Костиков В.Г., Парфенов Е.М., Шахнов В.А. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование (2-е изд., 2001) (1096748), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Емкость С и индуктивность Лс конденсатора определяют его резонансную частоту Грез = 1Г72т1ЙСС. (3.34) При оценке частотных свойств керамических конденсаторов заданного типоразмера можно ориентироваться на резонансную частоту конденсатора с наибольшей емкостью. Все другие' конденсаторы этого ти- 154 Таблица 3.13 Значения индуктивности и резонансной частоты ов Тип Емкость, пФ Резонансная частота, МГц Индуктивность См конденсатора КД-1; КД-2 5000...150 200...30 1...4 1... 270 680...6800 КД-2; К109-2; КМ-3; КМ-4; КМ-5 1000 800... 30 60...10 2...5 22...3600 3900...1500 КТ-1; КТ-2; КТ-3 1...
1000 1100... 33 000 3... 15 3000... 40 100...20 КВИ-1; КВИ-2 КВИ-3 1...3 1,5... 4700 10... 4700 4000...40 1300...25 КВП 1,5...4 600...25 КВТ 47... 10000 1,5...4 7лкф Рис. 3.28. Частотные характеристики конденсаторов К10-5оа-Н90-10 В поразмера с меньшими значениями емкости будут иметь более высокие резонансные частоты, которые хорошо согласуются с зависимостью (3.34). На частотах, превышающих резонансную, реактивная составляющая полного сопротивления конденсатора приобретает индуктивный характер. В табл. 3.13 приведены значения индуктивности и резонансной частоты для различных типов керамических конденсаторов. Из этой таблицы видно, что приведенные параметры изменяются в широких пределах.
На рис. 3.26...3.28 показаны частотные характеристики некоторых керамических конденсаторов, которые определены с помощью измерителей помех типов 5МН-6 и 5МЧ-8. Рассмотрение их показывает, что 165 ьь - 40 ~ 15 ~ 25 ь 'В 10 ~Я некоторых керамических конденсатор 50 2 3 4 Х576ИО' Я 3 4 ХУ,ЙИ 0,047мхФ О,тмхФ 0,1мхФ 0,22мх ,М1ц Рис. 3.3т. Частотные характеристики конденсаторов К10-47-НЗО-100 В 100077Ф О, 01ХМ4 Ф мм 20 Рвс. 3.38. Частотные характеристики конденсаторов К10-47-НЗ0-500 В резонансные частоты конденсаторов больших емкостей имеют значения долей и единиц мегагерц. Эти частоты значительно ниже по сравнению с приведенными в табл. 3.13.
00 ф 00 м $40 Ф 50 420 ф 10 ~ 70 у 00 Ю", й 50 ф 'а 40 ф 30 1О' 2 Х 4 бб76010 2 3 4 ХУ ЕО 2 3 4 О070010 2 3 4 б Г,М1г4 Глава 4 Источники электропитания электронных средств 4.1. Многоканальные источники электропитания персональных ЭВМ Источники электропитания персональных ЭВМ 1ПЭВМ) рассчитаны, как правило, на входное напряжение однофазного переменного тока общепромышленной сети. Так как для ПЭВМ необходимо несколько номиналов напряжений, то источники выполняются многоканальными. Для системных модулей обычно требуются напряжения +5, -5, +12, -12 В при общей выходной мощности от 65 до 250 Вт.
Источники должны выдавать также КМОП-сигнал РС (Роигег Боев), высокий уровень которого равен бш0,5 В. Для каждого канала устанавливаются максимальный и минимальный выходные токи, которые определяются диапазоном стабилизации выходных напряжений. Допустимые значения выходных токов приведены в табл. 4.1. При включении источника электропитания сигнал РС имеет низкий уровень и запрещает работу микропроцессора до того момента, когда выходные напряжепия достигнут номинальных значений.
После этого уровень сигнала Рб становится высоким и микропроцессор получает разрешение на запуск. В случае отключения входного напряжения уровень сигнала РБ становится низким, что приводит к появлению сигнала системного сброса ЙЕ5ЕТ. Последний является предупреждающим о снижении напряжения +5 В электропитания цифровой части системного модуля. Благодаря этому предотвращается сбой в работе системного блока, поскольку при уменьшении напряжения электропитания ниже допустимого уровня возможна ложная запись в память и другие неприемлемые операции. Таблица 4.1 Значения выходных токов источников электропитания персональных ЭВМ 157 0,„=.1105 С2 1мх 171, УР2 ЯЧ 270л Яр 2,2 У71 2«СЧ2Ч2 УР« Р«РЯ!00! 05 2,7Л 10040 Я2 10 ТУ2 2 ЯБ 270л Яр 072 2,2 05 Урр 1МЛ !ЯЧ!Чр 05 50 7 УР7 «РЯ 5002 700 ЫРУрр Р«РЯ5002 220мл Я7 2,7л !00! 0 Спг«агрпхи!ай 701 С1 ласлар 101140 1рмл Я1 15л Схгма упрарпгнип Я10 '0 Ь,=258 бпих =+120 + Сп .2 1000мл Р«РЯ 1005 Рис.
4пц Схема запуска с самовозбуждением источника электропитания типа бТ-150уу Электрические схемы большинства современных источников электропитания ПЭВМ выполняются на базе двухтактного полумостового инвертора. Различие их определяется в основном способом возбуждения устройства запуска (с самовозбуждением или с принудительным возбуждением). На рис. 4 1 и 4.2 приведены схемы устройств с самовозбуждением. Рассмотрим работу устройства, схема которого приведена на рис. 4.1.
Входное выпрямленное напряжение сети подается на делитель, содержащий резисторы Я4... гь7. Этот делитель является базовым для обоих силовых транзисторов ЪгТ1 и Ъ'Т2. Под воздействием суммарного напряжения С7 „на конденсаторах Сб, С7 начинает протекать ток по базовым цепям транзисторов, содержащим компоненты: положительный вывод конденсатора Сб, резисторы 224, гь8; переход база-эмиттер транзистора Ъ'Т1; резисторы 226, гс9; переход база-змиттер транзистора Ъ'Т2; общий провод отрицательной цепи; отрицательный вывод конденсатора С7. Этот ток приоткрывает оба транзистора, в результате чего через выводы 2, 0 трансформатора ТЪг2 начинают протекать токи взаимно противоположных направлений.
Ток через транзистор ЪгТ1 протекает по цепи: положительный вывод конденсатора С6; шина +310 В; переход коллектор-эмиттер транзистора Ъ'Т1; выводы 5, б трансформатора ТЪ'1; выводы 1, Ятрансформатора ТЪ'2; конденсатор С5; отрицательный вывод конденсатора Сб. Ток через транзистор ИТ2 протекает по цепи: положительный вывод конденсатора С7; конденсатор С5; выводы О, 2 трансформатора Т'г'2; выводы б, 5 трансформатора ТЪ'1; переход коллектор-эмиттер транзистора ЧгТ2; общий провод отрицательной цепи; отрицательный вывод конденсатора С7.
При равенстве токов, протекающих в противоположных направлениях через дополнительные (пусковые) витки 5, б трансформатора ТЪ'1, результирующий ток равен нулю и устройство не может запуститься. Такои режим существует только теоретически. В реальных устройствах всегда имеет место технологический разброс коэффициентов усиления по току транзисторов ЪгТ1, Ъ'Т2, поэтому транзисторы приоткрыты в различной степени. В результате ток одного из транзисторов больше тока другого, результирующий ток через витки 5, б трансформатора ТЪ'1 отличен от нуля и протекает в одном иэ направлений.
Если транзистор Ъ'Т2 приоткрыт в большей степени, чем Ъ'Т1, то ток протекает от вывода б к выводу 5 трансформатора ТЪ'1. Если в большей степени приоткрыт транзистор ЪгТ1, то ток протекает от вывода 5 к выводу б. Рассмотрим работу устройства для последнего случая. При протекании тока через витки 5, б трансформатора ТЪЛ1 появляется напряжение на всех обмотках этого трансформатора. Потенциал вывода 4 становится выше потенциала вывода 5. Под действием разности этих потенциалов в базу транзистора Ъ'Т1 течет ток по цепи: вывод 4 трансформатора ТЪ'1; диод Ъ'272; резистор хт2; резистор 228; переход база-эмиттер транзистора Ъ'Т1; вывод 5 трансформатора ТЪ'1.
Этот ток дополнительно приоткрывает транзистор Ъ'Т1. В это же время потенциал вывода 7 трансформатора ТЪг1 становится ниже потенциала вывода 0 и запирает транзистор ЪгТ2. Далее начинает проявляться деиствие положительной обратной связи. Оно заключается в том, что при увеличении тока через переход коллекторэмиттер транзистора Ъ'Т1 и витки 5, б трансформатора ТЪ'1 на витках 4, 5 возрастает напряжение, которое еще в большей степени приоткрывает транзистор Ъ'Т1, создавая дополнительный ток в его базовой цепи. Этот процесс развивается лавинообразно в течение короткого времени и приводит к полному открыванию транзистора Ъ'Т1 и запиранию Ъ'Т2. Через открытый транзистор Ъ'Т1 и первичную обмотку (выводы 2, О) трансформатора ТЪ'2 начинает линейно нарастать ток, что приводит к появлению импульса напряжения на всех обмотках этого трансформатора. Импульс напряжения с выводов 7, 5 заряжает накопительный конденсатор С1.
Напряжение с конденсатора С1.подается на вход электропитания схемы управления и согласующий каскад. Схема управления запускается и генерирует на выходных выводах (12 и 0) прямоугольные последовательности импульсов, которые подаются на согласующий каскад. Последний осуществляет переключение транзисторов Ъ'Т1, Ъ'Т2. На всех обмотках трансформатора ТЪг2 появляются импульсные напряжения номинального уровня. При этом напряжения с обмоток 0, 5 и 7, 5 постоянно подзаряжают конденсатор 158 159 и,е— Х- 2 160 161 Рис.
е.з. Схема запуска с самовозбуждением источника электропитания типа ~Р5-02-150ХТ С1, поддерживая неизменным уровень напряжения (около 2? В). Таким образом, контур обратной связи обеспечивает электропитание схемы управления в режиме самоподпитки и источник выходит на рабочий режим. Напряжение электропитания схемы управления и согласующего каскада является вспомогательным. На рис. 4.2 представлен вариант рассмотренной схемы, в котором начальный толчок для запуска получается с помощью вспомогательного выпрямителя, содержащего диод 1г119 и конденсатор Сб.
От вспомогательного выпрямителя в первый положительный полупериод сетевого напряжения подается запускающий импульс на реэистивный делитель в цепи 6аэ транзисторов. Это ускоряет процесс запуска, поскольку первоначальное отпирание одного из ключей происходит одновременно с зарядом сглаживающих конденсаторов. В остальном работа схемы аналогична схеме на рис. 4.1. Схема запуска с принудительным возбуждением приведена на рис. 4.3. На первичную обмотку пускового трансформатора ТК1 подается напряжение сети полное (при значении 110 В) или половинное (при значении 220 В). Найряжение вторичной обмотки выпрямляется мостовой схемой диодов Ъ'Р5...
1гО8, сглаживается конденсатором С1 и значением 10... 11 В подается на схему управления и трансформатор Т1гЪ. Одновременно происходит заряд конденсаторов С2 и СЗ, поэтому к моменту подачи напряжения на схему управления силовой каскад гатов Рнс. е.з.. Схема запуска с принудительным возбуждением источника электропитания типа Р5-200 В готов к работе. После запуска схема управления выдает прямоугольные импульсы, которые через согласующий каскад переключают сило'вые транзисторы г'Т1 и г'Т2. После выхода источника на режим и появления выходного напряжения электропитание схемы управления осуществляется выходным напряжением через диод 1гВ11.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
