Третий недостаток является принципиально присущим этому классу преобразователей и никакими средствами не может быть устранен.
Четвертый недостаток устраняется включением защитного диода параллельно эммиторному переходу Q1. Рассмотренный преобразователь является нерегулируемым и поэтому в таком виде без дополнительных цепей регулирования не может быть использован в стабилизирующих блоках питания, регулирование может быть
осуществлено следующими способами:
- за счет регулирования времени паузы между предыдущим этапом передачи
энергии и последующим процессом накопления энергии;
- за счет регулирования величины накопленной энергии, т.е. регулируется ве
личина коллекторного тока Q1;
- либо методом ТПИМ с постоянной частотой переключений.
Следует иметь ввиду, что при первых двух способах регулирования изменяется частота работы преобразователя, а при последнем способе частота преобразователя неизменна, что в ряде случаев бывает необходимо.
Достоинствами данного класса преобразователей является:
- простота, и как следствие, относительно невысокая стоимость;
- возможность достаточно простыми средствами осуществить в одном узле
преобразование энергии и ее регулирование;
- отсутствие проблемы устранения сквозных токов, что присуще двухтактным
преобразователям;
- отсутствует проблема симметричного перемагничивания сердечника транс
форматора и легко решается проблема устранения насыщения сердечника.
Недостатками являются:
- большие перенапряжения на Q1, что требует использования высоковольт
ных транзисторов;
- однотактный режим работы требует относительно мощных сглаживающих
фильтров из-за повышенных пульсаций выходного напряжения;
- большая амплитуда тока в первичной цепи;
- недоиспользование сердечника трансформатора.
Из вышесказанного следует, что Q1 должен быть рассчитан на высокое напряжение и иметь достаточно высокий ток коллектора, несмотря на небольшую величину среднего потребляемого тока. Поэтому из-за необходимости большой установленной мощности транзистора Q1 такие преобразователи нашли применение в блоках питания небольшой мощности до 30-60 т, т.е. в источниках вторичного электропитания периферийных устройств.
2.1Блок питания видеомонитора EGA
а) входной фильтр
б) сетевой выпрямитель
в) фильтр выпрямленного напряжения
г) одноконтактный преобразователь
д)выходные выпрямители
е)выходные фильтры
ж) дополнительные сглаживающие фильтры
з) узел обратной связи
2.2Схема электрическая принципиальная блока
питания видеомонитора EGA
На схеме электрической принципиальной изображена -схема БП видеомонитора EGA, представляет собой импульсный стабилизатор на основе однотактного обратноходового регулируемого преобразователя и состоит из: входного фильтра, защищающего ИВЭП от помех, идущих из сети, и сеть от помех, идущих из источника; сетевого выпрямителя; фильтра выпрямленного напряжения; однотактного преобразователя; выходных выпрямителей; выходных фильтров и узла обратной связи; дополнительных сглаживающих фильтров, находящихся на отдельной плате.
Cl, C2 - входной помехоподавляющий фильтр;
СЗ, L1, С4, С5, R1- служит для ограничения бросков тока через диоды выпрямительного моста при заряде конденсаторов С9 и СЮ;
Dl - D4 - мостовой двухполупериодный выпрямитель сетевого напряжения;
С7, С8 - служат для уменьшения помех .при восстановлении обратного сопротивления диодов.
Однотактный преобразователь выполнен на транзисторах Ql, Q2. При включении БП в сеть ток через R4 и R6 приоткрывает Q1, благодаря ПОС между обмот-
ками W4 и W2 транзистор полностью открывается и начинается процесс накопления энергии в первичной обмотке трансформатора W1. Одновременно начинает заряжаться С14 и, когда напряжение на нем достигнет порядка 0,6В...0,8В, откроется транзистор Q2 выводя транзистор Q1 в активный режим, это приведет к тому, что начнет развиваться регенеративный процесс запирания Q1. Напряжение на всех обмотках трансформатора Т1 поменяет знак и начнется процесс передачи энергии на вторичные обмотки Т1. Процесс заряда конденсатора С14 проходил, по цепи D10>R8>C14->W3->W2. Разряд конденсатора С14 для подготовки к следующему циклу проходит по контуру R10->W13->W3->C14.
Резистор R7 задает базовый ток Q1.
L3, D9 (D8, С12) - формируют специальную форму базового тока для уменьшения динамических потерь.
D12 - служит для защиты транзистора Q2 от работы его в инверсном режиме.
D6, D7, СИ, R5, С13 - предназначены для уменьшения импульсного перенапряжения транзисторе Q1, обусловленного индуктивностью рассеивания первичной обметки трансформатора.
Вторичные цепи - все выпрямители однополупериодные. CI7, С20, С22 - вы-холные фильтры для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения.
С16, С19, С21, С23 - предназначены для уменьшения высокочастотных импульсных помех, обуславливаемых восстановлением сопротивления выпрямительных диодов при их запирании.
В этом блоке питания предусмотрена защита от превышения выходного напряжения ИВЭП (обусловленного, в частности, выходом из строя узла стабилизации). Защита выполнена на тиристоре TS1, работает следующим образом. Если выходное напряжение по каналу 2 превышает номинальный уровень, то пробивается стабилитрон D16, и по управляющему электроду открывается тиристор TS1. Когда тиристор откроется, то он своим низким выходным сопротивлением будет шунтировать все выходы ВИЛ, тем самым защищая нагрузку от недопустимого повышения напряжении.
С18, R13 - предназначены для повышения помехозащищенности тиристора.
Недостатком данной схемы защиты является отсутствие визуальной индикации о ее срабатывании (пожалели светодиод).
Узел стабилизации выходных напряжений выполнен на Q3, С25, R21, R22, S29. R19, R8, R15,. IC-1. Опорное напряжение задается на D21.
R22 - предназначен для точной установки выходного напряжения.
С24 - служит для обеспечения устойчивости и помехозащищенности.
С25, R21 - для плавного выхода ИВЭП на режим.
R19 - ограничение тока в переходных режимах через светодиод на допустимом уровне.
Схема стабилизации работает следующим образом: при увеличении выходного напряжения выше номинального, по цепи R13, R15, Q3, D21 приоткрывается транзистор Q3; это приводит к увеличению его коллекторного тока, и. как следствие, к увеличению тока через светодиод оптопары IC-1, фототранзистор приоткрывается, что приводит к более быстрому заряду конденсатора С14 и, как следствие, уменьшению времени открытого состояния Q1, и как следствие, к уменьшению энергии накопленной в магнитном поле сердечника силового трансформатора. Это в свою очередь приводит к уменьшению энергии, передаваемой на вторичные обмотки, а следовательно и к уменьшению выходных напряжений до номинальных значений.
Узел размагничивания кинескопа объединяет элементы R2, R3 и Сб. Принцип действия основан на том, что через обмотку размагничивания поступает переменный уменьшающийся по амплитуде ток. Уменьшение амплитуды тока обусловлено применением терморезисторов с положительным температурным коэффициентом сопротивления. Ток, проходя через сопротивление R3 начинает подогревать его, тем самым, увеличивая его сопротивление. Это приводит к уменьшению амплитуды переменного тока в обмотке размагничивания почти до нуля. R2 конструктивно расположен очень близко к резистору R3 для того, чтобы подогреть последний своим теплом и еще больше увеличить его сопротивление.
Достоинства этого БП: простота, мало элементов, не боится коротких замыканий на выходах, «очень» легко регулируется. Не нужны LC-фильтры, достаточно
| № Номинал Р W % Аналог R1 4R2 R3 ' R4 270К R5 22К R6 47К 0,12 5 R7 33 0,12 5 R8 ЗК9 0,12 5 R9 ЗК9 0,12 5 RIO 270 0,12 5 R11 10 0,12 5 R12 150 0,12 5 R13 20К 0,12 5 R14 1К 0,12 5 R15 10К R16 2 R17 2 R18 390 0,12 5 R19 ЗК9 0,12 5 R20 ЗК 0.12 5 R21 4КЗ :0,12 5 R22 500- |
| С-фильтров. Один силовой транзистор. Отсутствуют проблемы сквозных токов, а также симметричного намагничивания силового трансформатора.Недостатки: повышенное напряжение на силовом транзисторе, повышенные пульсации выходного напряжения и. как следствие, необходимость применения мощных емкостных фильтров.2.2.1 Таблица замен СОПРОТИВЛЕНИЯ Таблица 1 |
| С-фильтров. Один силовой транзистор. Отсутствуют проблемы сквозных токов, а | ||||
| также симметричного намагничивания силового трансформатора. | ||||
| Недостатки: повышенное напряжение на силовом транзисторе, повышенные | ||||
| пульсации выходного напряжения и. как следствие, необходимость применения | ||||
| мощных емкостных фильтров. | ||||
| 2.2.1 Таблица замен | ||||
| СОПРОТИВЛЕНИЯ | ||||
| Таблица 1 | ||||
| № | Номинал | PW | % | Аналог |
| R1 | 4 | |||
| R2 | ||||
| R3 | ||||
| R4 | 270К | |||
| R5 | 22К | |||
| R6 | 47К | 0,12 | 5 | |
| R7 | 33 | 0,12 | 5 | |
| R8 | ЗК9 | 0,12 | 5 | |
| R9 | ЗК9 | 0,12 | 5 | |
| RIO | 270 | 0,12 | 5 | |
| R11 | 10 | 0,12 | 5 | |
| R12 | 150 | 0,12 | 5 | |
| R13 | 20К | 0,12 | 5 | |
| R14 | 1К | 0,12 | 5 | |
| R15 | 10К | |||
| R16 | 2 | |||
| R17 | 2 | |||
| R18 | 390 | 0,12 | 5 | |
| R19 | ЗК9 | 0,12 | 5 | |
| R20 | ЗК | 0.12 | 5 | |
| R21 | 4КЗ | :0,12 | 5 | |
| R22 | 500- | |||
| ' х. | ||||
| /9 *~) v | У/< ДЛ22О*. & | 49 /71 ^с, | ||
| &3/ | ||||
| /Z //0 # | ||||
| Изм. Лист №докум. Подп. Цата | ||||
| № Номинал Р W % Аналог R23 4Е7 R24 2 R25 8Е2 R26 4Е7 R27 1К R28 270 R29 4Е7 |
| . Примечания № Номинал Аналог , ч (дополнительные замены)С1 1нх630В К73-9 С2 1нх630В К73-9 СЗ ОДмкФхбЗОВ К73-9 С4 2н2х630В К73-9 С5 2н2х630В К73-9 С6 47нх400В К73-9 С7 2н2х630В К73-9 С8 2н2х630В К73-9 С9 100нх400В К73-9 СЮ 100мкФх400В К50-17 СИ 47нх630В К73-9 С12 220нхЮОВ КМ-6 220нх25В С13 2н2хЮОВ К73-16 4н7х1500В С14 15нх25В КМ-6; КЮ— 17 С15 1мкФх50В К50-6 С 16 200пх200В. КМ-4 200пх250В С 17 ЮОмкФхЮОВ К50-31 С18 22нх400В К73-9 |
| Продолжение табл. 1 |
| КОНДЕНСАТОРЫ Таблица 2 |
| Продолжение табл. 1 | |||||||
| № | Номинал | Р W % Аналог | |||||
| R23 4Е7 | |||||||
| R24 2 | |||||||
| R25 8Е2 | |||||||
| R26 4Е7 | |||||||
| R27 IK | |||||||
| R28 270 | |||||||
| R29 4Е7 | |||||||
| КОНДЕНСАТОРЫ | |||||||
| Таблица 2 | |||||||
| № | Номинал | Аналог | Примечания (дополнительные замены) | ||||
| С1 | 1нх630В | К73-9 | |||||
| С2 | 1нх630В | К73-9 | |||||
| СЗ | ОДмкФхбЗОВ | К73-9 | |||||
| С4 | 2н2х630В | К73-9 | |||||
| С5 | 2н2х630В | К73-9 | |||||
| С6 | 47нх400В | К73-9 | |||||
| С7 | 2н2х630В | К73-9 | |||||
| С8 | 2н2х630В | К73-9 | |||||
| С9 | 100нх400В | К73-9 | |||||
| СЮ | 100мкФх400В | К50-17 | |||||
| СИ | 47нх630В | К73-9 | |||||
| С12 | 220нхЮОВ | КМ-6 | 220нх25В | ||||
| С13 | 2н2хЮОВ | К73-16 | 4н7х1500В | ||||
| С14 | 15нх25В | КМ-6; К 10— 17 | |||||
| С15 | 1мкФх50В | К50-6 | |||||
| С16 | 200пх200В . | КМ-4 | 200пх250В | ||||
| С17 | ЮОмкФхЮОВ | К50-31 | |||||
| С18 | 22нх400В | К73-9 | |||||
| вмк. л г/ | ' ??О/ //?2 /7J | ||||||
| £ /- LJ / . / L-f J- . //•^/ ... | |||||||
| Изм. | Лист | № докум. | Подп. | Цата | |||
| д Примечания № Номинал Аналог , ч (дополнительные замены)С 19 220пх100В КМ-4 200пх250В С20 470мкФх50В К50-16 ЗООмкФхЗОВ С21 220пх200В КМ-4 200пх250В С22 ЮОмкФхЮОВ К50-31 С23 220нх50В КМ-6 200пх50В С24 ЮнхбЗВ КМ-6 10нх25В; ЮнхЗОВ С25 22мкФхЮОВ К50-6;К50-16 20мкФхЮОВ С26 47мкФхЮОВ К50-6 ЗОмкФхЮОВ С27 47мкФх25В(16В) К50-6; К50-16 50мкФх25В С28 22мкФх25В(16В) К50-6;К50-16 20мкФх25В С29 100мкФх25В(16В) К50-6;К50-16 СЗО 100мкФхЗОВ(50В) К50-6; К50-16 ЮОмкФхЗОВ С31 22нх50В К10-47 22нх250В С32 470мкФх25В(16В) К50-6;К50-16 500мкФх25В СЗЗ 100мкФ»10В К50-6;К50-16 С34 22нх15В. КМ-6;К10-17 СЗЗ 47мкФхЮОВ К50-6 ЗОмкФхЮОВ С36 ЮОмкФхЗОВ К50-24 1000мкФх40В С37 470мкФхЗОВ К50-16 ЗООмкФхЗОВ С38 ЮмкФхЗОВ К50-16;К50-6 ЮОмкФхЗОВ |
| л. ттА Примечания№ Номинал Аналог , ^ . (дополнительные замены)DlIN5061 2Д220Б-Г; КД226Г-Е D2 IN5061 2Д220Б-Г; КД226Г-Е КЦ402А.Б D3 IN5061 2Д220Б-Г; КД226Г-Е КЦ405А.Б D4 IN5061 2Д220Б-Г; КД226Г-Е D5 BZX79/C24V КС224Ж |
| Продолжение табл. 2 |
| ДИОДЫ; СТАБИЛИТРОНЫ; ТИРИСТОРЫ Таблица 3 |
| Продолжение табл. 2 | ||||||||
| № | Номинал | Аналог | Примечания (дополнительные замены) | |||||
| С19 | 220пх100В | КМ-4 | 200пх250В | |||||
| С20 | 470мкФх50В | К50-16 | ЗООмкФхЗОВ | |||||
| С21 | 220пх200В | КМ-4 | 200пх250В | |||||
| С22 | ЮОмкФхЮОВ | К50-31 | ||||||
| С23 | 220нх50В | КМ-6 | 200пх50В | |||||
| С24 | ЮнхбЗВ | КМ-6 | Юнх25В; ЮнхЗОВ | |||||
| С25 | 22мкФх100В | К50-6;К50-16 | 20мкФхЮОВ | |||||
| С26 | 47мкФх100В | К50-6 | ЗОмкФхЮОВ | |||||
| С27 | 47мкФх25В(16В) | К50-6; К50-16 | 50мкФх25В | |||||
| С28 | 22мкФх25В(16В) | К50-6;К50-16 | 20мкФх25В | |||||
| С29 | 100мкФх25В(16В) | К50-6; К50-16 | ||||||
| СЗО | 100мкФхЗОВ(50В) | К50-6; К50-16 | ЮОмкФхЗОВ | |||||
| С31 | 22нх50В | К10-47 | 22нх250В | |||||
| С32 | 470мкФх25В(16В) | К50-6; К50-16 | 500мкФх25В | |||||
| СЗЗ | 100мкФ»10В | К50-6; К50-16 | ||||||
| С34 | 22нх15В. | КМ-6; К 10- 17 | ||||||
| СЗЗ | 47мкФхЮОВ | К50-6 | ЗОмкФхЮОВ | |||||
| С36 | ЮОмкФхЗОВ | К50-24 | 1000мкФх40В | |||||
| С37 | 470мкФхЗОВ | К50-16 | ЗООмкФхЗОВ | |||||
| С38 | ЮмкФхЗОВ | К50-16; К50-6 | ЮОмкФхЗОВ | |||||
| ДИОДЫ; СТАБИЛИТРОНЫ; ТИРИСТОРЫ | ||||||||
| Таблица 3 | ||||||||
| № D1 D2 | Номинал | Аналог | Примечания (дополнительные замены) | |||||
| IN5061 IN5061 | 2Д220Б-Г; КД226Г-Е 2Д220Б-Г; КД226Г-Е | КЦ402А.Б | ||||||
| D3 IN5061 D4 IN5061 D5 BZX79/C24V | 2Д220Б-Г; КД226Г-Е 2Д220Б-Г; КД226Г-Е КС224Ж | КЦ405А.Б | ||||||
| В 3/1 К. ДП± | >?/7/ //?? Д/ ли^ | |||||||
| /.. LJ / • / LS4-. • i '*-/ у у | ||||||||
| Изм. | flucm | № докум. | Подп. | Цата | ||||
| >rA Примечания № Номинал Аналог . * . (дополнительные замены)D6 RGP10J 2Д220Б-Г;2Д215Б КД226Б-Г D7 RGP10J 2Д220Б-Г;2Д215Б КД226Г-Е D8 BZX79/C2V4 КС133Г D9 IN4148 2Д510;2Д522 D10 IN4148 2Д510;2Д522 DllBZX79/C9V1 КС191Ж D12 IN4148 2Д510;2Д522 D13 IN4148 2Д510;2Д522 D14 IN4148 2Д510;2Д522 D15 RGP15J КД212А,Б D16 BZX79/C18 КС224Ж D17 RGP10D КД212А,Б D18 IN4148 2Д510;2Д522 D19 RGP10J 2Д220Б-Г;2Д215Б КД226Г-Е D20 RGP10D КД213А,Б D21 BZX79/6V2 КС 162В D22 D23 BZX79/C3V2 КС133Г D24 IN400I 2Д510;КД510 TS1 ВТ 151-500 КУ107А,Б,В КУ102Б,В,Г |
| ,.. ттА Примечания № Номинал Аналог , (дополнительные замены)QlBUT11A КТ872А.Б; КТ859 КТ838; КТ828 Q2 ВС337-40 КТ3117; КТ3102 Q3 ВС547С КТЗП7;КТ3102 |
| Продолжение табл. 3 |
| ТРАНЗИСТОРЫ Таблица 4 |
| Продолжение табл. 3 | |||
| № | Номинал | Аналог | Примечания (дополнительные замены) |
| D6 | RGP10J | 2Д220Б-Г;2Д215Б | КД226Б-Г |
| D7 | RGP10J | 2Д220Б-Г;2Д215Б | КД226Г-Е |
| D8 | BZX79/C2V4 | КС133Г | |
| D9 | IN4148 | 2Д510;2Д522 | |
| D10 | IN4148 | 2Д510;2Д522 | |
| D11 | BZX79/C9V1 | КС191Ж | |
| D12 | IN4148 | 2Д510;2Д522 | |
| D13 | IN4148 | 2Д510;2Д522 | |
| D14 | IN4148 | 2Д510;2Д522 | |
| D15 | RGP15J | КД212А,Б | |
| D16 | BZX79/C18 | КС224Ж | |
| D17 | RGP10D | КД212А,Б | |
| D18 | IN4148 | 2Д510;2Д522 | |
| D19 | RGP10J | 2Д220Б-Г;2Д215Б | КД226Г-Е |
| D20 | RGP10D | КД213А,Б | |
| D21 | BZX79/6V2 | КС 162В | |
| D22 | |||
| D23 | BZX79/C3V2 | КС133Г | |
| D24 | IN400I | 2Д510;КД510 | |
| TS1 | ВТ 151-500 | КУ107А, Б, В | КУ102Б,В,Г |
| ТРАНЗИСТОРЫ | |||
| Таблица 4 | |||
| № | Номинал | Аналог | Примечания (дополнительные замены) |
| Q1Q2Q3 | BUT11A ВС337-40 ВС547С | КТ872А.Б; КТ859 КТ3117; КТ3102 КТЗП7;КТ3102 | КТ838; КТ828 |
| /*"? "~) А Л 1 / f | 7/Z%7/ fff2 /73 | ||
| ВЗМ/<. Д | |||
| / / /. ZL L.' / • / LS *-. ' '~s .p70 | |||
| Изм. Пист | Л* докум. Подп. | Цата '" | |
ИНДУКТИВНОСТИ