نفتح موضوعًا جديدًا مثيرًا للاهتمام حول محولات الجهد ، ولا سيما محولات السيارات.

محولات الجهد- هذا موضوع وثيق الصلة بهواة الراديو ، وسائقي السيارات ، الذين وضعوا لأنفسهم هدفًا هو تثبيت نظام صوتي عالي الجودة في السيارة مع قنبلة فرعية قوية وأقمار صناعية ، وبالتالي الحصول على صوت عالي الجودة ممتاز ، وإرضاء أذن لا المالك فقط ، ولكن أيضًا من حوله. لا أعرف ، بالطبع ، كم يحبها الآخرون. خاصة في الليل في فناء مبنى سكني (تقريبًا بواسطة AndReas). ولكن بالنسبة لهواة الراديو ، فإن حقيقة جودة الصوت مهمة. يمكن تحقيق الكمال في وجود عدة مكونات: أولاً ، عن طريق تركيب مضخم صوت تم حسابه وتجميعه بشكل صحيح (ويفضل أن يكون محلي الصنع) ، وثانيًا ، عن طريق توصيل نظام صوتي يتكون من مضخم صوت وأقمار صناعية بمضخم صوت ذي تردد صوتي ذو معامل منخفض من التشويه غير الخطي ، وفي - ثالثًا ، يتم تشغيله بواسطة مضخم طاقة تردد الصوت (UMZCH) من الشبكة الموجودة على متن السيارة (مطلوب محول الجهد). في هذه المقالة ، سوف نتناول العامل الأخير بمزيد من التفصيل.

جهد شبكة المركبة على متن المركبة هو 12 ... 14 فولت. كما تعلم ، تتطلب جميع مكبرات الصوت عالية الجودة والقوية جهد إمداد أعلى بكثير (حتى 100 فولت) ، والذي يمكن تحقيقه عن طريق التطبيق. تتكون الكتل الرئيسية لمحولات الجهد النموذجية من وحدة تحكم PWM ومرحلة خرج ترانزستور طاقة ومحول. يمكن استخدام الدوائر الدقيقة المختلفة كوحدة تحكم PWM لمحولات جهد السيارات. TL494 أو KR1114EU4 تحظى بشعبية خاصة وتستخدم على نطاق واسع. في الواقع ، يوجد بالفعل العديد من دوائر تحويل الجهد على الموقع. تحقق من: المحول 12 فولت - 220 فولت - خيار جيد جدًا للتغيير تحت وحدة إمداد الطاقة لمكبر الصوت ؛ أبسط محول الجهد. يعد محول الجهد النبضي بالفعل خيارًا أكثر جدية باستخدام TL494 أو KR1114EU4. من الجدير بالذكر أيضًا محول جهد السيارة المصمم لتشغيل مضخم طاقة تردد الصوت على دائرة TDA7294 - مجمعة على TL494 أو KR1114EU4.

الآن دعنا نتحدث عن المحولات. محول ل محول جهد السياراتجُرح على حلقة من الفريت. من بين الفريتات المحلية ، فإن أفضل الخصائص هي تلك الخاصة بالعلامات التجارية 2500 درجة مئوية و 2500 درجة مئوية حيث أنها ، على عكس العلامات التجارية الأخرى ، تعتمد سلبيًا على درجة الحرارة من الخسائر وهي مخصصة للمجالات المغناطيسية القوية. ولكن من الممكن أيضًا استخدام 2000HM1 ، كعلامة تجارية أكثر شهرة. يمكنك استخدام الحلقات 40 × 25 × 11 أو 45 × 28 × 12. من أجل الموثوقية ، من الأفضل أن تأخذ حلقتين من هذا القبيل ، لأن هناك حاجة إلى طاقة كبيرة إلى حد ما ، ولصقها بأي غراء على السيراميك. بعد اللصق ، قم بتدوير الحواف بملف.

أنت الآن بحاجة إلى حساب عدد لفات اللفات اعتمادًا على الجهد والطاقة المطلوبين عند خرج محول جهد السيارة. خذ ، على سبيل المثال ، الطاقة القصوى لمحول 500 واط. ثم التيار في الملف الأولي هو I = 500/12 = 41.66 أمبير. بشكل دائري ، سنأخذ I = 42 A. ولكن في محولات الجهد ، يتم تقسيم الملف الأولي للمحول إلى جزأين (دفع - سحب محول الجهد). وفقًا لذلك ، سيكون التيار في كل ذراع 21 أمبير. نختار المقطع العرضي لسلك لف المحولات. يتم الحصول على مساحة المقطع العرضي S = 0.157 * 21 = 3.297 مم 2 أو سلك به مقطع عرضي D = 2 مم. ولكن كلما كان السلك أكثر سمكًا ، انخفضت الكفاءة وزادت تسخين المحول. يوصى بأخذ عدة أسلاك بقطر أصغر ، على سبيل المثال 0.6 مم. نحسب مساحتها بالصيغة S =؟ * R 2 ، أي 0.3 2 * 3.14 = 0.283 ملم 2. علاوة على ذلك ، سيتم تقريب 3.297 / 0.283 = 11.7 إلى 12. وهذا يعني أنه لتصفية كتف واحد ، نحتاج إلى 12 سلكًا بمقطع عرضي 0.6 مم. يتم حساب اللف الثانوي لمحول محول الجهد بنفس الطريقة. نحدد الحد الأقصى للتيار اعتمادًا على الجهد المطلوب (أي جهد الإمداد لمكبر الصوت) ؛ نضرب التيار بمقدار 0.157 مم 2 ، لإيجاد المقطع العرضي للسلك ؛ نحسب عدد الأسلاك المطلوبة مع قسم أصغر. بعد تحديد عدد المنعطفات في اللف الأساسي ، يمكنك البدء في لف محول محول جهد السيارة نفسه. لهذا الغرض ، يتم أخذ جميع الأسلاك الـ 12 ، إذا تم استخدام سلك به مقطع عرضي 0.6 مم ، فإنها تتشابك مع ضفيرة وجرح على الحلقات. يتم أيضًا جرح الجزء الثاني من الملف الأولي. من المهم جدًا أن يتم توزيع المنعطفات في كلا الملفين بالتساوي على الحلقة بأكملها ، وإلا فإن محول المحول سوف يسخن ، خاصة عند الحد الأقصى أو بالقرب من قيمة الطاقة هذه. يمكنك أن تنتهي بطريقة أخرى. 12 لفات منفصلة بذراع واحد ، ثم بنفس الطريقة للثاني وربطها. يذهب المحول مباشرة إلى لوحة الدوائر المطبوعة. تحتاج إلى الاتصال مثل هذا: 1-Begin، 2-end، ie 1 ؛ 2 ؛ 1 ؛ 2. في نهاية لف اللف الأساسي ، يمكنك لفه بشريط عازل من القماش ، ثم لف الملف الثانوي. يتم لف اللف الثانوي بنفس الطريقة. سيعتمد عدد الدورات على الجهد الذي تريده. يمكنك استخدام البرنامج لحساب محول النبض لمحول جهد السيارة:

قم بتنزيل برنامج حساب محول النبض

يجب أيضًا إيلاء اهتمام خاص لتصحيح وتثبيت الجهد الناتج عند خرج محول محول السيارة. من الضروري اختيار الثنائيات النبضية بحيث تصمد أمام القوة الحالية المطلوبة ، والقادرة على العمل بتردد 80 ... 100 كيلو هرتز. يجب تثبيت الإختناقات عند الإخراج. بالنسبة إلى قلب الخنق ، يمكنك استخدام الحلقات المستخدمة في مزودات طاقة الكمبيوتر. بالمناسبة ، من هناك يمكنك أيضًا إزالة PWM - وحدة التحكم TL494 (KR1114EU4). تحتوي الخانقات على 5 ... 6 لفات من الأسلاك مع مقطع عرضي لا يقل عن 2 مم. هناك خدعة صغيرة أخرى. عادة ، عند تشغيل الأجهزة ، بما في ذلك مكبرات الصوت ، يتم استخدام مكثفات مرشح كبيرة جدًا. موصى به 1000 ... 2000 فائق التوهج لكل 1 أمبير من الحمل. لكن ل محولات الجهد للسياراتليست سعة المكثفات نفسها هي المهم ، ولكن عدد المكثفات نفسها. أولئك. من الأفضل وضع ، على سبيل المثال ، 10 قطع من 1000 uF كل منها على 47000 uF.

من الناحية الهيكلية ، يمكن وصف مبدأ تشغيل محول جهد السيارة على النحو التالي. تحدد وحدة التحكم PWM TL494 (KR1114EU4) تردد فتح وإغلاق الترانزستورات. يُطلق على محول الجهد هذا اسم دفع-سحب لأنه عندما يتم فتح ذراع ، يتم إغلاق الأخرى. يحدث تغيير الوضع عند تردد معين لوحدة التحكم PWM. يتم تزويد المحول بجهد ثابت ، يتم تحويله إلى جهد متناوب بواسطة مرحلة الإخراج على ترانزستورات قوية. بعد ذلك ، يتم تصحيح الجهد بواسطة جسر ديود ، يتم ترشيحه بواسطة الإختناقات والمكثفات. حسنًا ، يؤدي محول جهد السيارة مباشرة الوظيفة التي تم إنشاؤها من أجلها.

حسنًا ، من شبه نظرية ، دعنا ننتقل إلى الممارسة ، ونضيف إلى البنك الخنزير الروابط أعلاه إلى دوائر تحويل الجهدلا تزال المخططات التالية.
محول جهد السيارة بقوة 500 واط.

خيارات لاستخدام مخرجات محول جهد السيارة:

يمكن تقليل عدد لفات الخرج لمحول جهد السيارة أو حتى تحديثه باستخدام الثنائيات فائقة السرعة ، والتي يكون جهد التشغيل فيها أعلى بكثير من جهد ثنائيات شوتكي ، مما يسمح لك بالحصول على جهد خرج يصل إلى 90 فولت ، وعند استبدال مكثفات الترشيح الإلكتروليتي بمكثفات الجهد العالي وفوق 90 ​​فولت.

كما ترون ، يتم استخدام برامج التشغيل الميدانية القوية IRF3205 (التناظرية المحلية لـ KP783A) في مرحلة الإخراج لمحول جهد السيارة. يمكن استبداله بـ NTP5426 ، IRF540 ، IRF1405 ، IRF1407 ، IRF2805.

تستخدم دائرة الإخراج التي تمت ترقيتها 30EPF06 الثنائيات السريعة.

قليلا من شريط من حيث الطاقة ونقدم الرسم التخطيطي التالي لمحول جهد السيارة 300 واط.

بشكل عام ، الاختلاف الأساسي في الدوائر هو فقط في تبسيط مرحلة الإخراج. فيما يلي خيارات استخدام مخرجات المحول:

وإذا قمنا بزيادة عدد الترانزستورات ذات التأثير الميداني القوي IRF3205 في مرحلة الإخراج لمحول الجهد إلى ثلاث قطع لكل ذراع ، فإننا نحصل على قوة صلبة جدًا تبلغ 700 واط.

لذلك عند استخدام ملفات محول جهد السياراتيجب أن يبدو بشكل بناء مثل هذا:

يمكن أيضًا تنزيل رسم لوحة دوائر مطبوعة وموقع الأجزاء الموجودة عليها بتنسيق .lay:

تنزيل رسم ثنائي الفينيل متعدد الكلور

محولات الجهد هذه ، على الرغم من دوائرها المبسطة ، موثوقة تمامًا.

مباشرة قبل نشر المقال ، بعد أن بحثت بشكل إضافي في Runet ، توصلت إلى استنتاج مفاده أنه يمكن استبعاد بعض المكونات من المخططات المذكورة أعلاه لمحولات جهد السيارات ، وبالتالي تبسيط التصميم بشكل كبير. وهي ، مرحلة إخراج FET متصلة مباشرة بمحول الإخراج. يتم استبعاد الخانقات L4 لمحولات 300 وات ومحول TV1 مع جميع الأنابيب لمحولات 500 و 700 واط. من الممكن استبعاد optocoupler IC1 ، وبالتالي إزالة كتلة الحماية. نتيجة لذلك ، يمكنك الحصول على دائرة بسيطة جدًا لتكرار محول جهد السيارة.

يوجد أيضًا PCB بتنسيق .lay لهذا المخطط. هناك ثلاثة أختام في الأرشيف. الخيار الأول هو لوحة دوائر مطبوعة مع عناصر موقعة ، والخيار الثاني هو الخيار المعتاد بجهد خرج واحد ، والخيار الثالث هو بجهد إخراج مختلفين.

نيكولاي بتروشوف

TL494 ، أي نوع من "الوحش" هذا؟

من المحتمل أن TL494 (Texas Instruments) هي أكثر أجهزة التحكم في PWM شيوعًا ، والتي على أساسها تم إنشاء الجزء الأكبر من إمدادات طاقة الكمبيوتر وأجزاء الطاقة من الأجهزة المنزلية المختلفة.
وحتى الآن ، تحظى هذه الدائرة الصغيرة بشعبية كبيرة بين هواة الراديو الذين يشاركون في بناء تبديل إمدادات الطاقة. التناظرية المحلية لهذه الدائرة الدقيقة هو M1114EU4 (KR1114EU4). بالإضافة إلى ذلك ، تنتج العديد من الشركات الأجنبية هذه الدائرة الدقيقة بأسماء مختلفة. على سبيل المثال IR3M02 (شارب) ، KA7500 (سامسونج) ، MB3759 (فوجيتسو). كل هذا هو نفس الدائرة المصغرة.
عمرها أصغر بكثير من 431 ليرة تركية. بدأت شركة Texas Instruments في إنتاجها في مكان ما في أواخر التسعينيات - أوائل القرن الحادي والعشرين.
دعونا نحاول معًا معرفة ما هي وما هو نوع "الوحش"؟ سننظر في الدائرة الدقيقة TL494 (Texas Instruments).

وهكذا ، أولاً ، دعونا نرى ما بداخلها.

مجمع.

ويشمل:
- مولد جهد سن المنشار (GPN) ؛
- مقارنة تعديل الوقت الميت (DA1) ؛
- مقارن تعديل PWM (DA2) ؛
- مضخم الخطأ 1 (DA3) ، يستخدم بشكل أساسي للجهد ؛
- مضخم الخطأ 2 (DA4) ، يستخدم بشكل أساسي بواسطة إشارة الحد الحالية ؛
- مصدر جهد مرجعي ثابت (ION) عند 5 فولت مع دبوس خارجي 14 ؛
- دائرة التحكم لمرحلة الإخراج.

بعد ذلك ، بالطبع ، سننظر في جميع الأجزاء المكونة لها ونحاول معرفة الغرض من كل هذا وكيف يعمل جميعًا ، ولكن سيكون من الضروري أولاً إحضار معلمات التشغيل (الخصائص).

المعلمات	دقيقة.	الأعلى.	وحدة القس.
جهد إمداد V CC	7	40	الخامس
V I الجهد عند إدخال مكبر الصوت	-0,3	V CC - 2	الخامس
V O جامع الجهد		40	الخامس
تيار المجمع (كل ترانزستور)		200	أماه
ردود الفعل الحالية		0,3	أماه
تردد مذبذب OSC	1	300	كيلو هرتز
C T قدرة مكثف المولد	0,47	10000	نف
مقاومة مولد R T	1,8	500	كيلو أوم
T A درجة حرارة التشغيل TL494C TL494I	0	70	درجة مئوية
	-40	85	درجة مئوية

خصائصه المحددة هي كما يلي ؛

مصدر التيار................................................ ..... 41 ب

جهد الدخل للمضخم .................................... (Vcc + 0.3) V.

جهد خرج المجمع ... 41 فولت

تيار خرج الجامع ............................................. 250 مللي أمبير

إجمالي تبديد الطاقة في الوضع المستمر .... 1 وات

موقع والغرض من دبابيس الدائرة المصغرة.

الخلاصة 1

هذا ليس المدخل المقلوب (الإيجابي) لمكبر الخطأ 1.
إذا كان جهد الدخل الموجود عليه أقل من الجهد على السن 2 ، فلن يكون هناك خطأ 1 عند خرج هذا مكبر الصوت ، ولن يكون هناك جهد (سيكون الناتج منخفض المستوى) ولن يكون له أي تأثير على عرض (دورة العمل) لنبضات الخرج.
إذا كان الجهد عند هذا الدبوس أعلى منه عند الطرف 2 ، فعند إخراج هذا مكبر الصوت 1 ، سيظهر جهد (سيكون خرج مكبر الصوت 1 بمستوى عالٍ) وسيظهر عرض (دورة التشغيل) لنبضات الخرج قلل أكثر ، كلما زاد جهد خرج هذا مكبر الصوت (3.3 فولت كحد أقصى).

الخلاصة 2

هذا هو المدخل العكسي (السلبي) لمكبر الخطأ 1.
إذا كان جهد الدخل في هذا الدبوس أعلى منه عند الطرف 1 ، فلن يكون هناك خطأ في الجهد عند خرج مكبر الصوت (سيكون الناتج منخفضًا) ولن يكون له أي تأثير على عرض (دورة العمل) للإخراج نبضات.
إذا كان الجهد على هذا الدبوس أقل من الجهد على السن 1 ، فإن خرج مكبر الصوت سيرتفع.

مضخم الخطأ عبارة عن جهاز op-amp عادي مع كسب من الترتيب = 70..95 ديسيبل بجهد ثابت ، (Ku = 1 عند تردد 350 كيلو هرتز). يمتد نطاق جهد الدخل op-amp من -0.3V إلى جهد التغذية ، ناقص 2V. بمعنى ، يجب أن يكون الحد الأقصى لجهد الدخل أقل بمقدار 2 فولت على الأقل من جهد الإمداد.

الخلاصة 3

هذه هي مخرجات مضخمات الخطأ 1 و 2 ، المتصلة بهذا الدبوس من خلال الثنائيات (دائرة OR). إذا تغير الجهد عند خرج أي مضخم من منخفض إلى مرتفع ، فعندئذٍ يرتفع أيضًا عند الطرف 3.
إذا تجاوز الجهد عند هذا الدبوس 3.3 فولت ، فستختفي النبضات عند خرج الدائرة المصغرة (دورة التشغيل الصفرية).
إذا كان الجهد عند هذا الدبوس قريبًا من 0 فولت ، فستكون مدة نبضات الخرج (دورة العمل) بحد أقصى.

عادةً ما يتم استخدام الدبوس 3 لتقديم تغذية راجعة لمكبرات الصوت ، ولكن إذا لزم الأمر ، يمكن استخدام الدبوس 3 كمدخل لإحداث تغيير في عرض النبض.
إذا كان الجهد عبره مرتفعًا (> ~ 3.5 فولت) ، فلن يكون هناك نبضات عند خرج MS. لن يبدأ مصدر الطاقة تحت أي ظرف من الظروف.

الخلاصة 4

يتحكم في نطاق اختلاف الوقت "الميت" (التحكم في الوقت الميت باللغة الإنجليزية) ، من حيث المبدأ ، هذه هي نفس دورة العمل.
إذا كان الجهد عبره قريبًا من 0 فولت ، فسيكون خرج الدائرة المصغرة هو الحد الأدنى الممكن والحد الأقصى لعرض النبض ، والذي ، وفقًا لذلك ، يمكن ضبطه بواسطة إشارات الإدخال الأخرى (مضخمات الخطأ ، الدبوس 3).
إذا كان الجهد عند هذا الدبوس حوالي 1.5 فولت ، فسيكون عرض نبضات الخرج في حدود 50٪ من أقصى عرضها.
إذا تجاوز الجهد عند هذا الدبوس 3.3 فولت ، فلن تكون هناك نبضات عند خرج MS. لن يبدأ مصدر الطاقة تحت أي ظرف من الظروف.
لكن لا تنس أنه مع زيادة الوقت "الميت" ، سينخفض ​​نطاق تعديل PWM.

من خلال تغيير الجهد عند الطرف 4 ، يمكنك تعيين عرض ثابت للوقت "الميت" (مقسم RR) ، وتنفيذ وضع بدء التشغيل في مصدر الطاقة (سلسلة RC) ، وتوفير إيقاف تشغيل عن بعد لـ MS (مفتاح) ، ويمكنك أيضًا استخدام هذا الدبوس كمدخل تحكم خطي.

دعونا نفكر (بالنسبة لأولئك الذين لا يعرفون) ما هو الوقت "الميت" ولماذا.
عندما تعمل دائرة إمداد الطاقة بالدفع والسحب ، يتم إمداد النبضات بالتناوب من مخرجات الدائرة الدقيقة إلى قواعد (بوابات) الترانزستورات الناتجة. نظرًا لأن أي ترانزستور هو عنصر بالقصور الذاتي ، فلا يمكن إغلاقه (فتح) على الفور عند إزالة إشارة (مطبقة) من قاعدة (بوابة) الترانزستور الناتج. وإذا تم تطبيق النبضات على ترانزستورات الخرج بدون وقت "ميت" (أي ، أزل النبضة من أحدها وانطبق فورًا على الثانية) ، فقد تأتي لحظة لا يتوفر فيها وقت لإغلاق أحد الترانزستورات ، والثاني لديه فتح بالفعل. ثم يتدفق كل التيار (يسمى من خلال التيار) عبر كل من الترانزستورات المفتوحة متجاوزًا الحمل (لف المحول) ، وبما أنه لن يكون مقيدًا بأي شيء ، فإن الترانزستورات الناتجة ستفشل على الفور.
لمنع حدوث ذلك ، من الضروري بعد نهاية نبضة واحدة وقبل بدء النبضة التالية - لقد مر بعض الوقت المحدد ، وهو ما يكفي لإغلاق الترانزستور الناتج بشكل موثوق من الإدخال الذي تتم إزالة إشارة التحكم منه.
هذه المرة تسمى الوقت "الميت".

نعم ، حتى إذا نظرت إلى الشكل مع تكوين الدائرة المصغرة ، فإننا نرى أن الدبوس 4 متصل بإدخال مقارن ضبط الوقت الميت (DA1) من خلال مصدر جهد يبلغ 0.1-0.12 فولت. لماذا يتم ذلك ؟
يتم ذلك بدقة بحيث لا يكون الحد الأقصى لعرض (دورة العمل) لنبضات الخرج أبدًا 100٪ ، لضمان التشغيل الآمن للترانزستورات الناتجة (الإخراج).
بمعنى ، إذا "وضعت" الدبوس 4 على سلك مشترك ، فلن يظل هناك جهد صفري عند دخل المقارنة DA1 ، ولكن سيكون هناك جهد بهذه القيمة فقط (0.1-0.12 فولت) ونبضات من يظهر مولد جهد سن المنشار (SPS) عند خرج الدائرة المصغرة فقط عندما يتجاوز اتساعها عند الطرف 5 هذا الجهد. أي أن الدائرة المصغرة لها حد أقصى ثابت لدورة العمل لنبضات الخرج ، والتي لن تتجاوز 95-96٪ لعملية دورة واحدة لمرحلة الإخراج ، و 47.5-48٪ لعملية دفع وسحب تبلغ مرحلة الإخراج.

الخلاصة 5

هذا هو خرج GPN ، وهو مصمم لتوصيل مكثف التوقيت Ct به ، والطرف الآخر منه متصل بالسلك المشترك. عادة ما يتم اختيار سعتها من 0.01 μF إلى 0.1 μF ، اعتمادًا على تردد خرج نبضات GPN لوحدة التحكم PWM. كقاعدة عامة ، يتم استخدام المكثفات عالية الجودة هنا.
يمكن التحكم في تردد خرج FPG فقط من هذا الدبوس. تأرجح جهد خرج المولد (سعة نبضات الخرج) في مكان ما في منطقة 3 فولت.

الخلاصة 6

أيضًا خرج GPN ، المصمم لتوصيله بمقاوم ضبط الوقت Rt ، الطرف الآخر منه متصل بالسلك المشترك.
تحدد قيم Rt و Ct تردد خرج FPG ، ويتم حسابهما بواسطة صيغة عملية أحادية الدورة ؛

بالنسبة لوضع التشغيل ثنائي الأشواط ، تكون الصيغة كما يلي ؛

بالنسبة لوحدات تحكم PWM من الشركات الأخرى ، يتم حساب التردد باستخدام نفس الصيغة ، باستثناء أن الرقم 1 سيحتاج إلى التغيير إلى 1.1.

الخلاصة 7

إنه يتصل بالسلك المشترك لدائرة الجهاز في وحدة التحكم PWM.

الخلاصة 8

تحتوي الدائرة المصغرة على مرحلة إخراج مع اثنين من ترانزستورات الإخراج ، وهي مفاتيح الإخراج الخاصة بها. تكون مخرجات مجمعات وبواعث هذه الترانزستورات مجانية ، وبالتالي ، بناءً على الحاجة ، يمكن تضمين هذه الترانزستورات في الدائرة للعمل مع كل من باعث مشترك وجامع مشترك.
اعتمادًا على الجهد عند الطرف 13 ، يمكن أن تعمل مرحلة الإخراج هذه إما في وضع الدفع أو السحب الفردي. في عملية أحادية الطرف ، يمكن توصيل هذه الترانزستورات بالتوازي لزيادة تيار الحمل ، وهو ما يتم عادةً.
لذلك ، الدبوس 8 هو دبوس المجمع للترانزستور 1.

الخلاصة 9

هذا هو دبوس باعث الترانزستور 1.

الخلاصة 10

هذا هو دبوس باعث الترانزستور 2.

الخلاصة 11

هذا هو جامع الترانزستور 2.

الخلاصة 12

يربط هذا الدبوس الإيجابي لمصدر الطاقة TL494CN.

الخلاصة 13

هذا دبوس لاختيار وضع التشغيل لمرحلة الإخراج. إذا كان هذا الدبوس متصلاً بالمشترك ، فستعمل مرحلة الإخراج في الوضع أحادي النهاية. ستكون إشارات الخرج عند أطراف مفاتيح الترانزستور هي نفسها.
إذا قمت بتطبيق جهد +5 فولت على هذا الدبوس (قم بتوصيل الدبابيس 13 و 14) ، فستعمل مفاتيح الخرج في وضع الدفع والسحب. ستكون إشارات الخرج عند أطراف مفاتيح الترانزستور في الطور المضاد وسيكون تردد نبضات الخرج نصف ذلك.

الخلاصة 14

هذا هو ناتج الإسطبل ومصدر االإباحية نالجهد (المرجع) ، بجهد خرج +5 فولت وتيار خرج يصل إلى 10 مللي أمبير ، والذي يمكن استخدامه كمرجع للمقارنة في مضخمات الخطأ ، ولأغراض أخرى.

الخلاصة 15

إنه يعمل بنفس الطريقة تمامًا مثل الدبوس 2. إذا لم يتم استخدام مضخم الخطأ الثاني ، فسيتم توصيل الدبوس 15 ببساطة بالدبوس 14 (مرجع +5 فولت).

الاستنتاج 16

يعمل بنفس طريقة الدبوس 1. إذا لم يتم استخدام مضخم الخطأ الثاني ، فعادة ما يتم توصيله بالسلك الشائع (السن 7).
مع توصيل الدبوس 15 بـ +5 V والدبوس 16 متصل بالأرض ، يكون جهد خرج مكبر الصوت الثاني غائبًا ، لذلك ليس له أي تأثير على تشغيل الدائرة المصغرة.

مبدأ تشغيل الدائرة المصغرة.

إذن كيف تعمل وحدة التحكم TL494 PWM؟
أعلاه ، درسنا بالتفصيل الغرض من دبابيس هذه الدائرة الدقيقة والوظيفة التي تؤديها.
إذا تم تحليل كل هذا بعناية ، فمن الواضح من كل هذا كيف تعمل هذه الدائرة المصغرة. لكنني سأصف مرة أخرى بإيجاز شديد كيف يعمل.

مع التبديل النموذجي للدائرة الدقيقة وتزويدها بالطاقة (ناقصًا إلى السن 7 ، بالإضافة إلى السن 12) ، يبدأ GPN في توليد نبضات سن المنشار بسعة حوالي 3 فولت ، ويعتمد ترددها على الموصل C و R لدبابيس 5 و 6 من الدائرة المصغرة.
إذا كانت قيمة إشارات التحكم (عند الدبوس 3 و 4) أقل من 3 فولت ، تظهر نبضات مستطيلة على مفاتيح الإخراج للدائرة الدقيقة ، ويعتمد عرضها (دورة التشغيل) على قيمة إشارات التحكم عند الطرف 3 و 4.
أي أن الدائرة المصغرة تقارن جهد سن المنشار الموجب من المكثف Ct (C1) بأي من إشاري التحكم.
الدوائر المنطقية للتحكم في ترانزستورات الخرج VT1 و VT2 تفتحها فقط عندما يكون جهد نبضات سن المنشار أعلى من إشارات التحكم. وكلما زاد هذا الاختلاف ، اتسعت نبضات الإخراج (دورة عمل أكبر).
يعتمد جهد التحكم في الطرف 3 بدوره على الإشارات عند مدخلات مضخمات التشغيل (مضخمات الخطأ) ، والتي بدورها يمكنها التحكم في جهد الخرج وتيار الخرج لوحدة PSU.

وبالتالي ، تؤدي الزيادة أو النقصان في قيمة أي إشارة تحكم ، على التوالي ، إلى انخفاض أو زيادة خطية في عرض نبضات الجهد عند مخرجات الدائرة المصغرة.
كما هو مذكور أعلاه ، يمكن استخدام الجهد من الدبوس 4 (التحكم في الوقت الميت) أو مدخلات مضخمات الخطأ أو إدخال إشارة التغذية الراجعة مباشرة من الدبوس 3 كإشارات تحكم.

النظرية ، كما تقول النظرية ، ولكن سيكون من الأفضل بكثير أن ننظر و "نشعر" بكل هذا في الممارسة ، لذلك دعونا نضع الدائرة التالية معًا على لوح التجارب ونرى بأعيننا كيف يعمل كل شيء.

أسهل وأسرع طريقة هي تجميعها معًا على لوح التجارب. نعم ، لقد قمت بتثبيت الدائرة الدقيقة KA7500. أضع دبوس "13" من الدائرة المصغرة على سلك مشترك ، أي أن مفاتيح الإخراج لدينا ستعمل في وضع أحادي الدورة (ستكون الإشارات على الترانزستورات هي نفسها) ، وسيعمل معدل تكرار نبضات الخرج تتوافق مع تردد GPN جهد سن المنشار.

لقد قمت بتوصيل الذبذبات بنقاط التحكم التالية:
- الشعاع الأول للمسمار "4" للتحكم بالجهد الثابت عند هذا الدبوس. يقع في وسط الشاشة على خط الصفر. الحساسية - 1 فولت لكل قسم ؛
- الشعاع الثاني للمطراف "5" للتحكم بجهد سن المنشار في FPG. كما أنه يقع على خط الصفر (يتم محاذاة كلا الشعاعين) في وسط مرسمة الذبذبات وبنفس الحساسية ؛
- الشعاع الثالث لمخرج الدائرة المصغرة لربط "9" ، للتحكم في النبضات عند خرج الدائرة المصغرة. تبلغ حساسية الحزمة 5 فولت لكل قسم (0.5 فولت ، بالإضافة إلى فاصل بمقدار 10). يقع في الجزء السفلي من شاشة الذبذبات.

نسيت أن أقول ، إن مفاتيح الإخراج للدائرة الصغيرة متصلة بمجمع مشترك. بمعنى آخر - وفقًا لمخطط المتابع الباعث. لماذا مكرر؟ لأن الإشارة عند باعث الترانزستور تكرر بالضبط إشارة القاعدة ، حتى نتمكن من رؤية كل شيء بوضوح.
إذا أخذت الإشارة من مجمع الترانزستور ، فسيتم قلبها (رأسًا على عقب) فيما يتعلق بالإشارة الأساسية.
نحن نوفر الطاقة للدائرة الدقيقة ونرى ما لدينا في المخرجات.

في المرحلة الرابعة ، لدينا صفر (شريط التمرير في أدنى موضع) ، والشعاع الأول موجود على خط الصفر في وسط الشاشة. مضخمات الخطأ لا تعمل أيضًا.
في المحطة الخامسة ، نرى جهد سن المنشار لـ GPN (الحزمة الثانية) ، بسعة تزيد قليلاً عن 3 فولت.
عند إخراج الدائرة الدقيقة (دبوس 9) ، نرى نبضات مستطيلة بسعة حوالي 15 فولت وعرض أقصى (96٪). النقاط الموجودة أسفل الشاشة هي بالضبط عتبة دورة العمل الثابتة. لتسهيل الرؤية ، قم بتشغيل التمدد على الذبذبات.

حسنًا ، يمكنك الآن الرؤية بشكل أفضل. هذا هو بالضبط الوقت الذي تنخفض فيه سعة النبضة إلى الصفر ويتم إيقاف تشغيل الترانزستور الناتج لهذا الوقت القصير. مستوى الصفر لهذه الحزمة موجود في الجزء السفلي من الشاشة.
حسنًا ، دعنا نضيف الجهد إلى الرقم "4" ونرى ما نحصل عليه.

عند الطرف "4" بمقاوم تشذيب ، قمت بضبط جهد ثابت قدره 1 فولت ، وصعدت الحزمة الأولى إلى قسم واحد (خط مستقيم على شاشة راسم الذبذبات). ماذا نرى؟ زاد الوقت الميت (انخفضت دورة العمل) ، وهذا هو الخط المنقط في أسفل الشاشة. وهذا يعني أن الترانزستور الناتج مغلق لفترة من الوقت بالفعل لنحو نصف مدة النبضة نفسها.
أضف فولتًا إضافيًا بمقاوم تشذيب إلى دبوس "4" من الدائرة المصغرة.

نرى أن الشعاع الأول صعد قسمًا آخر ، وأصبحت مدة نبضات الخرج أقصر (1/3 من مدة النبضة بأكملها) ، وزاد الوقت الميت (وقت إغلاق الترانزستور الناتج) إلى اثنين أثلاث. أي أنه من الواضح أن منطق الدائرة المصغرة يقارن مستوى إشارة FPG بمستوى إشارة التحكم ، ويمرر إلى الإخراج فقط إشارة FPG تلك ، والتي يكون مستواها أعلى من إشارة التحكم.

لجعلها أكثر وضوحًا - ستكون مدة (عرض) نبضات الخرج للدائرة الصغيرة هي نفسها مدة (عرض) نبضات الخرج لجهد سن المنشار أعلى من مستوى إشارة التحكم (فوق الخط المستقيم على شاشة الذبذبات).

انطلق ، أضف فولتًا إضافيًا إلى دبوس "4" من الدائرة المصغرة. ماذا نرى؟ عند خرج الدائرة الدقيقة ، توجد نبضات قصيرة جدًا ، بنفس عرض تلك النبضات البارزة فوق الخط المستقيم لأعلى جهد سن المنشار. قم بتشغيل التمدد على الذبذبات بحيث يمكن رؤية النبض بشكل أفضل.

هنا نرى نبضة قصيرة يتم خلالها فتح الترانزستور الناتج وبقية الوقت (الخط السفلي على الشاشة) سيتم إغلاقه.
حسنًا ، دعنا نحاول رفع الجهد عند الطرف "4" أكثر. نضبط الجهد عند الخرج بمقاوم تشذيب أعلى من مستوى جهد سن المنشار في GPN.

حسنًا ، هذا كل شيء ، ستتوقف وحدة إمداد الطاقة عن العمل من أجلنا ، لأن الإخراج هادئ تمامًا. لا توجد نبضات خرج ، لأنه عند دبوس التحكم "4" لدينا جهد ثابت يزيد عن 3.3 فولت.
سيحدث نفس الشيء تمامًا إذا قمت بتطبيق إشارة تحكم على دبوس "3" ، أو على أي مكبر خطأ. لأي شخص مهتم ، يمكنك التحقق من ذلك بنفسك تجريبيًا. علاوة على ذلك ، إذا كانت إشارات التحكم موجودة فورًا على جميع مخرجات التحكم ، وتحكم في الدائرة المصغرة (سائدة) ، فستكون هناك إشارة من خرج التحكم ، ويكون اتساعها أكبر.

حسنًا ، دعنا نحاول فصل الدبوس "13" عن السلك الشائع وتوصيله بالدبوس "14" ، أي تبديل وضع التشغيل لمفاتيح الإخراج من دورة واحدة إلى دفع وسحب. دعونا نرى ما نحصل عليه.

باستخدام مقاوم التشذيب ، نعيد الجهد عند الطرف "4" إلى الصفر. نشغل السلطة. ماذا نرى؟
عند إخراج الدائرة الدقيقة ، توجد أيضًا نبضات مستطيلة بأقصى مدة ، لكن معدل تكرارها أصبح نصف تواتر نبضات سن المنشار.
ستكون نفس النبضات على ترانزستور المفتاح الثاني للدائرة الدقيقة (دبوس 10) ، مع الاختلاف الوحيد الذي سيتم إزاحتها في الوقت المناسب بالنسبة لها بمقدار 180 درجة.
هناك أيضًا حد أقصى لدورة العمل (2٪). الآن غير مرئي ، تحتاج إلى توصيل الشعاع الرابع من الذبذبات والجمع بين إشاري الخرج معًا. المسبار الرابع ليس في متناول اليد ، لذلك لم أفعل. من يريد ، تحقق منه عمليا بنفسك للتأكد من ذلك.

في هذا الوضع ، تعمل الدائرة الدقيقة بنفس الطريقة التي تعمل بها في وضع الدورة الواحدة ، مع الاختلاف الوحيد الذي يتمثل في أن الحد الأقصى لمدة نبضات الخرج هنا لن يتجاوز 48٪ من إجمالي مدة النبضة.
لذلك لن نفكر في هذا الوضع لفترة طويلة ، ولكن فقط سنرى ما هي النبضات التي سنحصل عليها عندما يكون الجهد عند الطرف "4" هو 2 فولت.

نرفع الجهد بمقاوم تشذيب. انخفض عرض نبضات الخرج إلى 1/6 من إجمالي مدة النبضة ، أي أنه أيضًا مرتين بالضبط من وضع الدورة الواحدة لتشغيل مفاتيح الإخراج (هناك 1/3 مرات).
في طرف الترانزستور الثاني (المحطة 10) سيكون هناك نفس النبضات ، فقط في الوقت المناسب بزاوية 180 درجة.
حسنًا ، من حيث المبدأ ، قمنا بتحليل عمل وحدة التحكم PWM.

المزيد عن النتيجة "4". كما ذكرنا سابقًا ، يمكن استخدام هذا الدبوس لبدء تشغيل مصدر الطاقة. كيف تنظم هذا؟
بسيط جدا. للقيام بذلك ، قم بتوصيل سلسلة RC بالدبوس "4". على سبيل المثال ، هذا جزء من الرسم التخطيطي:

كيف تعمل البداية الناعمة هنا؟ ننظر إلى الرسم التخطيطي. مكثف C1 من خلال المقاوم R5 متصل بـ ION (+5 فولت).
عندما يتم تطبيق الطاقة على الدائرة المصغرة (دبوس 12) ، يظهر +5 فولت عند دبوس 14. يبدأ مكثف C1 في الشحن. يتدفق تيار الشحن للمكثف عبر المقاوم R5 ، في لحظة تشغيله يكون بحد أقصى (يتم تفريغ المكثف) ويحدث انخفاض في الجهد بمقدار 5 فولت عبر المقاوم ، والذي يتم تغذيته على دبوس "4". هذا الجهد ، كما اكتشفنا بالفعل تجريبيًا ، يحظر مرور النبضات إلى خرج الدائرة الدقيقة.
مع شحن المكثف ، ينخفض ​​تيار الشحن ، وبالتالي ينخفض ​​الجهد عبر المقاوم. ينخفض ​​أيضًا الجهد عند الدبوس "4" وتبدأ النبضات في الظهور عند خرج الدائرة المصغرة ، والتي تزداد مدتها تدريجياً (مع شحن المكثف). عندما يكون المكثف مشحونًا بالكامل ، يتوقف تيار الشحن ، ويصبح الجهد عند الطرف "4" قريبًا من الصفر ، ولا يؤثر الدبوس "4" على مدة نبضات الخرج. يذهب مزود الطاقة إلى وضع التشغيل الخاص به.
بطبيعة الحال ، خمنت أن وقت بدء وحدة إمداد الطاقة (دخولها في وضع التشغيل) سيعتمد على حجم المقاوم والمكثف ، ومن خلال اختيارهما سيكون من الممكن تنظيم هذه المرة.

حسنًا ، هذه باختصار النظرية والممارسة بأكملها ، ولا يوجد شيء معقد بشكل خاص هنا ، وإذا فهمت وفهمت تشغيل PWM ، فلن يكون من الصعب عليك فهم وفهم عمل PWMs الآخرين.

حظا موفقا للجميع.

تنتمي الدائرة المصغرة المعنية إلى قائمة الدوائر الإلكترونية المتكاملة الأكثر شيوعًا والأكثر استخدامًا. كان سابقتها سلسلة UC38xx لوحدات تحكم PWM من Unitrode. في عام 1999 ، تم شراء هذه الشركة من قبل شركة Texas Instruments ، ومنذ ذلك الحين بدأ تطوير خط وحدات التحكم هذه ، مما أدى إلى إنشائها في أوائل القرن الحادي والعشرين. رقائق سلسلة TL494. بالإضافة إلى UPS المذكورة أعلاه ، يمكن العثور عليها في منظمات الجهد المستمر ، في محركات التحكم ، في البداية الناعمة ، باختصار ، أينما يتم استخدام التحكم في PWM.

من بين الشركات التي استنسخت هذه الدائرة المصغرة علامات تجارية مشهورة عالميًا مثل Motorola و Inc و International Rectifier و Fairchild Semiconductor و ON Semiconductor. يقدمون جميعًا وصفًا تفصيليًا لمنتجاتهم ، ما يسمى بورقة بيانات TL494CN.

توثيق

يوضح تحليل أوصاف النوع المدروس من الدوائر المصغرة من مختلف الصانعين الهوية العملية لخصائصها. إن كمية المعلومات التي تقدمها الشركات المختلفة هي نفسها عمليا. علاوة على ذلك ، تكرر ورقة بيانات TL494CN من علامات تجارية مثل Motorola و Inc و ON Semiconductor بعضها البعض في هيكلها وأرقامها وجداولها ورسومها البيانية. يختلف عرض المواد من قبل شركة Texas Instruments إلى حد ما عنهم ، ولكن بعد دراسة متأنية يتضح أن منتجًا مطابقًا هو المقصود.

الغرض من شريحة TL494CN

حسب التقليد ، سنبدأ في وصفه بالغرض وقائمة الأجهزة الداخلية. إنها وحدة تحكم PWM ذات تردد ثابت مخصصة بشكل أساسي لتطبيقات UPS وتحتوي على الأجهزة التالية:

• مولد جهد سن المنشار (GPN) ؛
• مضخمات الخطأ
• مصدر الجهد المرجعي (المرجع) +5 فولت ؛
• دائرة تعديل "الوقت الميت" ؛
• الإخراج للتيار يصل إلى 500 مللي أمبير ؛
• مخطط لاختيار وضع التشغيل أحادي أو ثنائي الأشواط.

الحد من المعلمات

مثل أي دائرة كهربائية دقيقة أخرى ، يجب أن يحتوي وصف TL494CN على قائمة بأقصى خصائص الأداء المسموح بها. دعنا نعطيها على أساس بيانات Motorola، Inc:

1. جهد الإمداد: 42 فولت.
2. جهد جامع الترانزستور الناتج: 42 فولت.
3. تيار جامع الترانزستور الناتج: 500mA.
4. نطاق جهد دخل مكبر الصوت: - 0.3 فولت إلى +42 فولت.
5. تبديد الطاقة (في t< 45 °C): 1000 мВт.
6. نطاق درجة حرارة التخزين: -55 إلى +125 درجة مئوية.
7. نطاق درجة حرارة التشغيل المحيط: من 0 إلى +70 درجة مئوية.

وتجدر الإشارة إلى أن المعلمة 7 للدائرة الدقيقة TL494IN أوسع إلى حد ما: من -25 إلى +85 درجة مئوية.

تصميم رقاقة TL494CN

ويرد الوصف باللغة الروسية لاستنتاجات قضيتها في الشكل أدناه.

يتم وضع الدائرة المصغرة في بلاستيك (يشار إليه بالحرف N في نهاية التعيين) حزمة ذات 16 سنًا مع دبابيس من نوع pdp.

يظهر مظهره في الصورة أدناه.

TL494CN: مخطط وظيفي

لذا ، فإن مهمة هذه الدائرة الدقيقة هي تعديل عرض النبضة (PWM ، أو تعديل عرض النبض الإنجليزي (PWM)) لنبضات الجهد المتولدة داخل كل من UPS المنظمة وغير المنظمة. في إمدادات الطاقة من النوع الأول ، يصل نطاق عرض النبضة ، كقاعدة عامة ، إلى أقصى قيمة ممكنة (~ 48٪ لكل مخرج في دوائر الدفع والسحب المستخدمة على نطاق واسع لتشغيل مضخمات صوت السيارة).

يحتوي TL494CN على إجمالي 6 دبابيس إخراج ، 4 منها (1 ، 2 ، 15 ، 16) هي مدخلات مضخمات الأخطاء الداخلية المستخدمة لحماية UPS من الأحمال الزائدة الحالية والمحتملة. Pin # 4 هو مدخل إشارة من 0 إلى 3 فولت لضبط دورة عمل نبضات الموجة المربعة ، و # 3 هو ناتج المقارنة ويمكن استخدامه بعدة طرق. 4 أخرى (أرقام 8 ، 9 ، 10 ، 11) عبارة عن مجمعات مجانية وبواعث للترانزستورات بحد أقصى للحمل المسموح به يبلغ 250 مللي أمبير (في التشغيل المستمر لا يزيد عن 200 مللي أمبير). يمكن توصيلها في أزواج (9 ثوانٍ و 10 ثوانٍ و 8 ثوانٍ 11) للتحكم في المجالات القوية مع أقصى تيار مسموح به يبلغ 500 مللي أمبير (لا يزيد عن 400 مللي أمبير في الوضع المستمر).

ما هي المكونات الداخلية لـ TL494CN؟ يظهر مخططها في الشكل أدناه.

تحتوي الدائرة المصغرة على مصدر جهد مرجعي مدمج (ION) +5 V (رقم 14). يتم استخدامه عادةً كجهد مرجعي (بدقة ± 1٪) مطبق على مدخلات الدوائر التي لا تستهلك أكثر من 10 مللي أمبير ، على سبيل المثال ، للدبوس 13 لاختيار وضع تشغيل أحادي أو ثنائي الأشواط دائرة كهربائية متناهية الصغر: في حالة وجود +5 V عليها ، يتم تحديد الوضع الثاني ، إذا كان هناك جهد إمداد ناقص - الأول.

لضبط تردد مولد جهد سن المنشار (FPG) ، استخدم مكثفًا ومقاومًا متصلًا بالدبابيس 5 و 6 على التوالي. وبالطبع ، تحتوي الدائرة المصغرة على محطات توصيل موجب وناقص من مصدر الطاقة (الرقمان 12 و 7 ، على التوالي) في النطاق من 7 إلى 42 فولت.

يمكن أن نرى من الرسم التخطيطي أن هناك عددًا من الأجهزة الداخلية في TL494CN. سيتم تقديم وصف باللغة الروسية لغرضهم الوظيفي أدناه أثناء عرض المواد.

وظائف دبوس الإدخال

مثل أي جهاز إلكتروني آخر. الدائرة الدقيقة المعنية لها مدخلات ومخرجات خاصة بها. سنبدأ مع الأوائل. أعلاه تم بالفعل تقديم قائمة باستنتاجات TL494CN هذه. سيتم إعطاء وصف باللغة الروسية لغرضهم الوظيفي أدناه مع شرح مفصل.

الخلاصة 1

هذا هو المدخل الموجب (غير المقلوب) لمكبر الخطأ 1. إذا كان الجهد أقل من الجهد عند الطرف 2 ، فإن خرج مكبر الخطأ 1 سينخفض. إذا كان أعلى من الدبوس 2 ، فإن إشارة مضخم الخطأ 1 سترتفع. يكرر خرج مكبر الصوت بشكل أساسي الإدخال الإيجابي باستخدام الدبوس 2 كمرجع. سيتم وصف وظائف مضخمات الخطأ بمزيد من التفصيل أدناه.

الخلاصة 2

هذا هو الإدخال السلبي (المقلوب) لمكبر الخطأ 1. إذا كان هذا الدبوس أعلى من الطرف 1 ، فسيكون خرج مكبر الخطأ 1 منخفضًا. إذا كان الجهد عند هذا الدبوس أقل من الجهد عند الطرف 1 ، فسيكون خرج مكبر الصوت مرتفعًا.

الخلاصة 15

إنه يعمل تمامًا مثل # 2. غالبًا ما لا يتم استخدام مضخم الخطأ الثاني في TL494CN. تحتوي دائرة التوصيل الخاصة به في هذه الحالة على دبوس 15 متصل ببساطة بالـ 14 (الجهد المرجعي +5 فولت).

الاستنتاج 16

إنه يعمل بنفس طريقة # 1. وعادة ما يتم توصيله بالرقم 7 المشترك عندما لا يتم استخدام مضخم الخطأ الثاني. مع توصيل الدبوس 15 بـ + 5V و # 16 متصلاً بالمشترك ، يكون خرج مكبر الصوت الثاني منخفضًا وبالتالي ليس له أي تأثير على تشغيل الدائرة المصغرة.

الخلاصة 3

يتم توصيل هذا الدبوس وكل مضخم داخلي لـ TL494CN من خلال الثنائيات. إذا تغيرت الإشارة عند خرج أي منها من مستوى منخفض إلى مستوى عالٍ ، فعندئذٍ ترتفع أيضًا عند رقم 3. عندما تتجاوز الإشارة في هذا الدبوس 3.3 فولت ، يتم إيقاف نبضات الخرج (صفر دورة عمل). عندما يقترب الجهد الكهربي عبره من 0 فولت ، يكون عرض النبضة هو الحد الأقصى. بين 0 و 3.3 فولت ، يتراوح عرض النبضة بين 50٪ و 0٪ (لكل من مخرجات وحدة التحكم PWM - عند الدبابيس 9 و 10 في معظم الأجهزة).

إذا لزم الأمر ، يمكن استخدام الدبوس 3 كإشارة دخل أو يمكن استخدامه لتوفير التخميد لمعدل تغيير عرض النبض. إذا كان الجهد الكهربي عبره مرتفعًا (> ~ 3.5 فولت) ، فلا توجد طريقة لبدء تشغيل UPS على وحدة التحكم PWM (لن يكون هناك نبضات منه).

الخلاصة 4

يتحكم في نطاق دورة عمل نبضات الخرج (التحكم في الوقت الميت المهندس). إذا كان الجهد عبرها قريبًا من 0 فولت ، فستكون الدائرة المصغرة قادرة على إنتاج كل من الحد الأدنى الممكن والحد الأقصى لعرض النبض (والذي يتم تعيينه بواسطة إشارات الإدخال الأخرى). إذا تم تطبيق جهد يبلغ حوالي 1.5 فولت على هذا الدبوس ، فسيتم تحديد عرض نبضة الخرج بـ 50٪ من أقصى عرضه (أو حوالي 25٪ من دورة العمل لوحدة تحكم PWM بالدفع والسحب). إذا كان الجهد الكهربي عبره مرتفعًا (> ~ 3.5 فولت) ، فلا توجد طريقة لبدء تشغيل UPS على TL494CN. غالبًا ما تحتوي دائرة التوصيل الخاصة به على الرقم 4 ، المتصل مباشرة بالأرض.

• من المهم أن تتذكر! يجب أن تكون الإشارة الموجودة على السنون 3 و 4 أقل من 3.3 فولت تقريبًا وماذا سيحدث إذا كانت قريبة ، على سبيل المثال ، من + 5 فولت؟ كيف سيتصرف TL494CN بعد ذلك؟ لن تولد دائرة محول الجهد الموجودة عليها نبضات ، أي لن يكون هناك جهد خرج من UPS.

الخلاصة 5

يعمل على توصيل مكثف التوقيت Ct ، والاتصال الثاني متصل بالأرض. تكون قيم السعة عادةً 0.01 μF إلى 0.1 μF. تؤدي التغييرات في قيمة هذا المكون إلى تغيير في تردد FPG ونبضات الخرج لوحدة التحكم PWM. عادةً ما يتم استخدام مكثفات عالية الجودة ذات معامل درجة حرارة منخفض جدًا (مع تغير طفيف جدًا في السعة مع تغير درجة الحرارة) هنا.

الخلاصة 6

لتوصيل المقاوم العرض Rt ، والاتصال الثاني متصل بالأرض. تحدد قيم Rt و Ct تردد HPN.

• f = 1.1: (Rt x Ct).

الخلاصة 7

إنه يتصل بالسلك المشترك لدائرة الجهاز في وحدة التحكم PWM.

الخلاصة 12

يتم تمييزه بأحرف VCC. تم توصيل "زائد" من مزود الطاقة TL494CN به. يحتوي مخطط التوصيل الخاص به عادةً على الرقم 12 ، المتصل بمفتاح مصدر الطاقة. تستخدم العديد من UPS هذا الدبوس لتشغيل وإيقاف تشغيل الطاقة (و UPS نفسه). إذا كان هناك +12 فولت وكان رقم 7 مؤرضًا ، فستعمل GPN و ION للدائرة الصغيرة.

الخلاصة 13

هذا هو إدخال وضع التشغيل. تم وصف أدائها أعلاه.

وظائف دبوس الإخراج

تم إدراجها أيضًا أعلاه لـ TL494CN. سيتم إعطاء وصف باللغة الروسية لغرضهم الوظيفي أدناه مع شرح مفصل.

الخلاصة 8

تحتوي هذه الدائرة الصغيرة على 2 ترانزستورات npn ، وهي مفاتيح إخراجها. هذا الدبوس هو جامع الترانزستور 1 ، وعادة ما يكون متصلًا بمصدر جهد ثابت (12 فولت). ومع ذلك ، في الرسوم البيانية لبعض الأجهزة يتم استخدامه كمخرج ، ويمكنك أن ترى التعرج عليه (كما في رقم 11).

الخلاصة 9

هذا هو باعث الترانزستور 1. إنه يقود ترانزستور UPS قوي (تأثير المجال في معظم الحالات) في دائرة دفع وسحب ، إما مباشرة أو من خلال ترانزستور وسيط.

الخلاصة 10

هذا هو باعث الترانزستور 2. في وضع التشغيل أحادي الدورة ، تكون الإشارة الموجودة عليه هي نفسها الموجودة في رقم 9. في وضع الدفع والسحب ، تكون الإشارات في الرقمين 9 و 10 متناقضة ، أي ، عندما يكون مستوى الإشارة مرتفعًا من جهة ، يكون منخفضًا من جهة أخرى ، والعكس صحيح. في معظم الأجهزة ، تتحكم الإشارات الصادرة من بواعث محولات الترانزستور الناتج للدائرة الدقيقة المعنية في ترانزستورات التأثير الميداني القوية ، والتي يتم إحضارها إلى حالة التشغيل عندما يكون الجهد عند المسامير 9 و 10 مرتفعًا (أعلى من 3.5 فولت تقريبًا ، ولكن لا علاقة له بمستوى 3.3 فولت عند رقم 3 و 4).

الخلاصة 11

هذا هو مجمع الترانزستور 2 ، وعادة ما يتم توصيله بمصدر جهد ثابت (+ 12V).

• ملحوظة: في الأجهزة التي تعتمد على TL494CN ، يمكن أن تحتوي دائرة التبديل على جامعي وبواعث الترانزستورات 1 و 2 كمخرجات لوحدة التحكم PWM ، على الرغم من أن الخيار الثاني أكثر شيوعًا. ومع ذلك ، هناك خيارات عندما تكون الدبابيس 8 و 11 عبارة عن مخرجات. إذا وجدت محولًا صغيرًا في الدائرة بين الدائرة الدقيقة والترانزستورات ذات التأثير الميداني ، فمن المرجح أن يتم أخذ إشارة الخرج منها (من المجمعات).

الخلاصة 14

هذا هو خرج ION ، كما هو موضح أعلاه.

مبدأ التشغيل

كيف تعمل شريحة TL494CN؟ سنصف إجراء تشغيله بناءً على المواد الخاصة بشركة Motorola، Inc. يتم تحقيق خرج نبضات عرض النبضة المعدلة من خلال مقارنة إشارة سن المنشار الموجبة من المكثف Ct مع أي من إشارتين التحكم. الدوائر المنطقية OR-NOT تتحكم في ترانزستورات الإخراج Q1 و Q2 ، تفتحها فقط عندما تنخفض الإشارة عند مدخل الساعة (C1) من flip-flop (انظر الرسم التخطيطي الوظيفي TL494CN).

وبالتالي ، إذا كان مستوى الوحدة المنطقية عند الإدخال C1 للمشغل ، فسيتم إغلاق ترانزستورات الإخراج في كلا وضعي التشغيل: طرف واحد وسحب الدفع. في حالة وجود إشارة عند هذا الإدخال ، في وضع الدفع والسحب ، يفتح الترانزستور واحدًا تلو الآخر عند وصول قطع نبض الساعة إلى المشغل. في الوضع أحادي النهاية ، لا يتم استخدام المشغل ، ويتم فتح كلا مفتاحي الإخراج بشكل متزامن.

هذه الحالة المفتوحة (في كلا الوضعين) ممكنة فقط في ذلك الجزء من فترة FGC عندما يكون جهد سن المنشار أكبر من إشارات التحكم. وبالتالي ، تؤدي الزيادة أو النقصان في قيمة إشارة التحكم ، على التوالي ، إلى زيادة أو نقصان خطي في عرض نبضات الجهد عند مخرجات الدائرة المصغرة.

يمكن استخدام الجهد من السن 4 (التحكم في الوقت الميت) أو مدخلات مضخمات الخطأ أو إدخال إشارة التغذية الراجعة من الدبوس 3 كإشارات تحكم.

الخطوات الأولى للعمل مع دائرة كهربائية دقيقة

قبل صنع أي جهاز مفيد ، يوصى بمعرفة كيفية عمل TL494CN. كيف تتحقق مما إذا كان يعمل؟

خذ اللوح الخاص بك ، وقم بتثبيت IC عليه وقم بتوصيل الأسلاك وفقًا للرسم التخطيطي أدناه.

إذا تم توصيل كل شيء بشكل صحيح ، فستعمل الدائرة. اترك الدبابيس 3 و 4 غير مجانية. استخدم راسم الذبذبات لاختبار عملية FPG - يجب أن ترى جهد سن المنشار على السن 6. ستكون المخرجات صفرًا. كيفية تحديد أدائهم في TL494CN. يمكن التحقق من ذلك على النحو التالي:

1. قم بتوصيل إخراج الملاحظات (# 3) وإخراج التحكم في الوقت الميت (# 4) بمحطة مشتركة (# 7).
2. يجب أن تكتشف الآن نبضات الموجة المربعة عند مخرجات الدائرة المصغرة.

كيفية تضخيم إشارة الخرج؟

ناتج TL494CN هو تيار منخفض جدًا ، وبالطبع تريد المزيد من الطاقة. وبالتالي ، يتعين علينا إضافة بعض الترانزستورات القوية. أسهل استخدامًا (ومن السهل جدًا الحصول عليه من اللوحة الأم القديمة للكمبيوتر) هي وحدات MOSFET ذات الطاقة ذات القنوات n. في الوقت نفسه ، يجب علينا عكس إخراج TL494CN ، لأنه إذا قمنا بتوصيل ترانزستور MOS ذي قناة n به ، فعند عدم وجود نبضة عند خرج الدائرة المصغرة ، سيكون مفتوحًا لتدفق التيار المباشر . إذا كان يمكن أن يحترق ببساطة ... فنحن نخرج ترانزستور npn عالميًا ونوصله وفقًا للرسم التخطيطي أدناه.

يتم تشغيل MOSFET القوي في هذه الدائرة بشكل سلبي. هذا ليس جيدًا جدًا ، ولكنه مناسب تمامًا لأغراض الاختبار والطاقة المنخفضة. R1 في الدائرة هو حمل ترانزستور NPN. حدده وفقًا لأقصى تيار مسموح به لمجمعه. يمثل R2 حمل مرحلة الطاقة لدينا. في التجارب التالية ، سيتم استبداله بمحول.

إذا نظرنا الآن إلى الإشارة في الطرف 6 من الدائرة المصغرة باستخدام راسم الذبذبات ، فسنرى "منشارًا". في الرقم 8 (K1) ، لا يزال بإمكانك رؤية نبضات مستطيلة ، وفي تصريف ترانزستور MOS ، تكون النبضات من نفس الشكل ، ولكن بحجم أكبر.

كيفية رفع الجهد الناتج؟

الآن دعنا نزيد بعض الجهد مع TL494CN. مخطط التوصيل والأسلاك هو نفسه - على اللوح. بالطبع ، لا يمكنك الحصول على جهد عالٍ بما فيه الكفاية ، خاصةً أنه لا يوجد المشتت الحراري على ترانزستورات الطاقة MOS. ومع ذلك ، قم بتوصيل محول صغير بمرحلة الإخراج وفقًا لهذا الرسم التخطيطي.

يحتوي اللف الأساسي للمحول على 10 لفات. يحتوي اللف الثانوي على حوالي 100 دورة. لذا فإن نسبة التحويل هي 10. إذا قمت بتطبيق 10 فولت على الملف الأولي ، يجب أن تحصل على حوالي 100 فولت عند الإخراج. قلب مصنوع من الفريت. يمكنك استخدام بعض النواة متوسطة الحجم من محول مزود الطاقة للكمبيوتر الشخصي.

كن حذرا ، خرج المحول هو الجهد العالي. التيار منخفض جدًا ولن يقتلك. ولكن يمكنك الحصول على ضربة جيدة. يتمثل الخطر الآخر في أنه إذا قمت بتركيب مكثف كبير عند الخرج ، فسوف يتراكم شحنة كبيرة. لذلك ، بعد إيقاف تشغيل الدائرة ، يجب تفريغها.

عند إخراج الدائرة ، يمكنك تشغيل أي مؤشر مثل المصباح الكهربائي ، كما في الصورة أدناه.

تعمل بجهد DC وتحتاج إلى حوالي 160 فولت لتضيء. (يبلغ مصدر الطاقة للجهاز بأكمله حوالي 15 فولت - بترتيب أقل من حيث الحجم.)

تُستخدم دائرة خرج المحول على نطاق واسع في أي UPS ، بما في ذلك مزودات طاقة الكمبيوتر. في هذه الأجهزة ، يعمل المحول الأول ، المتصل من خلال مفاتيح الترانزستور بمخرجات وحدة التحكم PWM ، في الجزء منخفض الجهد من الدائرة ، بما في ذلك TL494CN ، من الجزء عالي الجهد الذي يحتوي على محول الجهد الرئيسي.

منظم ضغط كهربي

كقاعدة عامة ، في الأجهزة الإلكترونية الصغيرة محلية الصنع ، يتم توفير الطاقة بواسطة جهاز كمبيوتر شخصي نموذجي UPS ، مصنوع على TL494CN. دائرة إمداد الطاقة للكمبيوتر الشخصي معروفة جيدًا ، والوحدات نفسها متاحة بسهولة ، حيث يتم التخلص من ملايين أجهزة الكمبيوتر القديمة سنويًا أو بيعها للحصول على قطع غيار. ولكن كقاعدة عامة ، تنتج وحدات UPS هذه جهدًا لا يزيد عن 12 فولت. وهذا منخفض جدًا بالنسبة لمحرك التردد المتغير. بالطبع ، يمكنك محاولة استخدام جهاز UPS للجهد الزائد لـ 25 فولت ، ولكن سيكون من الصعب العثور عليه ، وسيتم تبديد الكثير من الطاقة عند الجهد 5 فولت في البوابات المنطقية.

ومع ذلك ، في TL494 (أو النظير) ، يمكنك بناء أي دوائر ذات خرج لزيادة الطاقة والجهد. باستخدام أجزاء نموذجية من UPS PC ووحدات MOSFET قوية من اللوحة الأم ، من الممكن بناء منظم جهد PWM على TL494CN. تظهر دائرة المحول في الشكل أدناه.

يمكنك أن ترى عليها الدائرة لتشغيل الدائرة المصغرة ومرحلة الإخراج على ترانزستورين: npn عالمي و MOS قوي.

الأجزاء الرئيسية: T1 ، Q1 ، L1 ، D1. يستخدم ثنائي القطب T1 لقيادة طاقة MOSFET متصلة بطريقة مبسطة ، ما يسمى ب. "سلبي". L1 هو خنق محث طابعة HP قديم (حوالي 50 دورة ، ارتفاع 1 سم ، عرض 0.5 سم مع لفات ، خنق مفتوح). D1 من جهاز آخر. يتم توصيل TL494 بطريقة بديلة لما سبق ، على الرغم من إمكانية استخدام أي منها.

C8 هو مكثف صغير ، من أجل منع تأثير الضوضاء التي تدخل مدخلات مضخم الخطأ ، ستكون قيمة 0.01 فائق التوهج طبيعية إلى حد ما. القيم الأكبر ستبطئ ضبط الجهد المطلوب.

C6 هو مكثف أصغر ويستخدم لتصفية التداخل عالي التردد. قدرتها تصل إلى عدة مئات من البيكوفاراد.

مبدأ التشغيل TL494
على سبيل المثال محولات الجهد الأوتوماتيكي

في الواقع TL494 هي بالفعل دائرة كهربائية أسطورية لتبديل إمدادات الطاقة. قد يجادل البعض بالطبع بأن هناك بالفعل وحدات تحكم PWM أحدث وأكثر تقدمًا وما هو الهدف من العبث بهذه الأشياء القديمة. أنا شخصياً لا أستطيع إلا أن أقول شيئًا واحدًا لهذا - ليو تولستوي كتب بشكل عام باليد وكما كتب! لكن وجود ألفي وورد الثالث عشر على جهاز الكمبيوتر الخاص بك لم يحفز أي شخص على كتابة قصة عادية على الأقل. حسنًا ، حسنًا ، من يهتم بمزيد من البحث ، من ليس كذلك - كل التوفيق!
أرغب في إجراء حجز على الفور - سنتحدث عن TL494 المصنوع بواسطة شركة Texas Instruments. الحقيقة هي أن وحدة التحكم هذه تحتوي على عدد كبير من النظائر التي تنتجها مصانع مختلفة وعلى الرغم من أن مخططها الهيكلي متشابه جدًا ، إلا أنها لا تزال غير متطابقة تمامًا - حتى مضخمات الخطأ في الدوائر الدقيقة المختلفة لها صناديق تضخيم مختلفة مع نفس الربط السلبي. .. لذلك بعد الاستبدال ، تحقق دائمًا من معلمات وحدة إمداد الطاقة التي يتم إصلاحها - لقد صعدت شخصيًا على هذا أشعل النار.
حسنًا ، لقد كان قولًا ، والآن تبدأ الحكاية. فيما يلي مخطط كتلة TL494 من شركة Texas Instruments فقط. إذا نظرت عن كثب ، فليس هناك الكثير من الملء ، ومع ذلك ، فإن هذا المزيج من الوحدات الوظيفية هو بالضبط الذي سمح لوحدة التحكم هذه باكتساب شعبية هائلة بتكلفة بنس واحد.

يتم إنتاج الدوائر الدقيقة في كل من حزم DIP التقليدية وفي حزم مستوية لتركيب السطح. pinout مشابه في كلتا الحالتين. أنا شخصياً ، بسبب إصابتي بالعمى ، أفضل العمل بالطريقة القديمة - المقاومات العادية ، وحالات DIP ، وما إلى ذلك.

في الدبابيس السابع والثاني عشر ، لدينا جهد إمداد ، في الطرح السابع ، أو عام ، في الثانية عشر PLUS. نطاق جهد الإمداد كبير جدًا - من خمسة إلى أربعين فولت. من أجل الوضوح ، ترتبط الدائرة المصغرة بعناصر سلبية تحدد أوضاع عملها. حسنًا ، ما هو المقصود لما سيكون واضحًا عند إطلاق الدائرة المصغرة. نعم ، نعم ، ابدأ تمامًا ، لأن الدائرة المصغرة لا تبدأ العمل فورًا عند استخدام الطاقة. حسنًا ، أول الأشياء أولاً.
لذلك ، عندما يتم توصيل الطاقة ، بالطبع ، على الدبوس الثاني عشر من TL494 ، لن يظهر الجهد على الفور - سوف يستغرق الأمر كم من الوقت لشحن مكثفات مرشح الطاقة ، وتكون قوة مصدر الطاقة الحقيقي ، بالطبع ، ليس لانهائي. نعم ، هذه العملية قصيرة العمر إلى حد ما ، لكنها لا تزال موجودة - يزداد جهد الإمداد من الصفر إلى القيمة الاسمية خلال فترة زمنية. لنفترض أن جهد الإمداد الاسمي لدينا هو 15 فولت وقمنا بتطبيقه على لوحة التحكم.
سيكون الجهد عند خرج مثبت DA6 مساويًا تقريبًا لجهد إمداد الدائرة المصغرة بأكملها حتى يصل مصدر الطاقة الرئيسي إلى جهد التثبيت. طالما أنه أقل من 3.5 فولت ، فسيكون ناتج المقارنة DA7 على مستوى الوحدة المنطقية ، نظرًا لأن هذا المقارنة يراقب قيمة جهد الإمداد المرجعي الداخلي. يتم تغذية هذه الوحدة المنطقية إلى العنصر المنطقي OR DD1. مبدأ تشغيل العنصر المنطقي OR هو أنه إذا كان أحد مدخلاته على الأقل يحتوي على وحدة منطقية ، فسيكون الناتج واحدًا ، أي إذا كان أحدهما عند الإدخال الأول أو في الثانية ، أو في الثالث أو في الرابع ، فسيكون خرج DD1 واحدًا ولا يهم ما سيكون في المدخلات الأخرى. وبالتالي ، إذا كان جهد الإمداد أقل من 3.5 فولت ، فإن DA7 يمنع مرور إشارة الساعة بشكل أكبر ولا يحدث أي شيء عند مخرجات الدائرة المصغرة ، فلا توجد نبضات تحكم.

ومع ذلك ، بمجرد أن يتجاوز جهد الإمداد 3.5 فولت ، يصبح الجهد عند المدخل المقلوب أكبر من الجهد غير المقلوب ويغير المقارنة جهد الخرج إلى الصفر المنطقي ، وبالتالي إزالة مرحلة الحجب الأولى.
يتم التحكم في مرحلة الحجب الثانية بواسطة مقارن DA5 ، الذي يراقب جهد الإمداد ، أي قيمته البالغة 5 فولت ، نظرًا لأن المثبت الداخلي DA6 لا يمكنه توصيل جهد أكبر من دخله. بمجرد أن يتجاوز جهد الإمداد 5 فولت ، فإنه سيزداد عند المدخل المقلوب DA5 ، لأنه عند الإدخال غير المقلوب يكون مقيدًا بجهد التثبيت الخاص بـ Zener diode VDvn5. سيصبح الجهد عند خرج مقارنة DA5 مساويًا للصفر المنطقي وعندما يصل إلى إدخال DD1 ، تتم إزالة مرحلة الحجب الثانية.
يتم استخدام الجهد المرجعي الداخلي 5 فولت داخليًا وخارجيًا عبر الدبوس 14. يضمن الاستخدام الداخلي التشغيل المستقر للمقارنات الداخلية DA3 و DA4 ، نظرًا لأن هذه المقارنات تولد نبضات تحكم بناءً على قيمة جهد سن المنشار الناتج عن المولد G1.
هنا من الأفضل بالترتيب. تحتوي الدائرة المصغرة على مولد منشار ، يعتمد تردده على مكثف التوقيت C3 والمقاوم R13. علاوة على ذلك ، لا يشارك R13 بشكل مباشر في تكوين المنشار ، ولكنه يعمل كعنصر منظم للمولد الحالي ، والذي يشحن المكثف C3. وبالتالي ، من خلال تقليل تصنيف R13 ، يزداد تيار الشحن ، ويتم شحن المكثف بشكل أسرع ويزيد تردد الساعة وفقًا لذلك ، ويتم الحفاظ على اتساع المنشار المشكل.

بعد ذلك ، يذهب المنشار إلى الإدخال المقلوب لمقارن DA3. على المدخلات غير المقلوبة التي يوجد بها جهد مرجعي يبلغ 0.12 فولت. هذا يتوافق تمامًا مع خمسة بالمائة من عرض النبضة بالكامل. بمعنى آخر ، بغض النظر عن التردد عند خرج مقارنة DA3 ، تظهر الوحدة المنطقية عند خمسة بالمائة بالضبط من مدة نبضة التحكم بالكامل ، وبالتالي تحجب عنصر DD1 وتوفر وقت توقف مؤقت بين تبديل ترانزستورات الإخراج مرحلة الدائرة المصغرة. هذا ليس مناسبًا جدًا - إذا تغير التردد أثناء التشغيل ، فيجب مراعاة وقت التوقف المؤقت للحد الأقصى للتردد ، لأن وقت التوقف المؤقت سيكون هو الحد الأدنى. ومع ذلك ، يتم حل هذه المشكلة بسهولة تامة ، إذا زادت قيمة الجهد المرجعي 0.12 فولت ، فستزيد مدة التوقف المؤقت وفقًا لذلك. يمكن القيام بذلك عن طريق تجميع مقسم جهد عبر المقاومات أو باستخدام صمام ثنائي منخفض الجهد عبر التقاطع.

أيضًا ، يذهب المنشار من المولد إلى مقارنة DA4 ، والذي يقارن قيمته بالجهد الناتج عن مضخمات الخطأ في DA1 و DA2. إذا كانت قيمة الجهد من مضخم الخطأ أقل من سعة جهد سن المنشار ، فإن نبضات التحكم تمر دون تغيير إلى المشكل ، ولكن إذا كان هناك جهد عند مخرجات مضخمات الخطأ وكان أكبر من القيمة الدنيا وأقل من الحد الأقصى لجهد سن المنشار ، فعندما يصل جهد سن المنشار إلى مستوى الجهد من أخطاء مكبر الصوت ، يولد المقارنة DA4 مستوى الوحدة المنطقية ويوقف نبض التحكم الذي ينتقل إلى DD1.

بعد DD1 ، يوجد عاكس DD2 ، والذي يشكل حواف D-flip-flop التي تعمل على DD3 الأمامي. المشغل ، بدوره ، يقسم إشارة الساعة إلى قسمين ويسمح بالتناوب بتشغيل العناصر I. توجد وحدة منطقية. ترتبط الدبابيس الثانية من هذه العناصر المنطقية ببعضها البعض ويتم إخراجها إلى الدبوس الثالث عشر ، والذي يمكن استخدامه للحصول على إذن خارجي من الدائرة المصغرة.
بعد DD4 ، يكون DD5 زوجًا من عناصر OR-NOT. هذا عنصر OR مألوف بالفعل ، فقط جهد الخرج معكوس ، أي غير صحيح. بمعنى آخر ، إذا كان أحد مدخلات العنصر على الأقل يحتوي على وحدة منطقية ، فلن يكون ناتجه وحدة ، أي صفر. ولكي تظهر وحدة منطقية عند إخراج عنصر ما ، يجب أن يكون الصفر المنطقي موجودًا في كل من مدخلاته.
المدخلات الثانية للعنصرين DD6 و DD7 موصولة ومتصلة مباشرة بإخراج DD1 ، الذي يحجب العناصر بينما توجد وحدة منطقية عند خرج DD1.
من مخرجات DD6 و DD7 ، تنتقل نبضات التحكم إلى قاعدة الترانزستورات في مرحلة الإخراج لوحدة التحكم PWM. علاوة على ذلك ، تستخدم الدائرة المصغرة نفسها القواعد فقط ، ويتم إخراج المجمعات والبواعث من ممرات الدوائر الدقيقة ويمكن استخدامها من قبل المستخدم وفقًا لتقديره. على سبيل المثال ، من خلال توصيل بواعث السلك المشترك وتوصيل لف المحول المطابق بالمجمعات ، يمكننا التحكم مباشرة في ترانزستورات الطاقة بالدائرة الصغيرة.
إذا كانت مجمعات ترانزستورات مرحلة الخرج متصلة بجهد الإمداد ، وكانت البواعث محملة بمقاومات ، فإننا نحصل على نبضات تحكم للتحكم المباشر في بوابات ترانزستورات الطاقة ، بالطبع ، ليست قوية جدًا - تيار المجمع لـ يجب ألا تتجاوز ترانزستورات مرحلة الإخراج 250 مللي أمبير.
يمكننا أيضًا استخدام TL494 للتحكم في المحولات أحادية الطرف عن طريق توصيل مجمعات وبواعث الترانزستورات ببعضها البعض. يمكن أيضًا بناء مثبتات النبض باستخدام هذه الدائرة - لن يسمح وقت الإيقاف المؤقت الثابت للمغناطيس بالمغناطيس ، ولكن يمكن أيضًا استخدامه كمثبت متعدد القنوات.
الآن بضع كلمات عن مخطط الأسلاك وحول الأنابيب لوحدة التحكم TL494 PWM. لمزيد من الوضوح ، سنأخذ عدة مخططات من الإنترنت ونحاول اكتشافها.

مخططات محولات الجهد الأوتوماتيكي
باستخدام TL494

أولاً ، دعنا نلقي نظرة على محولات السيارات. تم أخذ المخططات كما هي ، لذا سأسمح ، بالإضافة إلى التفسيرات ، بتأكيد بعض الفروق الدقيقة التي كنت سأفعلها بشكل مختلف.
لذلك ، مخطط رقم 1... محول جهد السيارة ، الذي يحتوي على جهد خرج مستقر ، ويتم التثبيت بشكل غير مباشر - لا يتم التحكم في جهد خرج المحول ، ولكن الجهد على الملف الإضافي. بطبيعة الحال ، فإن الفولتية الناتجة من المحول مترابطة ، وبالتالي ، فإن زيادة الحمل على إحدى اللفات يؤدي إلى انخفاض الجهد ليس فقط عليه ، ولكن أيضًا في جميع اللفات التي يتم جرحها في نفس النواة. يتم تصحيح الجهد على الملف الإضافي بواسطة جسر الصمام الثنائي ، ويمر المخفف عبر المقاوم R20 ، ويتم تنعيمه بواسطة المكثف C5 ومن خلال المقاوم R21 يدخل الجزء الأول من الدائرة المصغرة. نتذكر مخطط الكتلة ونرى أن الناتج الأول لدينا هو إدخال غير مقلوب لمضخم الخطأ. الإخراج الثاني هو الإدخال المقلوب ، والذي يتم من خلاله إدخال ردود فعل سلبية من خرج مضخم الخطأ (دبوس 3) من خلال المقاوم R2. عادة ، يتم وضع مكثف من 10 ... 47 نانو فاراد بالتوازي مع هذا المقاوم - وهذا يبطئ إلى حد ما معدل تفاعل مضخم الخطأ ، ولكن في نفس الوقت يزيد بشكل كبير من استقرار تشغيله ويزيل تمامًا تأثير تجاوز.

التجاوز - استجابة وحدة تحكم قوية جدًا لتغييرات الحمل واحتمال حدوث عملية تذبذبية. سنعود إلى هذا التأثير عندما نفهم تمامًا جميع العمليات في هذه الدائرة ، لذلك نعود إلى السن 2 المنحاز عن السن 14 ، وهو ناتج المنظم الداخلي 5 فولت. تم إجراء ذلك من أجل التشغيل الصحيح لمضخم الخطأ - يحتوي مكبر الصوت على جهد إمداد أحادي القطب ومن الصعب جدًا عليه العمل بجهد تقترب من الصفر. لذلك ، في مثل هذه الحالات ، يتم تشكيل جهد إضافي لدفع مكبر الصوت إلى أوضاع التشغيل.
من بين أشياء أخرى ، يتم استخدام جهد مستقر من 5 فولت لتشكيل بداية "ناعمة" - من خلال مكثف C1 يتم تغذيتها إلى دبوس 4 من الدائرة المصغرة. دعني أذكرك أن وقت التوقف المؤقت بين نبضات التحكم يعتمد على الجهد عند هذا الدبوس. من هذا ليس من الصعب استنتاج أنه أثناء تفريغ المكثف C1 ، فإن وقت الإيقاف المؤقت سيكون طويلاً لدرجة أنه سيتجاوز مدة نبضات التحكم نفسها. ومع ذلك ، مع شحن المكثف ، سيبدأ الجهد عند الدبوس الرابع في الانخفاض ، مما يقلل من وقت التوقف. ستبدأ مدة نبضات التحكم في الزيادة حتى تصل قيمتها إلى 5٪. يسمح تصميم الدائرة هذا بالحد من التيار عبر ترانزستورات الطاقة أثناء شحن مكثفات الطاقة الثانوية ويزيل التحميل الزائد على مرحلة الطاقة ، نظرًا لأن القيمة الفعالة لجهد الخرج تزداد تدريجياً.
يتم توصيل الدبابيس الثامنة والحادية عشر من الدائرة المصغرة بجهد الإمداد ، وبالتالي تعمل مرحلة الإخراج كمتابع باعث ، وهذه هي الطريقة - يتم توصيل المسامير التاسعة والعاشرة من خلال مقاومات الحد من التيار R6 و R7 إلى المقاومات R8 و R9 وكذلك للقاعدتين VT1 و VT2 ... وبالتالي ، يتم تعزيز مرحلة إخراج وحدة التحكم - يتم فتح ترانزستورات الطاقة من خلال المقاومات R6 و R7 ، المتصلين في سلسلة مع الثنائيات VD2 و VD3 ، ولكن يحدث الإغلاق الذي يتطلب المزيد من الطاقة بمساعدة VT1 و VT2 ، يتم تضمينهما كمتابعين للباعث ، ولكن يوفرون تيارات كبيرة على وجه التحديد عندما يتشكل جهد صفري عند البوابات.
بعد ذلك ، لدينا 4 ترانزستورات كهربائية في الذراع ، متصلة بالتوازي للحصول على مزيد من التيار. بصراحة ، فإن استخدام هذه الترانزستورات المعينة يسبب بعض الالتباس. على الأرجح ، كان مؤلف هذا المخطط يمتلكهم وقرر إرفاقهم. الحقيقة هي أن IRF540 له تيار بحد أقصى 23 أمبير ، والطاقة المخزنة في البوابات 65 نانو كولوم ، وترانزستورات IRFZ44 الأكثر شيوعًا لها تيار أقصى يبلغ 49 أمبير ، بينما تبلغ طاقة البوابة 63 نانو كولوم. بمعنى آخر ، باستخدام زوجين من IRFZ44 ، نحصل على زيادة طفيفة في الحد الأقصى للتيار وانخفاض مزدوج في الحمل على مرحلة إخراج الدائرة المصغرة ، مما يزيد فقط من موثوقية هذا التصميم من حيث المعلمات. ولم يتم إلغاء صيغة "تفاصيل أقل - مزيد من الموثوقية".

بالطبع ، يجب أن تكون ترانزستورات الطاقة من نفس الدفعة ، لأنه في هذه الحالة يتم تقليل انتشار المعلمات بين الترانزستورات المتصلة بالتوازي. من الناحية المثالية ، بالطبع ، من الأفضل اختيار الترانزستورات عن طريق الكسب ، لكن مثل هذا الاحتمال لا يحدث دائمًا ، ولكن شراء الترانزستورات من نفس الدفعة يجب أن ينجح في أي حال.

بالتوازي مع ترانزستورات الطاقة ، توجد مقاومات متصلة بالسلسلة R18 و R22 ومكثفات C3 و C12. وهي عبارة عن مكابس صُممت لقمع نبضات الحث الذاتي التي تحدث حتما عند تطبيق نبضات مستطيلة على حمل حثي. بالإضافة إلى ذلك ، يتفاقم الأمر بسبب تعديل عرض النبضة. يجدر الخوض هنا بمزيد من التفاصيل.
عندما يكون ترانزستور الطاقة مفتوحًا ، يتدفق التيار عبر الملف ، ويزداد التيار طوال الوقت ويسبب زيادة في المجال المغناطيسي ، حيث يتم نقل طاقته إلى الملف الثانوي. ولكن بمجرد أن يغلق الترانزستور ، يتوقف التيار خلال اللف عن التدفق ويبدأ المجال المغناطيسي في الانهيار ، مما يتسبب في ظهور جهد قطبية معكوسة. إضافة إلى الجهد الموجود بالفعل ، تظهر نبضة قصيرة ، يمكن أن يتجاوز اتساعها الجهد المطبق في البداية. يتسبب هذا في زيادة التيار الذي يتسبب في انعكاس متكرر لقطبية الجهد الناجم عن الحث الذاتي ، والآن يقلل الحث الذاتي من قيمة الجهد المتاح ، وبمجرد أن يصبح التيار أقل ، فإن قطبية يتغير نبض الحث الذاتي مرة أخرى. هذه العملية لها طابع التخميد ، ومع ذلك ، فإن قيم التيارات والفولتية ذاتية الحث تتناسب طرديًا مع الطاقة الإجمالية لمحول الطاقة.

نتيجة لهذه التقلبات ، في لحظة إغلاق مفتاح الطاقة ، تتم ملاحظة عمليات الصدمة على لف المحولات وقمعها ، يتم استخدام المتطفلين - يتم تحديد مقاومة المقاوم وسعة المكثف بهذه الطريقة أنه يستغرق وقتًا طويلاً تمامًا لشحن المكثف بقدر ما يستغرقه تغيير قطبية محول نبض الحث الذاتي.
لماذا نحارب هذه الدوافع؟ كل شيء بسيط للغاية - يتم تثبيت الثنائيات في ترانزستورات الطاقة الحديثة ، ويكون جهدها المنخفض أعلى بكثير من مقاومة المجال المفتوح ، وهي على وجه التحديد الثنائيات التي تواجه صعوبة عندما تبدأ في إخماد اندفاعات الحث الذاتي على يتم تسخين حافلات الطاقة من خلال نفسها ، وبشكل عام ، يتم تسخين حالات ترانزستورات الطاقة ليس لأن بلورات انتقالات الترانزستورات هي التي يتم تسخينها ، بل يتم تسخين الثنائيات الداخلية. إذا قمت بإزالة الثنائيات ، فإن الجهد العكسي حرفيًا عند النبضة الأولى سيقتل ترانزستور الطاقة.
إذا لم يكن المحول مزودًا بتثبيت PWM ، فإن وقت ارتطام الحث الذاتي يكون قصيرًا نسبيًا - سرعان ما يفتح ترانزستور الطاقة للذراع الثاني ويختنق الحث الذاتي بالمقاومة المنخفضة للترانزستور المفتوح.

ومع ذلك ، إذا كان المحول لديه تحكم PWM في جهد الخرج ، فإن فترات التوقف بين فتح ترانزستورات الطاقة تصبح طويلة جدًا وبطبيعة الحال يزداد وقت ارتطام الحث الذاتي بشكل كبير ، مما يزيد من تسخين الثنائيات داخل الترانزستورات. ولهذا السبب ، عند إنشاء مصادر طاقة مستقرة ، لا يوصى بوضع هامش جهد إخراج يزيد عن 25٪ - يصبح وقت الإيقاف المؤقت طويلاً للغاية وهذا يؤدي إلى زيادة غير معقولة في درجة حرارة مرحلة الإخراج حتى في وجود الكمامات.
للسبب نفسه ، لا تتمتع الغالبية العظمى من مضخمات طاقة السيارة في المصنع بالاستقرار ، حتى إذا تم استخدام TL494 كوحدة تحكم - فهي توفر مساحة المشتتات الحرارية لمحول الجهد.
حسنًا ، الآن بعد أن تم النظر في العقد الرئيسية ، دعنا نتعرف على كيفية عمل تثبيت PWM. عند خرجنا ، يتم الإعلان عن جهد ثنائي القطب بمقدار ± 60 فولت. مما قيل سابقا يتضح أن الملف الثانوي للمحول يجب أن يكون مصمما لإنتاج 60 فولت زائد 25٪ أي. 60 زائد 15 يساوي 75 فولت. ومع ذلك ، للحصول على قيمة فعالة تبلغ 60 فولت ، يجب أن تكون مدة نصف الموجة ، أي فترة التحويل الأكثر دقة ، أقصر بنسبة 25٪ من القيمة الاسمية. لا تنس أنه في أي حال ، سيتدخل وقت التوقف المؤقت بين التبديل ، وبالتالي ، سيتم قطع 5٪ التي يقدمها شكل الإيقاف المؤقت تلقائيًا ويجب تقليل دافع التحكم لدينا بنسبة 20٪ المتبقية.
سيتم تعويض هذا التوقف المؤقت بين فترات التحويل عن طريق الطاقة المغناطيسية المتراكمة في محث مرشح الطاقة الثانوي والشحنة المتراكمة في المكثفات. صحيح ، لن أضع الإلكتروليت أمام الخانق ، ومع ذلك ، مثل أي مكثفات أخرى - من الأفضل وضع المكثفات بعد الخنق ، وبجانب الإلكتروليتات ، بالطبع ، قم بتثبيت شرائط غشاء - من الأفضل قمع اندفاعات الاندفاع والتداخل .
يتم تنفيذ استقرار جهد الخرج على النحو التالي. على الرغم من عدم وجود حمولة أو أنها صغيرة جدًا ، إلا أن الطاقة من المكثفات C8-C11 لا يتم استهلاكها تقريبًا ولا يلزم الكثير من الطاقة لاستعادتها وستكون سعة جهد الخرج من الملف الثانوي كبيرة بدرجة كافية. وفقًا لذلك ، فإن سعة جهد الخرج من اللف الإضافي ستكون كبيرة. سيؤدي ذلك إلى زيادة الجهد عند الطرف الأول لوحدة التحكم ، والتي بدورها ستؤدي إلى زيادة جهد الخرج لمضخم الخطأ وسيتم تقليل مدة نبضات التحكم إلى القيمة التي ستوجد عندها يكون التوازن بين استهلاك الطاقة والطاقة المزودة لمحول الطاقة.
بمجرد أن يبدأ الاستهلاك في الزيادة ، ينخفض ​​الجهد على الملف الإضافي ويقل الجهد عند خرج مضخم الخطأ بشكل طبيعي. يؤدي هذا إلى زيادة مدة نبضات التحكم وزيادة الطاقة الموردة للمحول. تزداد مدة النبضة حتى يتحقق التوازن بين الطاقة المستهلكة والمُعطاة مرة أخرى. إذا انخفض الحمل ، فسيحدث خلل مرة أخرى وسيتعين على وحدة التحكم الآن تقصير مدة نبضات التحكم.

مع تقييمات التعليقات المختارة بشكل غير صحيح ، قد يحدث تأثير تجاوز. هذا لا ينطبق فقط على TL494 ، ولكن أيضًا على جميع مثبتات الجهد. في حالة TL494 ، يحدث تأثير التجاوز عادةً عندما لا توجد دوائر تبطئ استجابة التغذية الراجعة. بالطبع ، يجب ألا تبطئ رد الفعل كثيرًا - فقد يتأثر معامل التثبيت ، ومع ذلك ، فإن التفاعل السريع جدًا ليس مفيدًا. وهذا يتجلى بالطريقة التالية. لنفترض أن حملنا قد زاد ، وبدأ الجهد في الانخفاض ، وتحاول وحدة التحكم PWM استعادة التوازن ، لكنها تفعل ذلك بسرعة كبيرة وتزيد من مدة نبضات التحكم ليس بشكل متناسب ، ولكنها أقوى بكثير. في هذه الحالة ، ترتفع القيمة الفعالة للجهد بشكل حاد. بالطبع ، ترى وحدة التحكم الآن أن الجهد أعلى من جهد التثبيت ويقلل بشكل حاد من مدة النبض ، في محاولة لتحقيق التوازن بين جهد الخرج والجهد المرجعي. ومع ذلك ، أصبحت مدة النبضة أقصر مما ينبغي وأن يصبح جهد الخرج أقل بكثير من اللازم. تعمل وحدة التحكم مرة أخرى على زيادة مدة النبض ، ولكنها زادت مرة أخرى - تبين أن الجهد أكثر من اللازم وليس له ما يفعله سوى تقليل مدة النبض.
وبالتالي ، عند إخراج المحول ، لا يتم تشكيل جهد مستقر ، ولكن يتقلب بنسبة 20-40 ٪ من المجموعة الأولى ، في اتجاه الفائض وفي اتجاه التقليل. بالطبع ، من غير المرجح أن يحب المستهلكون مثل هذا الإمداد بالطاقة ، لذلك بعد تجميع أي محول ، يجب فحصه لمعرفة سرعة التفاعل على المحولات ، حتى لا ينفصل عن المركبة التي تم تجميعها حديثًا.
إذا حكمنا من خلال المصهر ، فإن المحول قوي جدًا ، ولكن في هذه الحالة من الواضح أن السعات C7 و C8 ليست كافية ، يجب إضافة ثلاثة على الأقل لكل منهما. يعمل الصمام الثنائي VD1 على الحماية من انعكاس القطبية ، وإذا حدث ذلك ، فمن غير المرجح أن يبقى على قيد الحياة - فليس من السهل تفجير فتيل 30-40 أمبير.
حسنًا ، في النهاية ، يبقى أن نضيف أن هذا المحول غير مجهز بنظام الجدار بالمرور ، أي عند توصيله بجهد الإمداد ، يبدأ على الفور ولا يمكن إيقافه إلا بإيقاف تشغيل الطاقة. هذا ليس مريحًا للغاية - فأنت بحاجة إلى مفتاح قوي إلى حد ما.

محول جهد السيارة رقم 2، لديه أيضًا جهد خرج مستقر ، كما يتضح من وجود optocoupler ، الذي يتم توصيل LED الخاص به بجهد الخرج. علاوة على ذلك ، يتم توصيله عبر TL431 ، مما يزيد بشكل كبير من دقة الحفاظ على جهد الخرج. يتم أيضًا توصيل الترانزستور الضوئي لجهاز optocoupler بالجهد المستقر بواسطة رقاقة TL431 الدقيقة الثانية. استعصى جوهر هذا المثبت شخصيًا - فهناك خمسة فولتات مستقرة في الدائرة المصغرة وليس من المنطقي تثبيت مثبت إضافي. يذهب باعث الترانزستور الضوئي إلى المدخلات غير المقلوبة لمضخم الخطأ (دبوس 1). يتم تغطية مضخم الخطأ بردود فعل سلبية ، ولإبطاء استجابته ، يتم إدخال المقاوم R10 ومكثف C2.

يتم استخدام مضخم الخطأ الثاني لإيقاف المحول بالقوة في حالة خارج الخدمة - إذا كان هناك جهد عند الخرج السادس عشر أكبر من ذلك الناتج عن المقسم R13 و R16 ، وهذا حوالي اثنين ونصف فولت ، وحدة التحكم ستبدأ في تقليل مدة نبضات التحكم حتى تختفي تمامًا.
يتم تنظيم البداية الناعمة بنفس الطريقة كما في المخطط السابق - من خلال تشكيل أوقات التوقف ، على الرغم من أن سعة المكثف C3 صغيرة إلى حد ما - سأضعها هناك عند 4.7 ... 10 μF.
تعمل مرحلة خرج الدائرة الدقيقة في وضع متابع الباعث ، حيث يتم استخدام تابع باعث إضافي كامل على الترانزستورات VT1-VT4 لتضخيم التيار ، والذي يتم تحميله بدوره على بوابات عمال مجال الطاقة ، على الرغم من أنني سأقلل من قيم R22-R25 إلى 22 ... 33 أوم. ثم هناك إمدادات ومحول طاقة ، وبعد ذلك يوجد جسر ديود وفلتر تنعيم. يتم إجراء الفلتر في هذه الدائرة بشكل صحيح - فهو موجود على نواة واحدة ويحتوي على نفس عدد الدورات. يوفر هذا التضمين أقصى ترشيح ممكن ، لأن الحقول المغناطيسية المتعارضة تلغي بعضها البعض.
يتم تنظيم وضع الاستعداد على الترانزستور VT9 ومرحل K1 ، حيث توفر جهات الاتصال الطاقة لوحدة التحكم فقط. يتم توصيل جزء الطاقة بجهد الإمداد باستمرار وحتى ظهور نبضات التحكم من وحدة التحكم ، سيتم إغلاق ترانزستورات VT5-VT8.
يشار إلى حقيقة أن وحدة التحكم مزودة بجهد الإمداد بواسطة HL1 LED.

الرسم التوضيحي التالي ... الرسم التخطيطي التالي هو ... هذا الإصدار الثالث من محول جهد السياراتلكن لنأخذ الأمر بالترتيب ...

لنبدأ بالاختلافات الرئيسية عن الخيارات التقليدية ، أي استخدام سائق نصف جسر في محول السيارات. حسنًا ، لا يزال بإمكانك التعامل مع هذا بطريقة ما - يوجد داخل الدائرة المصغرة 4 ترانزستورات ذات سرعة فتح وإغلاق جيدة ، وحتى ترانزستورات ثنائية الأمبير. بعد إجراء الاتصال المناسب ، يمكن دفعه إلى وضع الدفع والسحب ، ومع ذلك ، فإن الدائرة المصغرة لا تعكس إشارة الخرج ، ويتم توفير نبضات التحكم لمدخلاتها من مجمعات وحدة التحكم ، وبالتالي ، بمجرد وحدة التحكم يعطي وقفة بين نبضات التحكم ، المستويات المقابلة للوحدات المنطقية ، أي بالقرب من جهد الإمداد. بعد اجتياز إيركا ، سيتم تغذية النبضات إلى بوابات محولات الطاقة ، والتي سيتم فتحها بأمان. كلاهما ... في نفس الوقت. بالطبع ، أفهم أنه قد لا يعمل الترانزستورات FB180SA10 في المرة الأولى - بعد كل شيء ، سيتعين تطوير 180 أمبير ، وفي مثل هذه التيارات ، تبدأ المسارات عادةً في الاحتراق ، لكن كل هذا صعب للغاية. وتبلغ تكلفة نفس هذه الترانزستورات أكثر من ألف لكل واحد.
اللحظة الغامضة التالية هي استخدام محول تيار مدرج في ناقل الطاقة الأساسي ، والذي من خلاله يتدفق التيار المباشر. من الواضح أنه في هذا المحول سيظل هناك شيء مستحث بسبب التغيير في التيار في لحظة التبديل ، لكن كل هذا بطريقة ما ليس صحيحًا تمامًا. لا ، ستعمل الحماية من الحمل الزائد ، ولكن ما مدى صحة ذلك؟ بعد كل شيء ، تم تصميم خرج المحول الحالي أيضًا ، بعبارة ملطفة ، أصلي جدًا - مع زيادة التيار عند الدبوس 15 ، وهو المدخل المقلوب لمضخم الخطأ ، الجهد الذي يشكل المقاوم R18 مع سوف ينخفض ​​الحاجز الموجود على R20. بالطبع ، سيؤدي انخفاض الجهد عند هذا الخرج إلى زيادة الجهد من مضخم الخطأ ، والذي بدوره سيؤدي إلى تقصير نبضات التحكم. ومع ذلك ، فإن R18 متصل مباشرة بناقل الطاقة الأساسي وستؤثر كل الفوضى التي تحدث في هذا الناقل بشكل مباشر على تشغيل الحماية من الحمل الزائد.
يتم ضبط استقرار جهد الخرج ... حسنًا ، من حيث المبدأ ، نفس عمل وحدة الطاقة ... بعد بدء المحول ، بمجرد أن يصل جهد الخرج إلى القيمة التي عندها مؤشر LED يبدأ optocoupler U1.2 في الضوء ، ويفتح ترانزستور optocoupler U1.1. يؤدي فتحه إلى انخفاض الجهد الناتج عن المقسم في R10 و R11. يؤدي هذا بدوره إلى انخفاض جهد الخرج لمضخم الخطأ ، نظرًا لأن هذا الجهد متصل بإدخال غير مقلوب لمكبر الصوت. حسنًا ، نظرًا لأن الجهد عند خرج مضخم الخطأ ينخفض ​​، تبدأ وحدة التحكم في زيادة مدة النبضة ، وبالتالي زيادة سطوع الصمام البصري ، مما يفتح الترانزستور الضوئي أكثر ويزيد من مدة النبض. يحدث هذا حتى يصل جهد الخرج إلى أقصى قيمة ممكنة.
بشكل عام ، المخطط أصلي للغاية بحيث لا يمكنك إعطائه إلا للعدو من أجل التكرار ، ومن أجل هذه الخطيئة نضمن لك عذابًا أبديًا في الجحيم. لا أعرف من يقع اللوم ... شخصيًا ، لدي انطباع بأنه ورقة بحثية لشخص ما ، أو ربما أطروحة ، لكنني لا أريد أن أصدقها ، لأنه إذا تم نشرها ، فقد تم الدفاع عنها ، وهذا يشير إلى أن مؤهلات أعضاء هيئة التدريس أسوأ بكثير مما كنت أعتقد ...

البديل الرابع لمحول جهد السيارة.
لن أقول إنه خيار مثالي ، ومع ذلك ، في وقت من الأوقات كان لدي يد في تطوير هذا المخطط. هنا على الفور جزء صغير من المهدئ - خمسة عشر وستة عشر سنًا متصلة ببعضها البعض ومتصلة بسلك مشترك ، على الرغم من أنه من المنطقي أن يكون الدبوس الخامس عشر متصلاً بالرابع عشر. ومع ذلك ، فإن تأريض مدخلات مكبر الصوت الثاني للخطأ لم يؤثر على قابلية التشغيل بأي شكل من الأشكال. لذلك ، سأترك الأمر لتقديرك حيث يتم توصيل الإخراج الخامس عشر.

يتم استخدام خرج المثبت الداخلي لخمسة فولت في هذه الدائرة بشكل مكثف للغاية. يتكون الجهد المرجعي من خمسة فولت ، والتي سيتم مقارنة جهد الخرج بها. يتم ذلك باستخدام المقاومات R8 و R2. لتقليل تموج الجهد المرجعي ، يتم توصيل المكثف C1 بالتوازي مع R2. نظرًا لأن المقاومات R8 و R2 هي نفسها ، فإن الجهد المرجعي هو اثنان ونصف فولت.
أيضًا ، يتم استخدام خمسة فولت من أجل بداية ناعمة - المكثف C6 ، في لحظة التبديل ، لفترة قصيرة تشكل خمسة فولت عند الخرج الرابع لوحدة التحكم ، أي أثناء الشحن ، سيختلف وقت الإيقاف المؤقت القسري بين نبضات التحكم من الحد الأقصى إلى القيمة الاسمية.
يتم توصيل نفس الخمسة فولت بمجمع الترانزستور الضوئي الخاص بالمقرن البصري DA ، ويتم توصيل باعثه ، من خلال مقسم صغير في R5 و R4 ، بالمدخل غير المقلوب لمكبر الخطأ الأول - الدبوس 1. عند الدبوس 2 ، ردود الفعل السلبية متصلة بإخراج مكبر الخطأ. تحتوي التغذية الراجعة على مكثف C2 يعمل على إبطاء استجابة وحدة التحكم ، ويمكن أن تتراوح سعتها من عشرة نانو فاراد إلى ثمانية وستين نانو فاراد.
تعمل مرحلة خرج وحدة التحكم في وضع المكرر ، ويتم إجراء التضخيم الحالي بواسطة مرحلة محرك الترانزستور على VT3-VT6. بالطبع ، ستكون قوة مرحلة السائق كافية للتحكم في أكثر من زوج واحد من ترانزستورات الطاقة ، في الواقع ، تم إجراء الحصة على هذا - في البداية تم تنفيذ اللوحة مع وحدة التحكم بشكل منفصل عن قسم الطاقة ، ولكن في النهاية اتضح أنها ليست مريحة للغاية. لذلك ، تم نقل الموصلات المطبوعة إلى اللوحة الرئيسية ، وتنوعت المحولات ، وبالطبع ترانزستورات الطاقة ، عن طريق إطالة اللوحة.
يتم توصيل محول الطاقة بالترانزستورات من خلال محول التيار المسؤول عن أداء حماية الحمل الزائد. لم يتم تثبيت Snubers في هذا الإصدار - تم استخدام مشعات خطيرة.
بمجرد ظهور الجهد في محطة UPR ، يفتح الترانزستور VT2 ، والذي بدوره يقود VT1 إلى التشبع. في باعث VT1 ، يوجد جهد من مثبت متكامل عند 15 ، والذي يمر بحرية جهد الإمداد الموفر من الصمام الثنائي VD5 ، لأنه أقل من جهد التثبيت. يتم توفير جهد التغذية الرئيسي البالغ اثني عشر فولتًا لهذا الصمام الثنائي من خلال المقاوم R28. بعد فتح VT1 ، فإنه يوفر الطاقة لوحدة التحكم وترانزستورات المحرك ويبدأ المحول. بمجرد ظهور النبضات على محول الطاقة ، يصل الجهد في لفه إلى ضعف قيمة مصدر الطاقة الرئيسي ، ويمر الثنائيات VD4 و VD6 ، ويتم تغذيته إلى دخل المثبت عند 15 فولت. وبالتالي ، بعد بدء تشغيل المحول ، يتم تشغيل وحدة التحكم بواسطة مصدر طاقة مستقر بالفعل. يتيح لك حل الدوائر هذا الحفاظ على التشغيل المستقر للمحول حتى مع مصدر طاقة من ستة إلى سبعة فولت.
يتم تنفيذ استقرار جهد الخرج من خلال مراقبة تألق مصباح DA optocoupler LED ، والذي يتصل به من خلال مقسم مقاوم. علاوة على ذلك ، يتم التحكم في كتف واحد فقط من جهد الخرج. يتم تثبيت الذراع الثانية من خلال اقتران مغناطيسي ، والذي يحدث في قلب المحاثات L2 و L3 ، لأن هذا المرشح مصنوع على قلب واحد. بمجرد زيادة الحمل على الساق الموجبة لجهد الخرج ، يبدأ اللب في المغنطة ، ونتيجة لذلك ، يصعب على الجهد السالب من جسر الصمام الثنائي الوصول إلى خرج المحول ، يبدأ الجهد السالب ينخفض ​​، ويتفاعل الصمام البصري الضوئي مع هذا ، مما يجبر وحدة التحكم على زيادة مدة نبضات التحكم. بمعنى آخر ، يلعب الخانق ، بالإضافة إلى وظائف التصفية ، دور خانق استقرار المجموعة ويعمل بنفس الطريقة التي يعمل بها في مزودات طاقة الكمبيوتر ، مما يؤدي إلى استقرار العديد من الفولتية الناتجة في وقت واحد.
الحماية من الحمل الزائد خشنة إلى حد ما ، لكنها مع ذلك فعالة للغاية. يتم تنظيم عتبة الحماية بواسطة المقاوم R26. بمجرد أن يصل التيار عبر ترانزستورات الطاقة إلى قيمة حرجة ، يفتح الجهد من المحول الحالي الثايرستور VS1 ، ويقوم بتحويل جهد التحكم من محطة UPR إلى الأرض ، وبالتالي إزالة جهد الإمداد من وحدة التحكم. بالإضافة إلى ذلك ، من خلال المقاوم R19 ، يحدث تفريغ متسارع للمكثف C7 ، والذي لا يزال من الأفضل تقليل سعته إلى 100 μF.
لإعادة ضبط الحماية التي تم تشغيلها ، من الضروري إزالة الجهد ثم إعادة تطبيقه على طرف UPR.
ميزة أخرى لهذا المحول هي استخدام محرك الجهد المقاوم للمكثف في بوابات ترانزستورات الطاقة. وبتركيب هذه السلاسل كان من الممكن تحقيق جهد سالب عند البوابات وهو مصمم لتسريع إغلاق ترانزستورات الطاقة. ومع ذلك ، فإن طريقة إغلاق الترانزستورات هذه لا تنطوي على زيادة في الكفاءة أو انخفاض في درجة الحرارة ، حتى مع استخدام الأفاعي ، وتم التخلي عنها - عدد أقل من الأجزاء - مزيد من الموثوقية.

حسنًا ، آخر واحد ، محول السيارة الخامس... يعد هذا المخطط استمرارًا منطقيًا للنظام السابق ، ولكنه مزود بوظائف إضافية تعمل على تحسين خصائص المستهلك. يتم توفير جهد التحكم REM من خلال فتيل حراري قابل لإعادة الضبط KSD301 عند 85 درجة ، والذي يتم تثبيته على المبدد الحراري للمحول. من الناحية المثالية ، يجب أن يكون هناك مبرد واحد لكل من مضخم الطاقة ومحول الجهد.

إذا كانت ملامسات المصهر الحراري مغلقة ، أي درجة الحرارة أقل من خمسة وثمانين درجة ، ثم جهد التحكم من طرف REM يفتح الترانزستور VT14 ، والذي بدوره يفتح VT13 واثني عشر فولتًا من مصدر الطاقة الرئيسي تدخل إدخال KRENKA بخمسة عشر فولتًا. نظرًا لأن جهد الدخل أقل من جهد التثبيت لـ KRENKA عند خرجه ، فسيظهر دون تغيير تقريبًا - فقط انخفاض عبر الترانزستور المنظم سيؤدي إلى انخفاض طفيف. من KRENKA ، يتم توفير الطاقة لوحدة التحكم نفسها ولترانزستورات مرحلة تشغيل VT4-VT7. بمجرد أن يعطي المثبت الداخلي بخمسة فولت جهدًا كهربائيًا ، يبدأ المكثف C6 في الشحن ، مما يقلل من مدة التوقف المؤقت بين نبضات التحكم. ستبدأ نبضات التحكم في فتح ترانزستورات الطاقة على اللفات الثانوية للمحول وستبدأ في زيادة القيمة الفعالة للجهود الثانوية. من أول ملف ثانوي ، سينخفض ​​جهد 24 فولت من خلال مقوم بنقطة وسطية على الطرف الموجب للمكثف C18 ، وبما أن جهده أكبر من الصمام الثنائي الرئيسي 12 فولت VD13 ، فسيتم إغلاقه والآن وحدة التحكم سيتم تشغيله من اللف الثانوي نفسه. بالإضافة إلى ذلك ، فإن 24 فولتًا تزيد عن خمسة عشر فولتًا ، وبالتالي ، سيتم تشغيل مثبت بخمسة عشر فولتًا ، وسيتم الآن تشغيل وحدة التحكم بجهد مستقر.
مع نمو نبضات التحكم ، ستزداد قيمة الجهد الفعال أيضًا في الملف الثانوي الثاني ، وبمجرد أن تصل إلى القيمة التي يبدأ عندها مؤشر DA optocoupler LED في التوهج ، سيبدأ الترانزستور الضوئي في الفتح وسيبدأ النظام في الحصول على حالة مستقرة - ستتوقف مدة النبضة عن الزيادة ، لأن باعث الترانزستور الضوئي متصل بإخراج مضخم خطأ غير مقلوب لوحدة التحكم. مع زيادة الحمل ، سيبدأ جهد الخرج في الترهل ، بطبيعة الحال ، سيبدأ سطوع LED في الانخفاض ، وسيقل الجهد عند أول خرج لوحدة التحكم ، وستعمل وحدة التحكم على زيادة مدة النبض بمجرد يكفي لاستعادة سطوع LED مرة أخرى.
يتم التحكم في جهد الخرج على الساق السالبة ، ويتم تنفيذ رد الفعل على التغيرات في الاستهلاك في الساق الموجبة بسبب خانق التثبيت الجماعي L1. لتسريع تفاعل الجهد الذي يتم التحكم فيه ، يتم تحميل الذراع السالبة بشكل إضافي بمقاوم R38. هنا يجب عليك إجراء حجز على الفور - لا تحتاج إلى تعليق إلكتروليتات كبيرة جدًا على مصدر الطاقة الثانوي - عند ترددات التحويل العالية ، لا يوجد الكثير من المعنى منها ، ولكن يمكن أن يكون لها تأثير كبير على معامل التثبيت الكلي - بحيث يبدأ الجهد في الكتف الموجب في الزيادة في حالة زيادة الحمل ، كما يجب أن ينخفض ​​الجهد في الكتف السالب. إذا لم يكن الاستهلاك في الكتف السالب كبيرًا ، وكانت سعة المكثف كبيرة جدًا C24 ، فسيتم تفريغها لفترة طويلة إلى حد ما ولن يكون لدى جهاز التحكم الوقت لتتبع انخفاض الجهد على الكتف الموجب .
ولهذا السبب يوصى بشدة بوضع ما لا يزيد عن 1000 درجة فهرنهايت في الكتف على لوحة المحول نفسها و 220 ... 470 درجة فهرنهايت على لوحات مضخم الطاقة وليس أكثر.
يجب تعويض نقص الطاقة عند قمم الإشارة الصوتية بالقوة الإجمالية للمحول.
يتم تنفيذ الحماية من الحمل الزائد على محول تيار ، يتم تصحيح الجهد منه بواسطة الثنائيات VD5 و VD6 ويذهب إلى منظم الحساسية R26. علاوة على ذلك ، عند تمرير الصمام الثنائي VD4 ، وهو نوع من محدد السعة ، يقع الجهد على قاعدة الترانزستور VT8. يتم توصيل جامع هذا الترانزستور بإدخال مشغل Schmidt ، الذي تم تجميعه على VT2-VT3 ، وبمجرد فتح الترانزستور VT8 ، سيتم إغلاق VT3. سيزداد الجهد على مجمّع VT3 ويفتح VT2 ويفتح VT1.
يتم تشغيل كل من المشغل و VT1 بواسطة مثبت بخمسة فولت لوحدة التحكم ، وعندما يتم فتح VT1 ، يتم إرسال خمسة فولت إلى المخرج السادس عشر لوحدة التحكم ، مما يقلل بشكل حاد من مدة نبضات التحكم. أيضًا ، ينتقل خمسة فولت من خلال الصمام الثنائي VD3 إلى دبوس أربعة ، مما يزيد من وقت التوقف القسري إلى أقصى قيمة ممكنة ، أي يتم تقليل نبضات التحكم بطريقتين في وقت واحد - من خلال مضخم الخطأ ، الذي لا يحتوي على ردود فعل سلبية ويعمل كمقارن ، مما يقلل من مدة النبض على الفور تقريبًا ، ومن خلال أداة تشكيل مدة الإيقاف المؤقت ، والتي ستعمل الآن على زيادة مدة النبض تدريجيًا من خلال مكثف مفرغ وإذا كان الحمل لا يزال كبيرًا جدًا ، فستعمل الحماية مرة أخرى بمجرد فتح VT8. ومع ذلك ، فإن المشغل على VT2-VT3 لديه مهمة أخرى - فهو يراقب قيمة الجهد الأساسي الرئيسي البالغ 12 فولت وبمجرد أن يصبح أقل من 9-10 فولت مزودًا بقاعدة VT3 من خلال المقاومات R21 و R22 ، فإن التحيز لن يكون كافيًا وسيتم إغلاق VT3 وفتح VT2 و VT1. ستتوقف وحدة التحكم وستفقد الطاقة الثانوية.
تترك هذه الوحدة فرصة لبدء تشغيل السيارة ، إذا قرر مالكها فجأة الاستماع إلى الموسيقى على سيارة لم يتم تشغيلها ، كما تحمي مضخم الطاقة من انخفاض الجهد المفاجئ عند بدء تشغيل السيارة - فالمحول ببساطة ينتظر لحظة الاستهلاك الحرج ، وحماية كل من مضخم الطاقة ومفاتيح الطاقة الخاصة به ...
رسم لوحة الدوائر المطبوعة لهذا المحول ، وهناك خياران - محول واحد واثنان.
لماذا اثنين من المحولات؟
لمزيد من القوة. الحقيقة هي أن الطاقة الإجمالية للمحول في محولات السيارات تقتصر على جهد إمداد يبلغ اثني عشر فولتًا ، الأمر الذي يتطلب عددًا معينًا من المنعطفات على المحول. يجب أن تحتوي الحلقة على أربع لفات على الأقل في الملف الأولي شبه المتعرج ؛ بالنسبة للفريت على شكل w ، يمكن تقليل عدد الدورات إلى ثلاثة.

يرجع هذا القيد في المقام الأول إلى حقيقة أنه مع وجود عدد أقل من الدورات ، لم يعد المجال المغناطيسي يصبح موحدًا وأن خسائره كبيرة جدًا. وبالتالي ، ليس من الممكن أيضًا أخذ تردد التحويل إلى ترددات أعلى - سيكون عليك تقليل عدد الدورات ، وهذا غير مسموح به.
لذلك اتضح أن الطاقة الإجمالية محدودة بعدد لفات الملف الأساسي ونطاق تحويل تردد صغير - لا يمكنك النزول إلى أقل من 20 كيلو هرتز - يجب ألا يكون التداخل من المحول في نطاق الصوت ، لأنهم سيكونون بذل قصارى جهدها ليتم الاستماع إليها في مكبرات الصوت.
لا يمكنك الارتفاع فوق 40 كيلو هرتز أيضًا - يصبح عدد لفات الملف الأولي صغيرًا جدًا.
إذا كنت ترغب في الحصول على مزيد من الطاقة ، فسيظل الحل الوحيد هو زيادة عدد المحولات واثنان بعيدان عن الحد الأقصى الممكن.
ولكن بعد ذلك يظهر سؤال آخر بشكل مباشر - كيف تراقب جميع المحولات؟ لا أرغب في منع حدوث اختناق شديد في استقرار المجموعة أو إدخال عدد معين من أجهزة optocouplers. لذلك ، فإن الطريقة الوحيدة للتحكم هي الاتصال المتسلسل للملفات الثانوية. في هذه الحالة ، يتم استبعاد الاختلالات في الاستهلاك ، ومن الأسهل بكثير التحكم في جهد الخرج ، ومع ذلك ، يجب إيلاء أقصى قدر من الاهتمام لتجميع المحولات ومراحلها.
الآن قليلا عن الاختلافات بين مخطط الدائرة واللوحة. الحقيقة هي أنه وفقًا لهذا المبدأ ، تتم الإشارة فقط إلى النقاط الأساسية للمخطط ، في الدائرة المطبوعة يتم ترتيب العناصر وفقًا للواقع. على سبيل المثال ، لا توجد مكثفات فيلم الطاقة من حيث المبدأ ، لكنها موجودة على السبورة. بالطبع ، فتحات التجويف الخاصة بهم مصنوعة وفقًا لأبعاد تلك المكثفات التي كانت متوفرة وقت التطوير. بالطبع ، في حالة عدم وجود سعة 2.2 μF ، يمكن استخدامها عند 1 μF ، ولكن ليس أقل من 0.47 μF.
بالنسبة لمصدر الطاقة ، تحتوي الدائرة أيضًا على إلكتروليتات تبلغ 4700 فائق التوهج ، ولكن بدلاً من ذلك توجد مجموعة كاملة من مكثفات 2200 فائق التوهج 25 فولت على اللوحة ، ويجب أن تكون المكثفات ذات ESR منخفضة ، فهذه هي نفس المكثفات الموجودة وضعها البائعون على أنها "للوحات الأم". وعادة ما يتم تمييزها بطلاء فضي أو ذهبي. إذا كانت هناك فرصة للشراء عند 3300 درجة فهرنهايت عند 25 فولت ، فسيكون ذلك أفضل ، لكن في منطقتنا هذه نادرة جدًا.
بضع كلمات عن وصلات العبور المفترضة - هذه هي وصلات العبور التي تربط المسارات بأنفسها. تم القيام بذلك لسبب ما - سمك النحاس على السبورة محدود ، والتيارات المتدفقة عبر الموصلات كبيرة جدًا ومن أجل التعويض عن الخسائر في الموصل ، يجب إما سكب المسار حرفيًا باستخدام اللحام ، وهو مكلف في الوقت الحاضر ، أو يتكرر مع الموصلات الحاملة للتيار ، وبالتالي زيادة إجمالي المقطع العرضي للموصل ... هذه وصلات العبور مصنوعة من سلك نحاسي أحادي النواة مع مقطع عرضي لا يقل عن مربعين ونصف المربعات ، من الناحية المثالية ، بالطبع ، أكثر سمكًا - أربعة أو ستة مربعات.
جسر ثنائي الإمداد الثانوي. يوضح الرسم البياني الثنائيات في علبة TO-247 ، وقد تم إعداد اللوحة لاستخدام الثنائيات في علبة TO-220. يعتمد نوع الثنائيات بشكل مباشر على التيار المخطط له في الحمل ، وبالطبع ، من الأفضل اختيار الثنائيات الأسرع - سيكون هناك تسخين ذاتي أقل.
الآن بضع كلمات حول أجزاء الملف.
الأكثر إثارة للشك في الدائرة هو المحول الحالي - سيبدو من الصعب لف نصف دورة بأسلاك سميكة من اللف الأساسي ، وحتى في اتجاهات مختلفة. في الواقع ، إنه أبسط مكون للملف. لتصنيع المحولات الحالية ، يتم استخدام مرشح طاقة التليفزيون ، إذا تعذر العثور على أحدها فجأة ، فيمكن استخدام أي نواة من الفريت على شكل w ، على سبيل المثال ، محول من مصدر طاقة للكمبيوتر. يتم تسخين اللب إلى 110-120 درجة لمدة عشر إلى عشرين دقيقة ثم يتم قطعه. تتم إزالة اللفات ، ويتم لف ملف ثانوي على الإطار ، يتكون من 80-120 لفة بسلك 0.1 ... 0.2 مم ، مطوي بالطبع إلى قسمين. ثم يتم توصيل بداية ملف واحد بنهاية الثانية ، ويتم تثبيت الأسلاك بأي طريقة مناسبة لك ويتم وضع الإطار مع اللف على نصف النواة. بعد ذلك ، يتم وضع حزمة واحدة من اللف الأساسي في نافذة واحدة ، والثانية بثلاث مرات ، والنصف الثاني من القلب. هذا كل شئ! ملفان ، نصف دورة في المرحلة الابتدائية و 100 دورة في المرحلة الثانوية. لماذا لم يتم تحديد عدد المنعطفات بالضبط؟ يجب أن يكون عدد الدورات بحيث يتم الحصول على ثلاثة إلى خمسة فولت عبر المقاوم R27 بأقصى تيارات. لكني لا أعرف ما هو التيار الذي ستعتبره الأقصى ، وما الذي ستستخدمه من الترانزستورات. ويمكن دائمًا تصحيح قيمة الجهد على R27 باختيار قيمة هذا المقاوم بالذات. الشيء الرئيسي هو أن المحول الحالي مثقل باللف الثانوي ، وهذا يتطلب ما لا يقل عن 60-70 دورة في المرحلة الثانوية - في هذه الحالة ، سيكون هناك حد أدنى من تسخين النواة.

تم تصنيع الخانق L2 في قلب محول الطاقة لمصدر إمداد طاقة التبديل لأجهزة التلفزيون ذات الحجم المناسب. من حيث المبدأ ، يمكن أيضًا جرحه على قلب من محول من مصدر طاقة كمبيوتر ، ولكن سيتعين عليك تنظيم فجوة غير مغناطيسية تبلغ 0.5 ... 0.7 مم. لإنشائه ، يكفي رمي حلقة غير مغلقة من سلك متعرج من القطر المقابل داخل الإطار مع إدخال نصف النواة.
يتم لف الخانق قبل ملئه ، ولكن يجب حساب السلك. أنا شخصياً أفضل العمل إما باستخدام الحزام أو الشريط. الشريط ، بالطبع ، أكثر إحكاما ، بمساعدته يتم الحصول على كثافة لف عالية جدًا ، لكن صنعه يستغرق الكثير من الوقت ، وبالطبع لا يوجد غراء على الطريق. من الأسهل بكثير صنع أداة - لذلك يكفي معرفة الطول التقريبي للموصل ، وثني السلك عدة مرات ، ثم استخدام المثقاب لتحريفه في حزمة.
ما ومقدار السلك الذي يجب أن تستخدمه؟ يعتمد بالفعل على متطلبات المنتج النهائي. في هذه الحالة ، نتحدث عن تقنية السيارات ، والتي ، بحكم تعريفها ، لديها ظروف تبريد سيئة للغاية ، لذلك يجب التقليل من التسخين الذاتي ، ولهذا من الضروري حساب المقطع العرضي للموصل الذي سيتم عنده لا يسخن كثيرًا ، أو لا يسخن على الإطلاق. هذا الأخير ، بالطبع ، هو الأفضل ، لكن هذا يسبب زيادة في الحجم ، والسيارة ليست إيكاروس ، حيث توجد مساحة كبيرة. لذلك ، سوف ننطلق من الحد الأدنى للتدفئة. بالطبع ، يمكنك بالطبع وضع المراوح بحيث تضطر إلى تفجير كل من مكبر الصوت والمحول ، ولكن الغبار من طرقنا فقط يقتل المراوح بسرعة ، لذلك من الأفضل الرقص من التبريد الطبيعي واتخاذها كأساس توتر ثلاثة أمبير لكل مليمتر مربع من المقطع العرضي للموصل. هذا توتر شائع إلى حد ما ، يوصى بأخذه في الاعتبار عند صنع محول تقليدي على شكل حرف W. بالنسبة لأجهزة النبض ، يوصى بوضع خمسة إلى ستة أمبير لكل مليمتر مربع ، ومع ذلك ، فإن هذا يعني وجود حمل حراري جيد للهواء ، ولدينا علبة مغلقة ، لذلك لا نزال نأخذ ثلاثة أمبير.
مقتنع بأن ثلاثة أفضل؟ والآن نعطي تعديلاً لحقيقة أن حمل مكبر الصوت ليس ثابتًا ، لأنه لا أحد يستمع لجيب نقي ، وحتى قريب من القص ، وبالتالي لن يحدث التسخين باستمرار ، لأن القيمة الفعالة لقوة مكبر الصوت هي حوالي 2/3 من الحد الأقصى. لذلك يمكن زيادة الشد بنسبة ثلاثين بالمائة دون أي مخاطر ، أي. اجعله أربعة أمبير لكل مليمتر مربع.
رازق مرة أخرى من أجل فهم أفضل للأرقام. ظروف التبريد مثيرة للاشمئزاز ، ويبدأ السلك في التسخين من التيارات العالية ، وإذا كان رقيقًا جدًا ، وإذا تم لفه في ملف ، فإنه يسخن نفسه. لحل المشكلة ، نضع جهدًا مقداره اثنان ونصف - ثلاثة أمبير لكل مليمتر مربع من المقطع العرضي للسلك إذا كان الحمل ثابتًا ، وإذا زودنا بمكبر طاقة ، فإننا نزيد التوتر إلى أربعة - أربعة ونصف أمبير لكل ملليمتر مربع من المقطع العرضي للموصل.
نطلق الآن برنامج Excel ، وآمل أن يكون لدى الجميع مثل هذه الآلة الحاسبة ، وفي السطر العلوي نكتب بالترتيب: "التوتر" ، ثم "قطر السلك" ، ثم "عدد الأسلاك" ، ثم "الحد الأقصى للتيار" وفي الخلية الأخيرة "سلطة". انتقل إلى بداية السطر التالي واكتب الرقم ثلاثة الآن ، اجعله ثلاثة أمبير لكل مليمتر مربع في الوقت الحالي. في الخلية التالية ، نكتب الرقم واحد ، فليكن هناك سلك بقطر مليمتر واحد في الوقت الحالي. في الخلية التالية نكتب عشرة ، سيكون هذا هو عدد الأسلاك في الحزمة.
ولكن بعد ذلك توجد بالفعل خلايا ستكون فيها الصيغ. أولاً ، نحسب المقطع العرضي. للقيام بذلك ، قسّم القطر على 2 - نحتاج إلى نصف القطر. ثم نضرب نصف القطر في نصف القطر ، فقط في حالة ، حتى لا تصبح الآلة الحاسبة باهتة ، نأخذ حساب نصف القطر بين قوسين ونضرب كل هذا في الرقم pi. نتيجة لذلك ، نحصل على مربع pi er ، أي مساحة الدائرة ، وهي جزء الموصل. بعد ذلك ، دون ترك تحرير الخلية ، نضرب النتيجة الناتجة في قطر السلك ونضرب في عدد الأسلاك. اضغط على مفتاح الإدخال ENTER وشاهد رقمًا به مجموعة من المنازل العشرية. ليست هناك حاجة لمثل هذه الدقة الكبيرة ، لذلك نقرب النتيجة إلى منزلة عشرية واحدة ، وما فوق ، بحيث يكون هناك هامش تكنولوجي صغير. للقيام بذلك ، انتقل إلى تحرير الخلية ، وحدد الصيغة واضغط على CONTROL X - cut ، ثم اضغط على زر الصيغة وحدد ROUND UP في سطر الإجراءات الرياضية. يظهر مربع حوار يسأل عما يجب تقريبه وعدد الأحرف. نضع المؤشر في النافذة العلوية وأدخل CONTROL VE الصيغة المقطوعة مسبقًا ، وفي النافذة السفلية نضع واحدًا ، أي قم بالتقريب إلى منزلة عشرية واحدة وانقر فوق "موافق". تحتوي الخلية الآن على رقم مكون من رقم واحد بعد الفاصلة العشرية.
يبقى إدخال الصيغة في الخلية الأخيرة ، حسنًا ، كل شيء بسيط - قانون أوم. لدينا الحد الأقصى للتيار الذي يمكننا استخدامه ، والسماح للجهد الداخلي على متن الطائرة أن يكون اثني عشر فولتًا ، على الرغم من أنه في السيارة الجارية يبلغ حوالي ثلاثة عشر مع ذيل ، لكن هذا لا يأخذ في الاعتبار الانخفاض في الأسلاك الموصلة. نضرب التيار الناتج في 12 ونحصل على أقصى طاقة محسوبة ، والتي لن تسبب تسخينًا قويًا للموصل ، وبصورة أدق حزمة تتكون من عشرة أسلاك يبلغ قطرها مليمتر واحد.
لن أجيب على الأسئلة "وليس لدي مثل هذا الزر ، ولا يوجد سطر تحرير" لن أجيب ، وقد تم نشر وصف أكثر تفصيلاً لاستخدام Excel في حساب مصادر الطاقة:

نعود إلى حرفتنا. اكتشفنا أقطار الأسلاك في الحزمة وعددها. يمكن استخدام نفس الحسابات لمعرفة التسخير المطلوب في لفات المحولات ، ولكن يمكن زيادة التوتر إلى خمسة إلى ستة أمبير لكل مليمتر مربع - يعمل نصف لف نصف في المائة من الوقت ، لذلك سيكون لديه وقت للتبريد تحت. من الممكن زيادة التوتر في اللف حتى من سبعة إلى ثمانية أمبير ، ولكن هنا سيبدأ انخفاض الجهد على المقاومة النشطة للحزام بالتأثير بالفعل ، وما زلنا نرغب في الحصول على كفاءة ليست سيئة ، لذلك من الأفضل ليس.
إذا كان هناك العديد من ترانزستورات الطاقة ، فمن الضروري أن نأخذ في الاعتبار على الفور أن عدد الأسلاك في الحزام يجب أن يكون مضاعفًا لعدد الترانزستورات - يجب تقسيم الحزام على عدد أفراد الأمن وهو كذلك مرغوب فيه للغاية لتوزيع التيارات المتدفقة بالتساوي على طول الملف.
حسنًا ، لقد توصلنا إلى الحسابات نوعًا ما ، يمكنك البدء في لفها. إذا كانت هذه حلقة منزلية ، فيجب أن تكون مستعدة ، أي لطحن الزوايا الحادة حتى لا تتلف عزل سلك اللف. ثم يتم عزل الحلقة بعازل رقيق - لا يُنصح باستخدام شريط كهربائي لهذه الأغراض. سيتدفق الفينيل من درجة الحرارة ، وتكون قطعة القماش سميكة جدًا. من الناحية المثالية ، شريط من البلاستيك الفلوري ، لكنك لن تجده معروضًا للبيع في كثير من الأحيان. Thermosktch - المادة ليست سيئة ، لكنها ليست مريحة للغاية بالنسبة لهم للتلف ، على الرغم من أنهم إذا اعتادوا عليها ، فلن تكون النتيجة سيئة للغاية. في وقت من الأوقات ، استخدمت مادة مضادة للحصى للسيارات - قمت ببساطة برسمها بفرشاة ، وتركها تجف ، ورسمها مرة أخرى ، وهكذا على ثلاث طبقات. الخصائص الميكانيكية ليست سيئة ، ولن يؤثر جهد الانهيار الكبير لهذا العزل على العملية - في حالتنا ، كل الجهد ليس كبيرًا. أولاً ، الملف الثانوي ملفوف ، لأنه أرق ويوجد فيه عدد أكبر من المنعطفات. ثم يتم جرح اللف الأساسي. يتم لف كلا الملفين مرة واحدة في حزمتين مطويتين - لذلك من الصعب جدًا ارتكاب خطأ في عدد الدورات ، والتي يجب أن تكون هي نفسها. يتم تشغيل الأحزمة وتوصيلها بالتسلسل المطلوب.

إذا كنت كسولًا جدًا للاتصال ، أو كان هناك القليل من الوقت ، فقبل لف الحزم يمكن رسمها بألوان مختلفة. يتم شراؤها بزوج من أقلام التحديد الدائمة بألوان مختلفة ، ويتم غسل محتويات حاويات الطلاء الخاصة بهم حرفيًا بمذيب ، ثم يتم تغطية الحزم بهذا الطلاء فورًا بعد التجديل. لا يثبت الطلاء بإحكام شديد ، ولكن حتى بعد مسحه من الأسلاك الخارجية للحزام ، لا يزال بإمكانك رؤية الطلاء داخل الحزام.
هناك العديد من الطرق لإصلاح أجزاء الملف على السبورة ، وهذا يحتاج إلى القيام به ليس فقط مع أجزاء الملف - فالإلكتروليتات العالية الناتجة عن الاهتزاز المستمر يمكن أن تنفصل أيضًا عن أرجلهم. لذلك ، كل شيء ثابت. يمكنك استخدام غراء البولي يوريثين أو خشخيشات السيارة أو يمكنك استخدام نفس مادة مقاومة الحصى. يكمن جمال هذا الأخير في حقيقة أنه إذا كان من الضروري تفكيكه ، فيمكنك كسره - وضع قطعة قماش مبللة بكثرة في المذيب 647 عليها ، وضعها كلها في كيس بلاستيكي وانتظر خمس إلى ست ساعات. يلين مضاد الحصى الناتج عن أبخرة المذيبات ويسهل إزالته نسبيًا.
هذا كل شيء لمحولات السيارات ، دعنا ننتقل إلى محولات الشبكة.
بالنسبة لأولئك الذين ليس لديهم رغبة باقية في أن يكونوا أذكياء ، فإنهم يقولون ذلك ، لكنني لم أجمع أي شيء على الفور - أنا في الواقع أشارك تجربتي ، ولا أفتخر بأنني قمت بتجميع المحول وهو يعمل. ما يومض في الإطار هو إما خيارات غير ناجحة لم تجتاز القياسات النهائية ، أو نماذج أولية تم تفكيكها. أنا لست منخرطًا في تصنيع الأجهزة الفردية حسب الطلب ، وإذا فعلت ذلك ، فأنا شخصياً يجب أن أهتم أولاً بذلك سواء من الناحية التخطيطية أو المالية ، ولكن هنا يجب أن أكون مهتمًا جدًا.

فقط أهم شيء.
جهد الإمداد 8-35 فولت (يبدو أنه من الممكن أن يصل إلى 40 فولت ، لكن لم يتم اختباره)
إمكانية العمل بضربة واحدة وضربتين.

بالنسبة لوضع الدورة الواحدة ، تكون مدة النبضة القصوى 96٪ (لا تقل عن 4٪ من الوقت الميت).
بالنسبة للنسخة ثنائية الأشواط ، لا يمكن أن تكون مدة الوقت الميت أقل من 4٪.
بتطبيق جهد 0 ... 3.3 فولت على الرقم 4 ، يمكنك ضبط الوقت الميت. ونفذ بداية سلسة.
يوجد مصدر جهد مرجعي مدمج مستقر 5 فولت وتيار يصل إلى 10 مللي أمبير.
هناك حماية مدمجة ضد انخفاض الجهد ، وإيقاف التشغيل أقل من 5.5 ... 7 فولت (غالبًا 6.4 فولت). المشكلة هي أنه مع مثل هذا الجهد ، فإن mosfets ينتقل بالفعل إلى الوضع الخطي ويحترق ...
من الممكن إيقاف تشغيل مولد الدائرة المصغرة عن طريق إغلاق دبوس Rt (6) (14) أو دبوس Ct (5) على الأرض باستخدام مفتاح.

تردد العمل 1 ... 300 كيلو هرتز.

مضخمان تشغيل مدمجان "خطأ" مع كسب Ku = 70..95 ديسيبل. المدخلات - المخرجات (1) ؛ (2) و (15) ؛ (السادس عشر). يتم توصيل مخرجات مكبرات الصوت بواسطة عنصر OR ، وبالتالي ، يكون الناتج الذي يكون فيه الجهد أكبر ويتحكم في مدة النبض. عادةً ما يتم ربط أحد مدخلات المقارنة بالجهد المرجعي (14) ، والآخر - أينما تريد ... تأخر الإشارة داخل مكبر الصوت هو 400 نانوثانية ، وهي غير مصممة للعمل خلال دورة ساعة واحدة.

مراحل إخراج الدائرة المصغرة بمتوسط ​​تيار 200 مللي أمبير تشحن بسرعة كافية سعة الإدخال لبوابة mosfet قوية ، لكن لا تضمن تفريغها. لوقت معقول. في هذا الصدد ، مطلوب سائق خارجي.

الإخراج (5) مكثف C2 والإخراج (6) مقاومات R3 ؛ R4 - اضبط تردد المولد الداخلي للدائرة الصغيرة. في وضع الشوطين ، يمكن القسمة على 2.

هناك إمكانية للمزامنة ، يتم تشغيلها بواسطة نبضات الإدخال.

مولد أحادي الدورة بتردد قابل للتعديل ودورة عمل
مولد أحادي الدورة بتردد قابل للتعديل ودورة عمل (نسبة مدة النبضة إلى مدة الإيقاف المؤقت). مع سائق خرج الترانزستور. يتحقق هذا الوضع إذا كان الدبوس 13 متصلاً بناقل طاقة مشترك.

مخطط 1)

نظرًا لأن الدائرة المصغرة لها مرحلتان للإخراج ، تعملان في هذه الحالة على مراحل ، لزيادة تيار الإخراج ، يمكنك تشغيلهما بالتوازي ... أو عدم تشغيلهما ... (باللون الأخضر في الرسم التخطيطي) المقاوم R7 هو أيضًا ليس دائما مثبتا.

من خلال قياس الجهد عبر المقاوم R10 باستخدام op-amp ، يمكنك تحديد تيار الخرج. يتم تزويد المدخل الثاني بجهد مرجعي بواسطة المقسم R5 ؛ R6. حسنًا ، كما تعلم ، سوف ترتفع درجة حرارة R10.

سلسلة C6 ؛ يتم وضع R11 ، على الساق (3) ، لتحقيق قدر أكبر من الاستقرار ، كما تطلب ورقة البيانات ، لكنها تعمل بدونها. يمكن أن يؤخذ الترانزستور وهيكل npn.

مخطط (2)

مخطط (3)

مولد أحادي الدورة بتردد قابل للتعديل ودورة عمل. مع اثنين من سائق الناتج الترانزستور (مكرر تكميلي).
ماذا استطيع قوله؟ شكل الموجة أفضل ، يتم تقليل العابرين في أوقات التبديل ، وسعة التحميل أعلى ، وفقدان الحرارة أقل. على الرغم من أن هذا قد يكون رأيًا شخصيًا. ولكن. الآن أنا فقط أستخدم سائقين من الترانزستور. نعم ، يحد المقاوم في دائرة البوابة من معدل تبديل عابر.

مخطط (4)

وهنا لدينا رسم تخطيطي لمحول أحادي الطرف منظم التعزيز النموذجي ، مع تنظيم الجهد وحد التيار.

تم تجميع مخطط العمل بواسطتي في عدة إصدارات. يعتمد جهد الخرج على عدد لفات الملف L1 ، وعلى مقاومة المقاومات R7 ؛ R10 ؛ R11 ، والتي يتم تحديدها عند الضبط ... يمكن لف الملف نفسه على أي شيء. الحجم - حسب القوة. حلقة ، W- الأساسية ، حتى فقط على القضيب. لكن لا ينبغي أن يدخل في التشبع. لذلك ، إذا كانت الحلقة مصنوعة من الفريت ، فأنت بحاجة إلى القطع والغراء بفجوة. ستعمل الحلقات الكبيرة من إمدادات طاقة الكمبيوتر بشكل جيد ، ولا تحتاج إلى قطع ، فهي مصنوعة من "حديد رش" ، وقد تم توفير الفجوة بالفعل. إذا كان اللب على شكل حرف W - وضعنا فجوة غير مغناطيسية ، وهناك بعضها بنواة متوسطة قصيرة - فهذه بالفعل بها فجوة. باختصار ، نقوم بلفها بسلك نحاسي سميك أو سلك تركيب (0.5-1.0 مم ، اعتمادًا على الطاقة) وعدد الدورات هو 10 أو أكثر (اعتمادًا على الجهد الذي نريد الحصول عليه). نقوم بتوصيل الحمل بجهد الطاقة المنخفض المخطط له. نقوم بتوصيل إبداعنا بالبطارية من خلال مصباح قوي. إذا لم يضيء المصباح بالحرارة الكاملة ، فإننا نأخذ الفولتميتر وجهاز الذبذبات ...

نختار المقاومات R7 ؛ R10 ؛ R11 وعدد لفات الملف L1 ، لتحقيق الجهد المطلوب عبر الحمل.

خنق Dr1 - 5 ... 10 يتحول بسلك سميك على أي قلب. حتى أنني رأيت خيارات حيث يتم جرح L1 و Dr1 على نفس النواة. أنا لم أتحقق من ذلك بنفسي.

مخطط (5)

هذه أيضًا دائرة محول دفعة حقيقية يمكن استخدامها ، على سبيل المثال ، لشحن كمبيوتر محمول من بطارية السيارة. مقارن للمدخلات (15) ؛ (16) يراقب الجهد الكهربائي للبطارية "المانحة" ويوقف المحول عندما ينخفض ​​الجهد عبره إلى ما دون العتبة المحددة.

سلسلة C8 ؛ R12 ؛ تم تصميم VD2 - ما يسمى Snubber ، لقمع الانبعاثات الحثية. يحفظ الجهد المنخفض من MOSFET ، على سبيل المثال يمكن أن يتحمل IRF3205 ، إذا لم أكن مخطئًا ، (استنزاف - مصدر) حتى 50 فولت. ومع ذلك ، فإنه يقلل بشكل كبير من الكفاءة. كل من الصمام الثنائي والمقاوم يسخن بشكل لائق. هذا يزيد من الموثوقية. في بعض الأوضاع (الدوائر) ، بدونها ، يحترق الترانزستور القوي على الفور. وأحيانًا يعمل بدون كل هذا ... تحتاج إلى إلقاء نظرة على الذبذبات ...

مخطط (6)

مذبذب رئيسي ثنائي الأشواط.
إصدارات وتعديلات مختلفة.
للوهلة الأولى ، تتلخص مجموعة كبيرة ومتنوعة من أنظمة الاتصال في عدد أكثر تواضعًا من العمل الفعلي ... أول شيء أفعله عادةً عندما أرى مخططًا "صعبًا" هو إعادة الرسم بالمعيار المألوف بالنسبة لي. في السابق كان يطلق عليه GOST. الآن ليس من الواضح كيفية الرسم ، مما يجعل الإدراك صعبًا للغاية. ويخفي الاخطاء. أعتقد أن هذا يتم غالبًا عن قصد.
مولد رئيسي لنصف الجسر أو الجسر. هذا هو أبسط مولد ، يمكن ضبط مدة النبض والتردد يدويًا. يمكن أيضًا لـ optocoupler الموجود على الساق (3) ضبط المدة ، لكن التعديل حاد جدًا. اعتدت على مقاطعة تشغيل الدائرة المصغرة. يقول بعض "النجوم" أنه من المستحيل التحكم من خلال (3) الإخراج ، ستحترق الدائرة المصغرة ، لكن تجربتي تؤكد كفاءة هذا الحل. بالمناسبة ، تم استخدامه بنجاح في لحام العاكس.