English Polski Русский Slovenščina Deutsch (Du)
  • Zasilacz impulsowy na przykładzie Trust GXT-38

#1Zasilacz impulsowy na przykładzie Trust GXT-38


przez Arni 16 maja 2020, 13:14
Witam, czy ktoś byłby w stanie wytłumaczyć mi jak dokładnie działa zasilacz impulsowy na powyższym przykładzie.
Wstyd się przyznać, ale niestety nie do końca rozumiem zasady. Znaczy znam podstawy zasilaczy liniowych oraz impulsowych.
W szkole zawsze uczyli mnie o zasilaczach liniowych i wiem, że aby prąd się indukował w transformatorze, musi być prądem zmiennym. A tutaj po latach taka niespodzianka, że napięcie w zasilaczu impulsowym staje się prądem stałym już na wejściu, a potem dopiero jest transformator. Jak się domyślam, musi być więc gdzieś układ który steruje w jakiś sposób zmianami tego prądu stałego(albo już w ogóle się pogubiłem) ponieważ przecież prąd stały bez zmian nie indykował by się na uzwojeniu wtórnym.

Dołączę parę zdjęć z swoimi opisami... oraz czyste w celu wyjaśnienia tego zagadnienia :))
Nagroda to 5PKT

Obrazek

Obrazek
Obrazek
Obrazek
Obrazek
Obrazek
Obrazek
Obrazek

Re: Zasilacz impulsowy na przykładzie Trust GXT-38


przez Google Adsense [BOT] 16 maja 2020, 13:14

#2 Re: Zasilacz impulsowy na przykładzie Trust GXT-38


przez Vogelek23 16 maja 2020, 19:35
Żeby wytłumaczyć działanie zasilacza na konkretnym przykładzie, potrzebny jest schemat ideowy konkretnego urządzenia. Wątpię, aby gdzieś w sieci był dostępny schemat tego budżetowego "zespołu akustycznego", zatem pozostańmy przy klasycznym przykładzie - poniżej uproszczony schemat zasilacza impulsowego, abyśmy mieli w ogóle jakikolwiek przykład, na którym oprzemy dalsze rozważania:

Obrazek

Jak widać, od strony sieci elektroenergetycznej mamy najpierw stosowny filtr przeciwzakłóceniowy - wszystkie zasilacze, które mają jakąkolwiek certyfikację, powinny mieć to zabezpieczenie. Następnie jest mostek Graetza (pełnookresowy) M1, a potem kondensator filtrujący C5. Dzięki temu otrzymujemy do dalszej dyspozycji napięcie stałe o wartości ok. 310V (jest to mniej więcej wartość szczytowa napięcia sieci - mniej więcej, bo napięcie szczytowe sieci jest pomniejszone o spadek napięcia na 2 diodach krzemowych, czyli o ok. 1,2V). Napięcie stałe (wygładzone, niestabilizowane) trafia na transformator Tr oraz zasila GEN (generator impulsów). Dopóki GEN jest wyłączony, tranzystor T nie przewodzi i nic się nie dzieje. Gdy jednak GEN rozpoczyna pracę, na transformator Tr jest "wysyłany" impuls, który polaryzuje Tr oraz wstępnie podładowuje pojemności na wyjściu przetwornicy (C6 i C7), aby nie stanowiły czystego zwarcia przy uruchamianiu przetwornicy (jak bowiem wiadomo, rozładowany do zera kondensator stanowi dla prądu zwarcie). Kolejny impuls z GEN ma większą energię, toteż tranzystor T zostaje włączony i na uzwojeniu pierwotnym transformatora Tr zostaje zaindukowana energia. Prąd przepływa przez to uzwojenie od plusa do masy. Gdy GEN wygasi impuls, tranzystor T zostaje wyłączony i tu ujawnia się prawdziwa natura cewki indukcyjnej (którą jest w rzeczy samej pierwotne uzwojenie transformatora Tr) - cewka ta ulega zjawisku samoindukcji, a zatem wytwarza energię (napięcie) o przeciwnej polaryzacji do napięcia, które zaindukowało energię, gdy T był włączony. Ta samoindukcja powoduje, że na uzwojeniach wtórnych również pojawia się impuls (jego wartość wynika z przekładni transformatora). Ten impuls ładuje kondensatory C6 i C7 oraz dostarcza zasilanie do stabilizatora 7805 (5V). W tym momencie generator GEN znów włącza tranzystor, a zatem znowu następuje zwrot kierunku przepływu prądu przez uzwojenie pierwotne Tr. GEN znów rozłącza T, na uzwojeniach wtórnych Tr pojawia się kolejny impuls z uwagi na samoindukcję uzwojenia pierwotnego, GEN włącza T, na uzwojeniu wtórnym gaśnie impuls..... i tak dzieje się od 100 tysięcy do nawet 1 miliona razy na sekundę (zależnie od częstotliwości generatora GEN). Te bardzo szybkie impulsy powodują, że pojemności na wyjściu utrzymują napięcie, ponieważ kondensatory są doładowywane dużo częściej, niż w przypadku obwodu wejściowego z mostkiem Graetza, którego kondensator C5 jest doładowywany ok. 100x na sekundę (przy mostku pełnookresowym częstotliwość doładowywania kondensatora C5 wynosi 2x częstotliwość napięcia sieci, czyli 2x 50Hz). Cały "wic" jeśli chodzi o przetwornice impulsowe opiera się na zjawisku samoindukcji cewki, które następuje w momencie cyklicznego odłączania cewki od źródła prądu stałego. W ten sposób na uzwojeniu pierwotnym transformatora Tr mamy w istocie napięcie zmienne (impulsowe), którego kształt przypomina z grubsza przebieg prostokątny o zmiennym wypełnieniu. Dzięki temu transformator jest w stanie działać w takim układzie i przy zasilaniu napięciem stałym.

Małego wyjaśnienia wymaga obwód z elementami R1, R2, ZNO, W oraz IZOLACJA. ZNO to jest element, wytwarzający precyzyjne napięcie odniesienia. Jego wartość zależy od konstrukcji, zwykle używa się tutaj programowanych diod Zenera (np. TL431). Ten element ma za zadanie doprowadzić precyzyjne napięcie odniesienia do komparatora W, na jego wejście nieodwracające (+). Działanie tego obwodu polega na tym, że jeśli na wyjściu Uwy1 napięcie wzrośnie ponad zaplanowaną wartość (np. 12V), napięcie na dzielniku R1/R2 oraz jednocześnie na wejściu odwracającym (-) napięcie jest wyższe, niż na wejściu (+), co uaktywnia podstawową właściwość komparatora, czyli powoduje, że jego wyjście przyjmuje stan niski. To z kolei włącza zasilanie diody transoptora IZOLACJA, przez co tranzystor tego transoptora "każe" generatorowi GEN zmniejszyć czas pojedynczego impulsu. Zmniejszenie czasu "ładowania" cewki powoduje, że cewka wytwarza mniejszą energię samoindukcji i na wyjściach Uwy1/Uwy2 napięcie się zmniejsza. Gdy napięcie na Uwy1 spadnie poniżej zaplanowanej wartości (12V), napięcie po dzielniku R1/R2 oraz na wejściu (-) staje się mniejsze, niż na wejściu (+) komparatora, więc ten przełącza wyjście w stan wysoki. To wyłącza diodę oraz tranzystor transoptora IZOLACJA, przez co generator dostaje "zezwolenie" na wydłużenie impulsu, co z kolei powoduje wzrost energii samoindukcji i zwiększenie napięć Uwy1 i Uwy2. W praktyce te zmiany są tak szybkie (przypominam, że przetwornica "kluczuje" z częstotliwością 100kHz-1MHz), że na kondensatorach C6 i C7 ustala się tzw. stan równowagi, czyli osiągamy zaplanowane 12V na Uwy1. Zatem cały ten obwód jest niczym innym, jak STABILIZATOREM napięć wyjściowych. Konstruktorzy stabilizują zwykle tylko jedno napięcie wyjściowe z transformatora, ponieważ cała reszta i tak będzie utrzymywała założone wartości.

#3 Re: Zasilacz impulsowy na przykładzie Trust GXT-38


przez matic 18 maja 2020, 12:37
And an explanation of the comment #1 on your first picture:
Arni napisał(a):Mostek prostowniczy składający sie z 5diod (nie powinny tam być 4diody?)
Yes, diodes D45, D46, D47 and D48 form a "full-wave bridge rectifier", while the remaining diode (if I'm not mistaken it is D44) form a basic "half-wave rectifier". For easier understanding I drawn a more detailed schematic of your board:

Obrazek

The "GEN" (pulse generator) in your case does not supply directly from the 300Vdc main power rail as on schematic from a colleague @Vogelek23. In your case there is another primary winding of the transformer for the "GEN" circuit power supply.
So the "GEN" circuit in your case needs a low voltage (usually 10-20Vdc) power supply on "Vcc" pin to be able to drive the power transistor Q40.
When we connect the 230Vac mains power cord the power supply for "GEN" circuit provides a "half-wave rectifier" formed by a diode D44, while resistors R123, Rxxx, R120 and R118 formed a voltage divider, which limits the voltage on filter capacitors C36 and C52. It is necessary to lower this voltage, because this circuit provides low voltage (usually 10-20Vdc) directly from the mains 230Vac power rail. This voltage is finally stabilized with a simple voltage regulator formed by a resistor R85 and zener diode D51. Capacitor C43 is additional filter capacitor.
This way the "GEN" circuit gets a power supply on "Vcc" pin to be able to drive the power transistor Q40 (and power transformer) as described by @Vogelek23.
Once the inverter is started the power supply for "GEN" circuit is taken over by an additional primary winding on transformer Tr, which is also directed by a "half-wave rectifier" formed by a diode D50 and stabilized with a voltage regulator formed by a resistor R85 and zener diode D51. Resistor R54 has a low value (30Ω) and only limit the current.

Re: Zasilacz impulsowy na przykładzie Trust GXT-38


przez Google Adsense [BOT] 18 maja 2020, 12:37

Kto przegląda forum

Użytkownicy przeglądający ten dział: Brak zidentyfikowanych użytkowników i 0 gości

_______________________________
Wszelkie prawa zastrzeżone. Zabrania się kopiowania jakichkolwiek treści i elementów witryny bez zezwolenia.
Wszelkie opublikowane na tej stronie znaki handlowe, nazwy marek, produktów czy usług należą do ich prawnych właścicieli i zostały użyte wyłącznie w celach informacyjnych.