Структурная схема, принцип работы и параметры импульсного блока питания
презентация к уроку по теме

Слайд 1

Структурная схема, принцип работы и параметры импульсного блока питания Преподаватель первой категории КГА ПОУ «ВСК» Бабенко Е.Н.

Слайд 2

Структурная схема импульсного БП с бестрансформаторным входом

Слайд 3

Переменное напряжение сети выпрямляется диодным мостом и сглаживается конденсатором большой емкост и. В результате на выходе выпрямителя появляется постоянное положительное напряжение Uep = +310В.

Слайд 4

Этим напряжением запитывается схема пуска, которая вырабатывает питающее напряжение для схемы управления сразу после включения БП.

Слайд 5

На выходе схемы управления вырабатывается управляющее напряжение в виде последовательности прямоугольных импульсов с частотой порядка несколько десятков килогерц.

Слайд 6

Использование высокочастотного напряжения приводит к существенному уменьшению размеров импульсного трансформатора и увеличения мощности блока питания .

Слайд 7

Для примера, трансформатор мощностью 300вт при рабочей частоте 50гц, с увеличением рабочей частоты всего до 400гц, передает энергию мощностью 3000вт.

Слайд 8

Сравните размер трансформаторов одинаковой мощности с рабочей частотой 50гц и 40000гц

Слайд 9

Прямоугольные импульсы управляют состоянием (открыт/закрыт) мощного ключевого высокочастотного транзистора, нагрузкой которого является первичная обмотка импульсного высокочастотного трансформатора (ИВТ).

Слайд 10

В результате переключений транзисторного ключа, во вторичных обмотках ИВТ наводятся импульсные ЭДС прямоугольной формы, которые затем выпрямляются и сглаживаются.

Слайд 11

Регулирование выходного напряжения БП осуществляется схемой управления, в состав которой входит ШИМ (широтно-импульсным модулятор), вырабатывающий прямоугольные импульсы изменяемой ширины с постоянной частотой.

Слайд 12

Импульсы напряжения на выходе ШИМ

Слайд 13

Чем меньше ширина импульса, тем меньше времени открыт транзистор, тем меньше энергии подается на трансформатор и меньше напряжение на выходе блока питания.

Слайд 14

Для увеличения напряжения на выходе блока питания ШИМ увеличивает ширину импульса управления, что приводит к увеличению времени открытия транзистора и увеличению количества энергии, подаваемой на трансформатор.

Слайд 15

Таким образом, изменяя длительность импульса в цепи базы транзистора, мы можем изменять выходное напряжение вторичной обмотки трансформатора, а следовательно осуществлять регулирование выходных напряжений БП.

Слайд 16

Для стабилизации выходных напряжений, схема управления «должна знать» величину выходных напряжений. Для этих целей используется цепь обратной связи.

Слайд 17

При увеличении напряжения на выходе блока питания, сигнал через цепь обратной связи воздействует на ШИМ таким образом, чтобы уменьшить выходное напряжение.

Слайд 18

И наоборот, при уменьшении напряжения на выходе блока питания, сигнал через цепь обратной связи воздействует на ШИМ таким образом, чтобы увеличить выходное напряжение. Т.е. происходит стабилизация выходного напряжения блока питания

Слайд 19

Технические характеристики БП SMPS 5624 (приведенные в сервисной документации). Параметр Значение Входное сетевое напряжение ( Input Voltage ) 180-264V Частота входного сетевого напряжения ( Input Frequency ) 47-53 Hz Общая максимальная выходная мощность ( Total Output Power ) 200 W

Слайд 20

Стандартные выходные параметры выход 1 выход 2 выход 3 выход 4 +5V, 20А max , ЗА min ; +12V, 7A max , 1A min; -5V, 1A max. 0A min; -12V, 1Amax, 0A min Возможность регулировки выходных напряжений ( Voltage Adjustment ) Отсутствует ( Fixed Output ) Стабилизация при изменениях сетевого напряжения ( Line Regulation ) При изменении напряжения сети от 180V до 264V выходные напряжения всех каналов меняются на ±0,5% при 50% нагрузке всех каналов

Слайд 21

Общий КПД БП ( Efficiency ) 75% Диапазон рабочих температур (Operating Temperature) 0-50 °С Бросок тока при включении (Switch On Surge) 79 A max Параметры сигнала PG (Power Goodness) TTL-совместимость (5 V) ; задерж - ка появления разрешающего сигнала PG высокого уровня при включении - от 100 до 200 mS ; упреждающее исчезновение сигнала PG (переход в низкий уровень) минимум за 1 ms до того, как выходные напряжения станут меньше нижнего порога стабилизации

Слайд 22

Наличие защиты ( Protections ) При КЗ в нагрузке, значительной токовой перегрузке и перенапряжении на выходе канала +5V (от +5.8V до +7,OV); защитное отключение блока с последующим самовосстановлением; предохранитель: 4А по сетевому входу