Как определить мощность импульсного блока питания - Electrik-Ufa.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Как определить мощность импульсного блока питания

Расчёт и изготовление трансформатора для импульсного блока питания
на тороидальном (кольцевом) ферритовом сердечнике. Онлайн калькулятор обмоток.

«Как-то лет в 12 нашёл я старый трансформатор, слегка перемотал его и включил.
Энергосистема опознала нового радиотехника и приветливо моргнула всем домом.
Вот так я и начал изучать силовую электронику».

А тем временем традиционные линейные источники питания на силовых трансформаторах всё чаще стали вытесняться своими импульсными коллегами.
При этом, что бы там не говорили авторитетные товарищи про многочисленные технические достоинства импульсных преобразователей, плюс у них только один – массогабаритные показатели. Всё остальное – сплошной минус.
Однако этот единственный плюс оказался настолько жирным, что заслонил собой все многочисленные минусы, особенно в тех замесах, когда к электроустройствам не предъявляется каких-либо жёстких требований.

Наиболее популярными среди радиолюбителей стали сетевые источники питания, собранные на микросхемах IR2153 и IR2155, которые представляют из себя самотактируемые высоковольтные драйверы, позволяющие получать полумостовые импульсные блоки питания мощностью до 1,5 кВт с минимальной обвязкой.
И если сердце импульсного блока питания колотится внутри готовой буржуйской микросхемы, то главным, ответственным за электрохозяйство среди остальных наружных образований, безусловно, является правильно выполненный трансформатор.

Для наших высокотоковых дел лучше всего применять трансформаторы с тороидальным магнитопроводом. В сравнении с другими сердечниками они имеют меньший вес и габариты, а также отличаются лучшими условиями охлаждения обмоток и повышенным КПД.
Но самое главное – при равномерном распределении обмоток по периметру сердечника практически отсутствует магнитное поле рассеяния, что в большинстве случаев отметает потребность в тщательном экранировании трансформаторов.

По сути дела, умных статей в сети на предмет расчёта импульсных трансформаторов великое множество, с картинками, формулами, таблицами и прочими авторитетными причиндалами. Наблюдаются в свободном доступе и многочисленные онлайн-калькуляторы на интересующую нас тематику.

И снизошла б на нас благодать неземная, кабы вся полученная информация сложилась в наших любознательных головах в единое большое целое.
Да вот, что-то не получается. Ништяк обламывается из-за того, что следуя этими различным компетентным источникам, мы устойчиво получаем на выходе и различные результаты.

Вот и гуляют по сети идентичные радиолюбительские схемы импульсных блоков питания на IR2153 с идентичными заявленными характеристиками, трансформаторами на одних и тех же кольцах, но радикально не идентичным количеством витков первичных обмоток трансформаторов.
А когда эти различия выражаются многими разами, то возникает желание “что-то подправить в консерватории”. Объясняется это желание просто – существенной зависимостью КПД устройства от значения индуктивности, на которую нагружены ключевые транзисторы преобразователя. А в качестве этой индуктивности как раз и выступает первичная обмотка импульсного трансформатора.

А для лучшего восприятия сказанного, приведу типовую схему источника питания на IR2153, не обременённую ни устройством защиты, ни какими-либо другими излишествами.


Рис.1

Схема проверена временем и многочисленными опытами изрядно пощипанных током, неустрашимых радиолюбителей, так что не работать в ней – просто нечему.

Ну и наконец, переходим к расчёту импульсного трансформатора.

Мотать его будем на бюджетных низкочастотных ферритовых кольцах отечественного производителя 2000НМ или импортных – EPCOS N87, а для начала определимся с габаритной мощностью тороидального ферритового магнитопровода.

Концепция выбора габаритной мощности с запасом в 10% от максимальной мощности в нагрузке, заложенная в режимы автоматического подбора сердечника в большинстве калькуляторов, хотя и не противоречит теоретическим расчётам, учитывающим высокий КПД импульсного трансформатора, но всё же наводит на грустную мысль о ненадлежащей надёжности и возможной скорой кончине полученного моточного изделия.
Куда мне ближе трактовка этого параметра, описанная в литературе: Pгаб>1,25×Рн .

Расчёты поведём исходя из частоты работы преобразователя IR2153, равной 50 кГц. Почему именно такой?
Не ниже, потому что такой выбор частоты позволяет нам уложиться в достаточно компактные размеры ферритового сердечника, и при этом гарантирует полное отсутствие сигналов комбинационных частот ниже 30 кГц при работе девайса в составе качественной звуковоспроизводящей аппаратуры.
А не выше, потому что мы пилоты. А феррит у нас низкочастотный и может почахнуть и ответить значительным снижением магнитной проницаемости при частотах свыше 60-70 кГц. Не забываем, что сигнал, на выходах ключей имеет форму меандра и совокупная амплитуда гармоник, с частотами в 3-9 раз превышающими основную, имеет весьма ощутимую величину.

Параметры первичной обмотки трансформатора рассчитаем при помощи программы Lite-CalcIT, позволяющей, на мой взгляд, вполне адекватно оценить как размер сердечника, так и количество витков первичной обмотки.
Результаты сведём в таблицу.

Мощность блока
питания, Вт
Размеры кольца, мм ;
(габаритная мощность, Вт)
Количество витков
первичной обмотки
Индуктивность
обмотки, мГн
25R 20×12×6 2000НМ (33,8 Вт)
R 22,1×13,7×6,35 №87 (51,5 Вт)

50R 22,1×13,7×12,5 №87 (100,1 Вт)
R 22,1×13,7×7,9 №87 (63,9 Вт)
R 27×18×6 2000НМ (85,3 Вт)

100R 28×16×9 2000НМ (136 Вт)
R 32,0×20,0×6,0 №27 (141 Вт)

200R 28×16×18 2000НМ (268 Вт)
R 29,5×19,0×14,9 №87 (297 Вт)
R 30,5×20,0×12,5 №87 (265 Вт)
R 34,0×20,5×10,0 №87 (294 Вт)
R 34,0×20,5×12,5 №87 (371 Вт)
R 38×24×7 2000НМ (278 Вт)

400R 36,0×23,0×15,0 №87 (552 Вт)
R 38×24×14 2000НМ (565 Вт)
R 40×25×11 2000НМ (500 Вт)

800R 40×25×22 2000НМ (998 Вт)
R 45×28×16 2000НМ (1036 Вт)
R 45×28×24 2000НМ (1580 Вт)

1500R 50,0×30,0×20,0 №87 (1907 Вт)
R 58,3×32,0×18,0 №87 (2570 Вт)

Как следует мотать первичную обмотку трансформатора?


Рис. 2 а) б) в) г) д)

Если используются кольца 2000НМ отечественного производителя, то для начала – посредством наждачной бумаги скругляем наружные острые грани до состояния, приведённого на Рис.2 а).

Далее на кольцо следует намотать термостойкую изоляционную прокладку (Рис.2 б). В качестве изоляционного материала можно выбрать лакоткань, стеклолакоткань, киперную ленту, или сантехническую фторопластовую ленту.

Для буржуйских колец фирмы EPCOS первые два пункта практической ценности не имеют.

Настало время намотать однослойную обмотку «виток к витку» (Рис.2 в). Обмотка должна быть равномерно распределена по периметру магнитопровода – это важно!

Если в закромах радиолюбительского хозяйства не завалялся обмоточный провод необходимого диаметра, то обмотку можно намотать сразу в два, или несколько проводов меньшего диаметра (Рис.2 г). Не забываем, что зависимость тока от диаметра квадратичная и если, к примеру, нам надо заменить провод диаметром 1мм, то это будет не два провода по 0,5мм, а четыре (или два провода по 0,7мм).

Ну и для завершения первичного процесса поверх первичной обмотки трансформатора наматываем межобмоточную прокладку – пару слоёв лакоткани или другой изолирующей ленты (Рис.2 д).

А вот теперь мы плавно переходим к выполнению второй части упражнения.
Казалось бы, расчёты количества витков вторичной обмотки импульсного трансформатора настолько банальны и очевидны, что, как говаривал товарищ Мамин-Сибиряк – «яйца выеденного не стоят».
Да только вот опять – не складываются куличики в пирамидку, потому как далеко не каждый источник информации радует ожидаемым результатом. Поэтому для начала приведём формулу зависимости выходного напряжения от соотношения количества витков обмоток:
W1 (Uвх – Uдм1)/2 – Uнас ,
W2 (Uвых+Uдм2)

где Uвх – значение выпрямленного напряжения сети, равное 1,41×220≈310В,
Uдм1 – падение напряжения на входном диодном мосте ≈ 1В,
Uдм2 – падение напряжения на выходном диодном мосте ≈ 1В,
Uнас – напряжение насыщения на ключевом транзисторе ≈ 1,6В.
Подставив значения, получаем конечную формулу W2 = W1×(Uвых+1)/153.
Это формула верна для случаев, когда мы хотим получить расчётное значение выходного напряжения на холостом ходу.
Если же данный параметр нас интересует при максимальном токе нагрузки, то практика показывает, что количество витков вторичной обмотки следует увеличить на 10%.

Теперь, что касается диаметра провода вторичной обмотки трансформатора. Диаметр этот достаточно просто вычисляется по формуле:
D = 1,13× I / J ,
где I – ток обмотки, а J – параметр плотности тока, напрямую зависящий от мощности трансформатора и принимающий для кольцевых сердечников значения:
≈4,5 для мощностей до 50Вт; ≈4 для 50-150Вт; ≈3,25 для 150-300Вт и ≈2,75 для 300-1000Вт.

И в завершении приведу незамысловатый калькулятор для расчёта параметров вторичной обмотки импульсного трансформатора.

Точно так же, как и в случае с первичной обмоткой – вторичная должна быть как можно более равномерно распределена по периметру магнитопровода.

Количество вторичных обмоток ограничено только размерами магнитопровода. При этом суммарная величина снимаемых с обмоток мощностей не должна превышать расчётную мощность трансформатора.

При необходимости поиметь двуполярный источник питания, обе обмотки следует мотать одновременно, затем присовокупить начало одной обмотки к концу другой, а уже потом направить это соединение, в зависимости от личных пристрастий – к земле, средней точке, общей шине, корпусу, или совсем на худой конец – к GND-у.

Ну что ж, с трансформатором определились, пора озадачиться полным джентльменским набором настоящего мужчины – плавками с меховым гульфиком, а главное, непосредственно импульсным блоком питания, оснащённым такими значимыми прибамбасами, как устройства мягкого пуска и защиты от токовых перегрузок и КЗ.
Всё это хозяйство подробно опишем на странице Ссылка на страницу.

Измерить мощность БП

28.12.2018, 17:14

Описать класс Пылесос с атрибутами Марка, Потребляемая мощность, Мощность всасывания
Здравствуйте уважаемые любители и ценители языка С#! У меня к вам огромная просьба. На днях нужно.

Влияет ли мощность процессора на мощность видеокарты?
Народ кто шарит Доброго времени суток, В общим такой вопрос влияет ли мощьность процессора на.

Измерить амперы
Как программно измерить амперы? Например нужно измерит амперы входящий амперы батарейки или.

Можно ли измерить нейтрино?
Длину в один метр можно измерить сантиметровой линейкой Вес в один килограмм можно измерить.

Как измерить производительность?
Никто никогда не хотел измерить производительность своей системы? Я уже хренову тучу веремени.

28.12.2018, 17:222
28.12.2018, 17:44 [ТС]3
29.12.2018, 11:174

да, еще есть +5 дежурка, и на старых -5 и -12 сейчас не используется. А ток который может теоретически выдать БП по этим линиям указан на этикетке, также там указаны суммарные токи или мощности по нескольким линиям одновременно.

Или нужно измерить текущую мощность выдаваемую БП? тогда включать в каждую линию амперметр и вольтметр и замерять.

29.12.2018, 11:17
29.12.2018, 11:335

Амперметр подключается последовательно в цепь с нагрузкой, а вольтметр – паралельно. умножением текущего напряжения на силу тока – получится мощность на этом участке цепи. Но тут же еще прикол. Сила тока зависит от потребления. Как нагрузите – так и потребит. Короче, всё сложно.

Обычно делают так: нагружают на 100Вт, замеряют вольты. Если вольты не просели ниже 5% от номинала – нагружают на 150Вт, замеряют. и так далее, с небольшим шагом. И когда вольты просядут ниже 5% – знач всё, шаг за грань. Предыдущее было потолком для данного участка цепи.

мощность нагрузки считают по сопротивлению и напряжению (номинальному): квадрат напряжения разделить на сопротивление нагрузки в омах. P=U 2 /R
Безымянный.png
***
Еще как вариант – есть такие – ваттметры
26628913_images_2356572745.jpg
в них подкл. БП как в розетку. А сам ватметр – подкл в розетку. Он покажет потребление БП из сети. Потом нужно умножить это на коэфициено мощности БП. Допустим, если это китаец без роду-племени – то это примерно 0,75 или 0,7. Если что-то покруче – то 0,8. Умножаете показания ватметра на это и получаете примерную текущую цифру потребления вашего железа из БП. Точность зависит от того, насколько точно вы узнаете коэфициент БП.

29.12.2018, 15:37 [ТС]6
30.12.2018, 11:187
30.12.2018, 17:078

byte777, короче. Вот имеется у вас какая-то сборка, ок? Считаете: потребление проца + потребление видяхи + 50 – это будет реальное приблизительное потребление конфигурации. Качаете аиду и фурмарк, ставите стресс-тест, ставите галочку ФПУ одну, ок? Потом запускаете фурмарк, ок? Одновременно с Аидой. Потом меряете мультиметром 12-вольтовую линию. Если не просаживается ниже 11,8 вольт – знач ок. Так же – меряете 5-вольтовую и 3,3-вольтовую линию, там ищете просадку ниже 5%. Если просадок нет – знач БП на данной мощности (которую вы посчитали) можно считать рабочим.

Потом (если он не на гарантии) снимаете крышку и смотрите на входной фильтр – насколько он полон или пуст, ну и остальное (по ссылке). Так же – смотрите какие у него кондёры

По этому всему – судите про качество этого БП.

01.01.2019, 18:32 [ТС]9

Спасибо! А как выглядит входной фильтр и что именно смотреть на нем?
Я не пойму как мне измерить напряжение блока питания если я его к компьютеру подключу или будут кабеля которые не подключены к компьютеру?

Добавлено через 20 минут
Если просадка больше 5 процентов то что делать смотреть что может быть сломано что менять?

02.01.2019, 11:2810

Ссылки с поста №8 читайте.

02.01.2019, 13:03

Меню пользователя Evg
Читать блог
02.01.2019, 13:06 [ТС]12
02.01.2019, 13:4713

Решение

А что вы хотели от входного фильтра? Человек, не имеющий специальных навыков – обычно не просит рассказать по входному фильтру, а смотрит обзоры на конкретную модель. А тут вопрос был поставлен – как отличать схемотехнику плохого БП от схемотехники хорошего. Как я на это отвечу просто?
Ну, вот
0u7c2c7a0c-cfdedf40-6a0ec35f.jpg
плата с Корсара СХ450.
1 – входной фильтр. Как видите, там куча кондёров, дросселей и варисторов. Эти штуки отвечают за то, чтобы фильтровать всё то, что поступает из розетки, и очищать его от вредных примесей.
2 – блок активного ПФС. Эта штука отвечает за то, чтобы компенсировать реактивные мощности в БП и таким образом повышать надёжность самого БП и снижать нагрузку на проводку в доме.
3 – низковольтный преобразователь 12 вольт. Он качает всю мощность БП, делая одну большую и мощную 12-вольтовую линию.
4 – преобразователь постоянного тока, делающий из 12 вольт 5 и 3,3 – вольтовые линии.

Ссылку на плохие и хорошие кондёры я давал уже.
Вот так устроен хороший БП.

А вот схема с Аэрокула vx-600
13859_8.1537427804.jpg
Про качество кондёров я говорил, они так себе в этом БП.
1 – входной фильтр и блок ПФС. Как видите, сияют пустотой и чистотой.
2 – как видим, схема с преобразователями постоянного тока отсутствует, а присутствует схема групповой стабилизации. Это схема – признак более бюджетных решений. Суть в том, что стабильность напряжений на разных линиях зависит от нагрузки на других линиях. Блоки с этой схемой тоже есть хорошие, но, конечно, бюджетные уже, но прикол в том, что эти два дросселя групповой стабилизации – прекрасно так греются, градусов думаю до 80-ти, зависит от охлаждения. И как видите, там рядом понатыкано много электролитических кондёров, которые фильтруют низковольтные линии. И они крайне не любят когда их греют. Поэтому туда ставят кондёры высокотемпературных серий. Но во-первых – их туда ставят мало (экономят сволочи), а во-вторых – их ставят говённые, от чего они дуются и иногда взрываются, разнося по комнате черный дым, а по БП – куски металла и брызги электролита. Поэтому следует следить за качеством конденсаторов в этой вот части блока питания.

Как определить мощность импульсного блока питания

Расчёт импульсных трансформаторов

Автор: PLATON, dr-alex192@yandex.ru
Опубликовано 11.11.2014
Создано при помощи КотоРед.

Хочу рассказать о расчёте импульсных трансформаторов т.к. в сети очень много методик, но все они какие – то отдалённые и примерные с какими то непонятными коэффициентами, числами, откуда они взялись никто не описывает а приводит конечный результат в итоге результат получается с большим отклонением!!

Начнём с того, что мы захотели разработать некое устройство, посчитали необходимую требуемую мощность на выходе, допустим она равна 250 Вт, далее необходимо выбрать магнитопровод обеспечивающий заданую мощность.

Для этого существует реальная формула для оценки входной габаритной мощности магнитного элемента:

  • кф – коэффициент формы напряжения или тока: для синуса =1,11 для прямоугольника =1.
  • Кзс – коэффициент заполнения геометрического сечения магнитопровода материалом феромагнетика Кзс = 0,6 – 0,95 и даётся в справочной литературе на магнитный элемент.
  • Кок – коэффициент заполнения окна магнитопровода сечениями проводников, Кок =0,35.
  • n0 – коэффициент показывающий какую часть катушки занимает первичная обмотка, для трансформаторов n0 = 0,5.
  • Sc – сечение магнитопровода.
  • Sок – сечение окна магнитопровода.
  • J – плотность тока, при естественном охлаждении 3500000 А/м2, при принудительном 6000000 А/м2
  • В – рабочая индукция магнитопровода.
  • F – частота напряжения либо тока Гц.

И так по этой формуле мы оценим реальную габаритную мощность трансформатора и прикиним что можем выжать с этого сердечника!

Например:

Имеем трансформатор от компьютерного блока питания с параметрами.

Сечение магнитопровода Sс = 0,9 см2

Сечение окна Sок = 2,4 см2

Рабочая индукция В = 0,15 (ориентировочное значение)

Частота предпологаемой работы нашего устройства f = 50кГц.

Все величины в единицах СИ. Т.е. переводим всё в метры, амперы, герцы, и.т.д.

Получим:

Так сердечник оценили, идём дальше, теперь необходимо разобраться с витками и сечением провода.

Начнём с витков в первичной обмотки, для этого существует замечательная формула:

Все данные мы рассмотрели выше, кроме U1– это непосредственно напряжение на первичной обмотке.

Допустим строим полумостовой преобразователь, Еп = 24В, следовательно U1 = 12В т.к первичная обмотка будет подключена через ёмкостной делитель т.е 24/2.

Далее считаем.

Вторичная обмотка допустим имеет напряжение 50В.

Все значения округляем до целого числа!

Теперь посчитаем сечение проводников обмоток.

P1 – мощность необходимая нам на выходе и принятая ранее 250 Вт.

  • Вторичной: (потерями пренебрежём)

При намотке трансформатора не забываем про вытеснение тока на поверхность проводника в зависимости от частоты и производим расщепление проводника (литцендрант) или используем фольгу.

  • Формула для расчёта расщепленного проводника:

Теперь не трудно посчитать и диаметр провода и раскладку провода!

В этой статье я хотел коротко и доступно рассказать о расчёте импульсного трансформатора, с разъяснением основных коэффициентов, что откуда берётся.

Также не забываем, что для более качественного расчёта необходимо использовать справочные данные магнитного элемента.

В итоге хотелось сказать, что использую даную методику уже несколько лет для расчёта как низкочастотных так и ВЧ трансформаторов.

Используемая литература:

Обрусник В.П. Магнитные элементы электронных устройств: Учебное пособие. – Томск: ТУСУР 2006 – 154 с.

Форум АСУТП

Клуб специалистов в области промышленной автоматизации

  • обязательно заполнить свой профиль на русском языке кириллицей
  • не писать свой вопрос в первую попавшуюся тему – вместо этого создать новую тему
  • дублирование сообщений приравнивается к спаму
  • за поиск и предложение пиратского ПО – бан без предупреждения
  • рекламу и частные объявления мы не размещаем ни на каких условиях

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Serv13 » 29 дек 2017, 21:39

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Ryzhij » 30 дек 2017, 00:39

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Михайло » 30 дек 2017, 05:43

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Никита » 30 дек 2017, 15:10

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Serv13 » 30 дек 2017, 15:19

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Ryzhij » 30 дек 2017, 15:56

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Serv13 » 30 дек 2017, 16:16

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Ryzhij » 30 дек 2017, 16:37

Пик-фактор очегь сильно меняется в зависимости от нагрузки, входного напряжения и по мере старения БП.
Его проще измерить по факту, чем задекларировать.

По поводу потребляемой мощности, тут опять же многое зависит от ответа на вопрос: “Зачем?”.
Где-то нужна будет пиковая мощность, где-то стартовый ток, где-то мощность тепловых потерь.
В случае импульсных БП все это считается по разным методикам.

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Serv13 » 30 дек 2017, 16:50

Ryzhij писал(а): Пик-фактор очегь сильно меняется в зависимости от нагрузки, входного напряжения и по мере старения БП.
Его проще измерить по факту, чем задекларировать.

По поводу потребляемой мощности, тут опять же многое зависит от ответа на вопрос: “Зачем?”.
Где-то нужна будет пиковая мощность, где-то стартовый ток, где-то мощность тепловых потерь.
В случае импульсных БП все это считается по разным методикам.

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Михайло » 30 дек 2017, 16:57

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Ryzhij » 30 дек 2017, 17:37

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Jackson » 30 дек 2017, 23:45

Автомат надо ставить тот, что указан в документации на БП. Если же этого не указано, то указан номинальный ток при полной мощности (эквивалентное действующее значение) и максимальный пусковой ток.
Как раз недавно решал эту задачку: БП с номинальным током 1,5А и пусковым током до 50. 🙂 Тут кривая D однозначно, а номинал тот, который получится из кратности по пусковому току. И никак иначе.

Отправлено спустя 5 минут 11 секунд:

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Ryzhij » 30 дек 2017, 23:55

И он там таки указан – С10А

Отправлено спустя 1 минуту 49 секунд:

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Jackson » 31 дек 2017, 00:01

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение NicanVa » 31 дек 2017, 17:55

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Никита » 31 дек 2017, 23:16

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение NicanVa » 01 янв 2018, 09:11

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Ryzhij » 01 янв 2018, 09:40

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Jackson » 01 янв 2018, 19:12

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Ryzhij » 01 янв 2018, 19:25

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение rwg » 01 янв 2018, 19:43

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Ryzhij » 01 янв 2018, 22:20

Всё это так, только мы ничего не измеряем сами, а оперируем справочными данными из каталога Сименса. А эта фирма часто приводит данные не особо затрудняя себя пояснениями.

Итак, предлагаю для начала обратиться к статье
http://www.spwr.by/stati/korrektor-koef . nosti.html
а уж потом проанализировать характеристики представленного БП.
Из того, что рассматриваемый прибор имеете два диапазона входных питающих напряжений, а не один расширенный, и что приведенные данные по входным токам, напряжению, КПД, и выходной мощности “не бьются меж собой”, можно сделать два вывода:
1. Этот БП не имеет схемы коррекции коэффициента потребляемой мощности (и в нашем случае это будет не просто косинус фи);
2. В каталоге даны амплитудные значения токов потребления, а не True RMS.

От себя добавлю, что введение в схему БП корректора коэффициента мощности PFC заодно позволяет достичь весьма скромных значений стартового тока.

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение NicanVa » 03 янв 2018, 02:32

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Ryzhij » 03 янв 2018, 08:25

Расчет мощности потребляемой импульсным блоком питания

Сообщение Serv13 » 06 янв 2018, 22:10

Mail1977 › Блог › Импульсные блоки питания.Что к чему и от чего))

В последнее время мне задавалось некоторое количество вопросов по теме стабилизации напряжения.Или о том как светодиоды надо запитать.
Хочу изложить свой теоретический взгляд на взаимодействие компонентов в схеме блока питания.
В блоке питания есть микросхема.Она, в сути, является мозгом устройства.Управляет силовым ключом, либо встроенным внутрь нее, либо внешним.Силовой ключ очень быстро открываясь и закрываясь накачивает напряжение в дроссель.На выходе появляется напряжение, это напряжение надо отследить.И если напряжение на выходе достигнет нужного нам значения-надо сообщить об этом управляющей микросхеме.Она, услышав эту новость, уменьшит время открытия силового ключа.Накачка в дроссель уменьшится и на выходе напряжение начнет падать.Но схема, отслеживающая напряжение на выходе, опять сообщит микросхеме, что напряжение падает ниже нам нужного и микросхема снова увеличит время открытия силового ключа.

Схема отслеживающая, что творится на выходе блока питания, будет нами названа ОС(обратной связью).
Обратная связь эта та часть блока питания, играясь с которой, мы можем получить на выходе блока питания нужные нам вольты.
Вариантов ее схемотехники несколько.В низковольтных блоках питания, которые мы покупаем в китае и лепим в авто, обычно обратная связь это делитель напряжение(два резистора в средней точке которых должно получится определенное напряжение при нужных нам вольтах на выходе БП.)
Например микросхема ждет что на ее ножке обратной связи должно быть 1.25 вольта.На выходе БП 5 вольт.В средней точке делителя 1.25.Ура микросхема будет точно держать в узде дроссель, уменьшая или увеличивая скважность на силовом ключе так что бы на ее ножке обратной связи было всегда 1.25.
Блоки питания от сети делают тоже самое.Разница только в том что там микросхема другая.Но суть и смысл остается тот же в принципе.(различие в том что нам надо отделить физически высоковольтную часть блока от низковольтной.Значит и обратную связь надо как-то сделать так, что бы она смотрела, что там у нас на выходе низковольтном и сообщала инфу микросхеме, стоящей в высоковольтной части.
Для этого можно применить оптопару.Зачастую так и сделано.схема обратной связи смотрит на напряжение и через моргули на светодиоде, внутри оптопары, сообщает через фототранзистор, в той же оптопаре, нужные данные на высоковольтную часть БП.А именно на ножку обратной связи микросхемы.
Схема управляющая светиком оптопары сделана несколько иначе чем делитель.Зачастую на TL431.
Вот вам ссылка что нашел в инете с наскока, то и даю vprl.ru/publ/tekhnologii/…_zver_quot_takoj/9-1-0-17
Если разобрались, то думаю поняли, что делитель там тоже есть.Все с него начинается, только делитель сначала сообщает ТЛке данные, а она уже через оптопару дает отчет управляющей микросхеме.
Значит играясь делителем на выходе БП мы опять же можем напряжение опускать или поднимать…
Теперь о силе тока.Описанное мной ранее относилось к контролю напряжения.Но если мы сделаем обратную связь с контролем силы тока-получим токовый драйвер.Управляющей микросхеме важен сигнал на ее ножке, а что там на выходе, в реале, ее мало волнует.Значит отследим силу тока и как только сила тока станет выше чем нам надо-тут же отправим сигнал микросхеме, как будто у нас превышение напряжения.Глупая микросхема решит, что напряжение выше нормы и начнет его сбрасывать.А у нас то ток.Вот мы ее и накололи ха-ха.
Как отследить ток?По падению напряжения на шунте.Например берем резистор в 0.1 Ом и зная сколько было до него и сколько после-мы легко высчитываем нужные нам цифры.Например ОУ (операционный усилитель)
Легко отследит что у нас упало на резисторе и обманет БП.
Вот пример:
e-a.d-cd.net/1c6246as-960.jpg схема стабилизатора напряжения
h-a.d-cd.net/f56246as-960.jpg схема стабилизатора тока.
Тоже нарыл тут.Сдается это поделие Андрея Голубева.
Но нам не поделка важна а сам смысл.Почувствуйте разницу между этими двумя схемами.

Так же можно наколоть и сетевой блок питания.Как мы раньше уже убедились принцип один и тот же.
Не забываем что никто не отменял мощность.А она равна произведению напряжения на силу тока.А значит наш БП может выдать больше напряжение, но уже ниже силу тока.Мы тут с himiks общались и просто цифра от туда в голове засела.Например сетевой импульсный блок питания 12 вольт 2 ампера может выдать и 24 вольта но уже 1 ампер.Потому что он 24 Ватта.И он каким был таким и остался.Главное что бы выходная часть не развалилась от перенапряжения, конденсаторы не бабахнули))Разумеется так сильно поднимать не стоит-но процентов на 50-70 можно.
Ну и так же по падению на шунте его можно наколоть и заставить поработать драйвером.Ха-ха.

А почему же тогда есть микросхемы, которые именно под драйверы используют, а есть под стабилизаторы напряжения?Да просто там в микросхеме драйвера сам шунт и операционник уже встроены в ее потроха, только и всего.
Хотелось бы еще о стабилизаторе напряжения поговорить, особенно большая и больная тема, когда в авто от 10-14 и до 16 вольт, а на выходе нам надо 12 вольт.Что бы 100500 км говноленты светодиодной на авто накрутить и радоваться)))
Сложность в том что там надо и повышать и понижать в одном устройстве.А обычно блоки питания такого плана или повышают или понижают, но не все вместе.
Есть способ выкрутиться.воспользуемся топологией SEPIC (single-ended primary inductor converter)
Что первое нашел то и даю.
meta-kot.livejournal.com/14245.html?thread=15525
Там кстати есть схема стабилизатора и тока и напряжения.

И вот еще что нашел.
Интересный способ обмануть судьбу.Я вот как-то увидел TPS63061 и на ее основе s7v7f5.И подумал, а зачем там столько кондеров, и почему дроссель изолирован от нагрузки.И закралась подозрительная мыслишка, которая мне позволила найти вот этот рисунок.
radiokot.ru/forum/downloa…81ab400c2698604a238ba4be3
(нет что бы даташит изучить))не наш метод)
Разумеется что там сам принцип.Нет делителя на обратной связи.И я бы еще ввел защиту от низкого напряжения на той же TL431.Если внимательно прочитали писанину выше.То сами догадаетесь где делитель и как сделать защиту по просадкам входного напряжения.))

Ну а это так, для общего понимания.Если хочется вникнуть глубже-читаните open.e-voron.dp.ua/stabil…ov-na-mikrosheme-ms34063/ (там примеры для МС34063).Главное что бы крышу не снесло))Но полезное для себя найдете.Тем более, что суть и смысл остаются актуальными для любых микросхем такого плана.
Эх как-то без картинок получилось…
Ладно ща найду для чисто поржать…

Вот так же может начать выглядеть и ваш БП, если вы не зная теории, полезете к нему с практикой.
А если это сетевой БП то все манипуляции производите с выключенным из сети БП.А то и сам мастер, в вашем лице, может принять такой вид.Входная часть такого блока находится под напряжением в 300 вольт.Не прикасайтесь пальцами к компонентам блока питания, находящимся в высоковольтной части.Не буду напирать на проверку отсутствия заряда в питающем конденсаторе, если сетевой БП не исправен и вы лезете к нему с ремонтом, значит вы и так уже все знаете и понимаете.(я предупредил, так что все на ваш страх и риск)

Читайте также:  Количество розеток в комнате по нормам
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector