёв фторопластовой или лавсановой ленты. Пластины магнитопровода собирают вперекрышку. После проверки работоспособности трансформатора его магнитопровод рекомендуется пропитать лаком и приклеить к корпусу адаптера клеем БФ-19.
Рядом с трансформатором в нижней и боковых стенках корпуса адаптера просверлены несколько десятков вентиляционных отверстий диаметром 2,3 мм. Выходной кабель сделан из многожильного провода 2×0,75 мм2 в ПВХ изоляции, дополнительно изолированного трубкой из такого же материала. Выходной штекер — стандартный 5,5/2,5 мм.
Налаживание устройства заключается в установке номинального выходного напряжения. При разомкнутом выключателе SA1 его устанавливают равным 3 В, подбирая сопротивление резистора R6. Затем, замкнув SA1, подборкой сопротивления резистора R8 добиваются выходного напряжения 5 В.
При напряжении в сети 230 В включённый последовательно в цепь питания адаптера мультиметр в режиме измерения переменного тока показал 8,7 мА без нагрузки, 21 мА — при токе нагрузки адаптера 0,5 А и 42 мА — при замыкании его выхода. При выходном напряжении 3 В и токе нагрузки 0,5 А температура внутри корпуса адаптера через десять часов работы поднялась на 27 оС относительно температуры окружающего воздуха.
Автор: А. Бутов, с. Курба Ярославской обл.
Автоматическое подключение системы ИБП и принципиальная электрическая схема
Введение в автоматическое подключение инвертора / ИБП
Сбой питания и аварийное отключение могут произойти в любое время из-за короткого замыкания, повреждения линий электропередачи, подстанций или других части системы распределения, штормы и другие плохие погодные условия и т. д. В этом случае аварийный генератор или резервный аккумулятор можно использовать для восстановления электропитания дома и других подключенных приборов.В некоторых случаях очень важно как можно скорее восстановить электропитание, например, в больничных отделениях, военных, разведывательных и охранных системах и офисах и т. Д. Именно здесь мы используем генератор и ИБП с инвертором / (источник бесперебойного питания ). Поставка ) системы с помощью резервных батарей и инвертора.
Для этого нам нужно показать автоматическое соединение ИБП / инвертор и проводку к дому или офису. У нас есть различные руководства по подключению и установке ИБП и инверторов к домашним распределительным щитам, такие как ручной, автоматический и инверторный / ИБП с переключателями.
Похожие сообщения:
Почему и где нам нужна система автоматического ИБП / инвертора?
Как мы уже упоминали выше, аварийное отключение и отключение питания могут произойти в любое время по ряду причин. В некоторых случаях вам может потребоваться непрерывное и бесперебойное электропитание для подключенной системы, такой как сети и системы безопасности, операционный театр и ICU в больницах, аэропортах, военных и разведывательных системах и других важных электрических сетях.В других обычных случаях, когда вы сталкиваетесь с отключением нагрузки от поставщика электроэнергии, недоступностью вторичной энергии, например, генератора, солнечной энергии, энергии ветра и т. Д., Проблемами низкого напряжения, нехваткой накопленной энергии в батареях, когда вам требуется источник бесперебойного питания для вашего дома, офис, ПК или отдельные помещения и точки нагрузки в доме или офисе в случае отказа основного источника питания. Во всех этих ситуациях вам необходимо автоматическое соединение ИБП / с платой главной панели.
Как подключить ИБП / инвертор к системе электроснабжения дома?
Чтобы подключить инвертор / ИБП к домашней электросети, выполните следующие действия:
Прежде всего, отсоедините те провода под напряжением (линии) двух автоматических выключателей от главной распределительной платы, которые подключены к главной сети. двухполюсный выключатель в тех комнатах (как показано на рис.), которые вы хотите подключить к автоматическому источнику питания (в обоих случаях от батареи и основного источника питания без прерывания).
Предположим, вам нужно соединить только две комнаты и их нагрузку с автоматической системой ИБП, как показано на рис. Вам придется отсоединить провода под напряжением в этих комнатах от распределительного щита питания. Теперь подключите эти два провода под напряжением (из той конкретной комнаты, которая должна быть подключена к системе ИБП) к выходу ИБП через два однополюсных MCB (отделенных от платы главной панели). Готово.
Имейте в виду, что только два подключенных MCB (и связанные с ними и подключенные нагрузки) к преобразователю будут обеспечивать непрерывное питание в случае отключения электроэнергии.Чтобы зарядить батарею через инвертор, подключите инвертор / ИБП к исходящей основной двухполюсной (DP) MCB через 3-контактный разъем питания и 3-контактный разъем питания к основному источнику питания.
Примечание. Для работы в безопасном режиме используйте кабель 6 AWG ( 7/064 ″ или 16 мм 2 ) и размер провода , чтобы подключить ИБП к плате главной панели .
Ниже приведена схема подключения ИБП и схема подключения к источнику питания. Схема показывает, что только две комнаты в доме зависят от ИБП и аккумуляторов, а также от основного источника питания для обеспечения бесперебойного питания подключенных приборов и нагрузки, такой как точки освещения, вентиляторы и т. Д., А другие нагрузки питаются от электросети. только.Как только вы получите базовое представление о подключении ИБП, узнайте, как оно работает в обоих случаях, то есть в работе схемы при наличии сетевого напряжения и в качестве резервного источника питания в случае сбоя питания.
Вы также можете прочитать:
Нажмите, чтобы увеличить изображение
Как подключить ИБП / инвертор в домашней проводке?Принцип работы и работа автоматического ИБП / инвертора
1. В случае, когда коммунальное электроснабжение недоступно:
В случае недоступности основного электроснабжения, поток энергии будет продолжать конкретные помещения / офисы и устройства, подключенные к системе ИБП и батарее, где инвертор преобразует систему 12 В постоянного тока в однофазное напряжение 230 В переменного тока (Великобритания и ЕС) или 120 В переменного тока (США и Канада) в соответствии со спецификацией и номинальными характеристиками.
Связанные руководства:
Синяя линия показывает поток энергии в цепи от батареи, ИБП, а затем от точек нагрузки.
Щелкните изображение, чтобы увеличить
Схема подключения и подключения ИБП / инвертораПохожие сообщения:
2. В случае восстановления питания из электросети:
В этом случае основные электрические линии обеспечивает электропитание бытовой техники в отдельных смежных комнатах.Имейте в виду, что ИБП / инвертор начнет заряжать аккумулятор, то есть он преобразует основное однофазное напряжение 230 В переменного тока (Великобритания и ЕС) или 120 В переменного тока (США и Канада) в 12 В постоянного тока, чтобы зарядить аккумулятор для резервного хранения.
Синяя линия показывает поток энергии от главного распределительного щита к ИБП / инвертору, а затем к точкам нагрузки, подключенным через систему ИБП.
Нажмите на изображение, чтобы увеличить
Как подключить инвертор к вашему дому?Цветовой код проводки:
Мы использовали Red для Live или Phase , Black для Neutral и Green для заземления в однофазной сети.Вы можете использовать конкретные коды городов, например, IEC — Международная электротехническая комиссия (Великобритания, ЕС и т. Д.) Или NEC (Национальный электротехнический кодекс [США и Канада], где;
NEC:
однофазный 120 В переменного тока). :
черный = фаза или линия , белый = нейтраль и зеленый / желтый = заземляющий проводник
IEC:
фаза
фаза AC:
Коричневый = Фаза или Линия , Синий = Нейтральный и Зеленый = Проводник земли.
Общие меры предосторожности при игре с электричеством.
- Отключите источник питания перед обслуживанием, ремонтом или установкой электрооборудования.
- Используйте соответствующий размер кабеля с помощью этого простого метода расчета (Как определить подходящий размер кабеля для монтажа электропроводки)
- Никогда не пытайтесь работать на электричестве без надлежащего руководства и ухода.
- Работайте с электричеством только в присутствии тех людей, которые имеют хорошие знания и практическую работу и опыт, которые знают, как обращаться с электричеством.
- Прочитайте все инструкции, руководства пользователя, предостережения и строго следуйте им.
- Выполнение ваших собственных электромонтажных работ является опасным, а также незаконным в некоторых областях. Обратитесь к лицензированному электрику или компании-поставщику электроэнергии, прежде чем вносить какие-либо изменения в электропроводку.
- Автор не несет ответственности за какие-либо убытки, травмы или ущерб, возникшие в результате отображения или использования этой информации, а также при попытке использования какой-либо схемы в неправильном формате. Поэтому, пожалуйста! Будьте осторожны, потому что все дело в электричестве, а электричество слишком опасно.,
Похожие сообщения:
Вы также можете прочитать другие руководства по установке электропроводки.
Электропроводка Монтаж распределительного щита с УЗО (однофазное электроснабжение дома от электросети и счетчика электроэнергии до потребительского блока)
Что такое распределительная плата ?
Распределительная плата — это безопасная система, предназначенная для дома или здания, которая включает в себя защитных устройства , , изолятор , выключатели , выключатель и предохранители для безопасного подключения кабелей и проводов к вспомогательным цепям и заключительные подсхемы, включая связанные с ними живые (фазовые) нейтральные и заземляющие проводники.Распределительная плата также известна как «Предохранитель , плата », «Панель управления» или «Потребительский блок ». Ниже приведены типы распределительных щитов.
Типы распределительных щитов
- Главная распределительная плата (MDB)
- Вспомогательная распределительная плата (SDB)
- Конечная распределительная плата (FDB)
MDB = Основная распределительная плата
Распределительный щит, установленный в зданиях, который в первую очередь получает поступающее однофазное электропитание (низкое напряжение переменного тока (LV) ( 230 В переменного тока или 120 В переменного тока в США ) от вторичной обмотки трансформатора через электрический столб и счетчик электроэнергии или электрическую распределительную компанию Пункты обслуживания поставщиков известны как Главный распределительный щит .
Главная распределительная плата (MDB) также известна как плата предохранителей или потребительский блок , где установлены основные защитные и изолирующие устройства для подачи электроэнергии в безопасном диапазоне к подключенным электрическим приборам.
Связанные руководства по электропроводке:
SDB = вспомогательная распределительная плата
Распределительная плата, которая используется для распределения электропроводки и цепей в пределах выделенной области в здании или доме, то есть в полу в многоэтажном здании.Вспомогательный распределительный щит подключается и питается от главного распределительного щита через различные провода и кабели, рассчитанные в соответствии с требованиями нагрузки.
FDB = конечная распределительная плата
Распределительная плата, которая обеспечивает подачу электроэнергии на конечные и вспомогательные конечные цепи, называется конечной распределительной платой . FDB (конечная распределительная плата), напрямую подключенная через SDB (вспомогательная распределительная плата), а конечные переключатели используются для управления подключенными электрическими устройствами и приборами, такими как свет, кондиционер, вентилятор и т. Д.
Электроустановочные изделия для однофазной распределительной платы
Главная распределительная плата или платы с плавкими предохранителями (потребительский блок) обычно содержит три следующих основных блока для управления и распределения электропитания между различными подключенными приборами и устройствами через кабели и провода электропроводки. ,
- DP = двухполюсный MCB (главный изолятор или главный выключатель).
- УЗО (также DP) Устройства защитного отключения для обеспечения безопасности.
- SP = однополюсный MCB (автоматические выключатели и предохранители).
- MCB & CB = Миниатюрный автоматический выключатель и автоматический выключатель.
Вышеупомянутые принадлежности для электропроводки и защитные устройства используются для управления и распределения электропитания (безопасно для подключенных электроприборов) вокруг вашего дома. Следующая диаграмма показывает однофазное электроснабжение дома и проводку распределительного щита с УЗО.
Руководство по электрической проводке: как подключить трехфазный счетчик электроэнергии кВтч?
Как подключить УЗО (устройство защитного отключения)?
На этой электрической схеме электропитания для однофазного электроснабжения основной источник питания (однофазный ток (красный провод) и нейтральный (черный провод) поступает от вторичной обмотки трансформатора (3-фазная 4-проводная система (звезда)) к однофазной счетчик энергии ( Обратите внимание, что однофазное питание 230 В переменного тока и 120 В переменного тока в США .) Эти две линии (линия и нейтраль) от счетчика энергии подключены к двухполюсному выключателю MCB.Они Live Wire подключены к УЗО, а затем к общему шинному сегменту однополюсных MCB. Исходящие линии от MCBS (SP) подключаются к конечным цепям и вспомогательной цепи, а также к электрическим устройствам, таким как вентилятор, освещение, переключатели и т. Д.
Нейтральные подключаются через счетчик энергии, MCB (DP), УЗО, а затем к нейтральному. Ссылка на сайт. Все подсхемы, подсхемы могут быть подключены к нейтральному каналу. Имейте в виду, что все электрические устройства и приборы должны быть подключены к заземлению для безопасности, который напрямую подключен к заземляющему электроду и заземляющей пластине для надлежащего заземления и заземления.
В следующей однофазной электропроводке для домашнего питания мы использовали 63A MCB (DP), 63A RCD (DP) и другие номинальные значения, если MCB (SP), например 20A, 16A, 10A и т. Д., В соответствии с вашими потребностями.
Подробности каждого раздела приведены ниже на рис.
Нажмите на изображение, чтобы увеличить
Рис. 1: Как подключить УЗО (устройство защитного отключения)?Цветовой код проводки:
Мы использовали Red для Live или Phase , Black для Neutral и Green для заземления.Вы можете использовать конкретные коды регионов, например, I EC — Международная электротехническая комиссия (Великобритания, ЕС и т. Д.) Или NEC (Национальный электротехнический кодекс [США и Канада], где;
NEC:
однофазный 120 В переменного тока:
Черный = Фаза или Линия , Белый = Нейтральный и Зеленый / Желтый = Проводник Земли
Три фазы 20829000 АС: Черный = Фаза 1 или Линия 1 , Красный = Линия 2, Синий = Линия 3, Белый / Серый = Нейтральный и Зеленый / Желтый = Проводник земли
МЭК:
однофазный 230 В переменного тока:
коричневый = фаза или линия , синий = нейтральный и зеленый = заземляющий проводник
трехфазный 208 AC:
серый = фаза 1 или линия 1 , черный = линия 2, коричневый = линия 3, синий = нейтральный и зеленый = Проводник заземления
Ниже приведена схема подключения однофазной распределительной платы с УЗО в цветовых кодах электропроводки NEC и IEC.То же описание и детали могут быть использованы, как указано выше для рис. 1.
Рис. 2: Схема подключения однофазной распределительной платы с УЗО в цветовых кодах электропроводки NEC (США) и МЭК (Великобритания и ЕС)Double Полюс MCB (DP) = изолятор или главный выключатель)
Это основной рабочий выключатель, который используется для управления электропитанием в здании (ях). Главный выключатель можно использовать для немедленного включения или выключения основного электропитания подключенных приборов в случае возникновения чрезвычайной ситуации, например короткого замыкания, поражения электрическим током, пожара или во время работы на главной плате, вспомогательной цепи или конечных вспомогательных цепях для устранения неисправностей и в целях обслуживания.Можно использовать несколько или отдельные платы сетевого выключателя или плату предохранителей, если в системе установлено больше блоков питания, например, накопительный нагреватель и т. Д.
УЗО (DP) = Устройства защитного отключения для безопасности
A ( УЗО ) Остаточный -Токовое устройство , или ( RCCB ) Остаточный токовый выключатель , представляет собой электрическое проводное устройство или выключатель, который отключает или отключает цепь всякий раз, когда обнаруживает, что электрический ток не сбалансирован между напряженным проводником (L) и обратный нейтральный проводник (N).А затем мгновенно отключите электрический ток в подключенных цепях, автоматически работая в безопасном режиме, чтобы избежать поражения электрическим током.
CB (SP) = однополюсные автоматические выключатели
Автоматический выключатель — это устройство, подобное плавкому предохранителю, которое создает и размыкает цепь . Другими словами, Автоматический выключатель — это устройство, которое включает и выключает электропитание в нормальных и ненормальных условиях соответственно . Это устройства автоматической защиты в плате главного выключателя или блоке предохранителей, которые отключают цепь в случае обнаружения неисправности.Автоматический выключатель может быть однополюсный ( SP ), двухполюсный DP ( DP ) и трехполюсный ( TP ). Размер предохранителя и автоматического выключателя аналогичен использованию, но автоматический выключатель более безопасен в использовании по сравнению с плавкими предохранителями благодаря автоматической работе, поскольку вы можете сбросить его снова, если он отключится.
Рис. 1: Схема электрических соединений однофазной сети 230 В, распределительной платы 63 А (потребительский блок) с УЗО для блоков переменного тока, освещения и радиальных цепей 13 А Вы также можете ознакомиться с соответствующими руководствами по установке электропроводки, приведенными ниже.
Электроника и электромонтаж ЧПУ
Из этого туториала Вы узнаете, как подключить электронику ЧПУ с использованием платы параллельного отрыва, стандартных шаговых двигателей и драйверов шаговых двигателей.Большинство учебных пособий на этом сайте созданы в ответ на трудности, с которыми я сталкиваюсь, когда пользователи сталкиваются с механикой станков, конструктивными размерами и электроникой, которая приводит в движение их станки с ЧПУ. В подавляющем большинстве случаев я заметил, что электроника представляет наибольшую сложность для новых пользователей.
Я собрал другой набор инструкций по электромонтажу, которые демонстрируют методологию, которая начинается с простой и понятной разводки только одного драйвера и двигателя и сопровождает остальных драйверов во время тестирования.Шаги на дюйм для многих форм механического варианта также подробно объясняются.
Я подробно объясню проводку источника питания, опционального источника питания 5 В для обеспечения цифрового источника питания 5 В для параллельной коммутационной платы. Объяснение проводки платы параллельного разъединения от выходных клемм к цифровому импульсу драйвера (шаговый импульс) и линиям направления.
Новая параллельная плата управления выглядит немного иначе, но процесс подключения и тестирования такой же.Перейдите к новой параллельной коммутационной панели, чтобы получить больше информации и схему соединений.
Начиная с одного водителя и мотора, вы устраняете большую часть сложности, которая обычно пугает робких людей. Но сначала власть должна быть установлена. Электроника требует двух видов питания: высокого тока и высокого напряжения постоянного тока для двигателей и низкого напряжения постоянного тока для сигналов.
В этих видео двигатели питаются от 36 вольт и не более 8.8 ампер тока. Тем не менее, различные уровни напряжения и тока могут быть использованы. Объяснение требований к двигателям и драйверам будет объяснено в следующем уроке. Основной источник питания предназначен для поддержания постоянного напряжения 36 В и допускает максимум 8,8 А и напрямую подключен к драйверам на клеммах VCC и GND. Главная линия от стены связана с нейтральным, токовым и заземлением на источнике питания. Есть три соединения, помеченные + V и COM, которые являются соединениями для 36 В постоянного тока, который подключен к драйверам.
Коммутационная плата требует 5 вольт для кондиционирования сигналов. Сигналы принимаются параллельным портом в качестве входов и отправляются с коммутационной платы в качестве выходов. Выходы обычно предназначены для управления двигателями, работой маршрутизатора, работой охлаждающей жидкости или различными другими периферийными устройствами машины. Входными сигналами являются сигналы, которые отправляются концевыми выключателями, домашними выключателями / пластинами или для управления по замкнутому контуру для двигателей с использованием различных средств (оптических датчиков, энкодеров, лазерного позиционирования и т. Д.).). Последнее выходит за рамки данного учебного пособия, поскольку оно направлено на установление базовой электроники. Это 5-вольтовое питание для коммутационной платы может быть получено с помощью нескольких методов: настенного адаптера, небольшого блока питания или питания USB. Все они должны быть рассчитаны на ток не менее 400 мА или .4 А. Это питание подключается непосредственно к клемме 5 В на клеммной панели, клемме EN и клемме GND.
После того, как источники питания были правильно подключены, выходная мощность должна быть проверена для определения правильного напряжения.Стандартный мультиметр можно использовать для проверки напряжения от источников питания
Разделительная плата в следующей линии, подлежащей подключению. Разделительная плата — это просто способ доступа к отдельным контактам параллельного порта. Выносная плата также подготавливает сигналы к параллельному порту и от него, чтобы сигнал был чистым и содержал необходимый ток. Некоторые выводы предназначены для вывода сигнала, а некоторые — для ввода сигнала. Это в некоторой степени настраивается с помощью перемычек на доске.
Прежде чем подключить коммутационную плату к компьютеру, было бы полезно узнать, что программное обеспечение и параллельный порт от компьютера работают правильно. Единственный способ, которым коммутационная плата собирается принимать сигналы или разрешать правильную отправку сигналов на компьютер, — это если работает параллельный порт, программное обеспечение настроено на связь с параллельным портом и правильным типом параллельного порта. кабель используется. Я показываю тестирование на задней панели компьютера, чтобы исключить вероятность того, что кабель является виновником.Для этого теста пригодится скрепка из чистого металла.
После того, как питание установлено и параллельный порт подключен к коммутационной плате, драйвер может быть подключен с клеммы выходного контакта. Драйвер запрашивает импульс для сигнала шага (pul или CP) и сигнал высокого или низкого уровня для направления (dir). Шаговый импульс — это одиночное изменение напряжения на водителе, которое говорит водителю переместить двигатель на одну позицию. Указатель направления скажет водителю двигаться в одном направлении, если сигнал высокий, и двигаться в противоположном направлении, если сигнал низкий, как показано в тестовой части видео.Драйвер принимает эти сигналы и переводит их в последовательности срабатывания катушки.
Для подачи питания на двигатели питание 36 В от основного источника питания подключается к приводу. Эта мощность распределяется по отдельным катушкам двигателя в особой последовательности, которая связана с движением в определенном направлении и за один шаг. Шаговый двигатель должен быть подключен специальным образом. Таблица данных для двигателя иллюстрирует три различных способа подключения двигателя к приводу: униполярный, биполярный последовательный и биполярный параллельный.На листе данных есть несколько цифр, которые важно понять. Крутящий момент и требования к мощности, которые позволяют этот крутящий момент. Для источника питания, который я использую, лучше всего подключить двигатель параллельно. Это позволит двигателю иметь максимальный крутящий момент на высокой скорости. Двигатель подключен параллельно к клеммам, обозначенным A +, A-, B +, B- на приводе.
Чтобы убедиться, что мы подаем двигателям правильную мощность и разрешение сигналов, установлены DIP-переключатели.В общем, я рекомендую установить ходовой винт для 1/4 микрошагов, а для зубчатого ремня, роликовой цепи или механизма зубчатой рейки — 1/16 микрошаг, чтобы обеспечить большее разрешение.
Мы до сих пор не знаем, будет ли двигатель вращаться. Шаги на дюйм должны быть известны. Если количество шагов на дюйм слишком велико, двигатель немедленно остановится. Если количество шагов на дюйм слишком мало, двигатель едва будет двигаться. Это, наряду со скоростью и ускорением, может стать очень сложным и разочаровывающим.Лучше сделать расчеты рано. Эти расчеты несложные, и я призываю всех промокнуть (промокнуть). Я показываю расчеты в очень простых для понимания шагах.
Итак, когда первый водитель и мотор вращаются и шумят, пришло время подключить все драйверы. Важно продумать расположение драйверов, чтобы провода были короткими, а провода питания находились далеко от сигнальных проводов. Почему это важно? Сигналы имеют несколько узкий диапазон напряжения, в пределах которого они разрешены.Силовые провода могут нарушать (или влиять) напряжение сигнала, выталкивая его за пределы зоны комфорта. Это может привести к непредсказуемым результатам.
Таким образом, вся электроника была подключена. Два источника питания подключены к источнику питания 36 Вольт для двигателей и 5 В для кондиционирования сигналов. Разделительная плата подключена и питается от 5 вольт. Программное обеспечение правильно настроено, и параллельный порт показывает правильные сигналы. Все драйверы подключены к коммутационной панели и получают питание 36 В от основного источника питания.Один двигатель был проверен и вращается, поэтому мы знаем, что разделительная плата работает, и привод и двигатель работают правильно, поэтому остальные двигатели могут быть надежно подключены. Благодаря этим новым знаниям вы будете вооружены необходимым опытом и информацией для устранения любых возможных проблем, которые могут существовать.
,Мобильные телефоны обычно заряжаются от 5 В постоянного тока с регулируемым напряжением питания , поэтому в основном мы собираемся создать 5 В постоянного тока с напряжением питания 220 В переменного тока. Этот источник постоянного тока можно использовать для зарядки мобильных телефонов, а также источника питания для цифровых цепей, макетов, микросхем, микроконтроллеров и т. Д.
Вы также можете построить 6 В постоянного тока, 9 В, 12 В, 15 В и т. Д., Используя соответствующий трансформатор, конденсатор и регулятор напряжения. Основная концепция остается прежней, вам просто нужно устроить радиатор для более высокого напряжения и тока.
Эта схема в основном состоит из понижающего трансформатора, двухполупериодного мостового выпрямителя и ИС регулятора напряжения 5 В (7805). Мы можем разделить эту схему на четыре части: (1) понижение напряжения переменного тока (2) выпрямление (3) фильтрация (4) регулирование напряжения.
1. Понизьте переменное напряжение
Поскольку мы преобразовываем 220 В переменного тока в 5 В постоянного тока, сначала нам нужен понижающий трансформатор для снижения такого высокого напряжения. Здесь мы использовали понижающий трансформатор 9-0-9 1А, который преобразует 220В переменного тока в 9В переменного тока.В трансформаторе имеются первичные и вторичные катушки, которые повышают или понижают напряжение в соответствии с числом витков в катушках.
Выбор правильного трансформатора очень важен. Номинальный ток зависит от требований к току Цепь нагрузки (цепь, которая будет использовать генератор постоянного тока). Номинальное напряжение должно быть больше необходимого напряжения. Это означает, что если нам нужно 5 В постоянного тока, трансформатор должен, по крайней мере, иметь номинал 7 В, потому что регулятор напряжения IC 7805, по крайней мере, должен на 2 В больше, т.е.е. 7В для обеспечения напряжения 5В.
2. Выпрямление
Выпрямление — это процесс удаления отрицательной части переменного тока (AC), что приводит к частичному постоянному току. Это может быть достигнуто с помощью 4 диодов. Диоды позволяют току течь только в одном направлении. В первом полупериоде переменного тока диоды D2 и D3 смещены в прямом направлении, а D1 и D4 смещены в обратном направлении, а во втором полупериоде (отрицательная половина) диоды D1 и D4 смещены в прямом направлении, а D2 и D3 смещены в обратном направлении.Эта комбинация превращает отрицательный полупериод в положительный.
На рынке доступен двухполупериодный мостовой выпрямительный компонент, который состоит из 4-х внутренних диодов. Здесь мы использовали этот компонент.
3. Фильтрация
Выход после выпрямления не является надлежащим постоянным током, он является выходом колебаний и имеет очень высокий коэффициент пульсации. Нам не нужен этот пульсирующий выход, для этого мы используем конденсатор.Конденсатор заряжается до тех пор, пока форма волны не достигнет своего пика, и разрядится в цепь нагрузки, когда форма волны станет низкой. Таким образом, когда выходной сигнал становится низким, конденсатор поддерживает правильное напряжение в цепи нагрузки, тем самым создавая постоянный ток. Теперь, как следует рассчитать значение этого конденсатора фильтра. Вот формулы:
C = I * T / V
C = емкость для расчета
I = максимальный выходной ток (скажем, 500 мА)
т = 10 мс,
Мы получим волну частотой 100 Гц после преобразования 50 Гц переменного тока в постоянный ток через двухполупериодный мостовой выпрямитель.Поскольку отрицательная часть импульса преобразуется в положительную, один импульс будет считаться двумя. Таким образом, период времени будет 1/100 = 0,01 секунды = 10 мс
В = Пиковое напряжение — напряжение, подаваемое на ИС регулятора напряжения (+2 больше, чем номинальное значение 5 + 2 = 7)
9-0-9 — среднеквадратическое значение преобразований, поэтому пиковое напряжение Vrms * 1.414 = 9 * 1.414 = 12.73v
Теперь на 2 диода будет сброшено 1,4 В (0,7 на диод), так как 2 будут смещены в прямом направлении для полуволны.
Так 12,73 — 1,4 = 11,33 В
Когда конденсатор разряжается в цепи нагрузки, он должен обеспечивать 7 В до 7805 микросхем для работы, поэтому, наконец, V равно:
V = 11.33 — 7 = 4,33 В
Итак, теперь C = I * T / V
C = 500 мА * 10 мс / 4,33 = .5 * .01 / 4,33 = 1154 мкФ ~ 1000 мкФ
4. Регулирование напряжения
Регулятор напряжения IC 7805 используется для обеспечения регулируемого напряжения 5 В постоянного тока. Входное напряжение должно быть на 2 Вольт выше номинального выходного напряжения для правильной работы микросхемы. Это означает, что необходимо минимум 7 В, хотя он может работать в диапазоне входного напряжения 7-20 В. Регуляторы напряжения имеют всю электрическую схему внутри, чтобы обеспечить должное регулирование постоянного тока.Конденсатор 0,01 мкФ должен быть подключен к выходу 7805 для устранения шума, вызванного переходными изменениями напряжения.
Вот полная схема для схемы зарядного устройства сотового телефона :
Вы должны быть очень осторожны при построении этой схемы, так как здесь используется сеть переменного тока 220В.
,