Импульсный лабораторный источник питания
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
? сумматора R8, R9, реализует защиту преобразователя от короткого замыкания в каналах +5 В, 12 В, -5 В. Уменьшение напряжений в любом из перечисленных каналов вызовет открывание транзистора VT4, который в свою очередь откроет VT1. При этом управляющие импульсы на выходе ШИМ-контроллера отсутствуют.
Зашита от превышения напряжения выполнена на стабилитронах VD1, VD3, резистор R3 для них балластный. Увеличение напряжения повлечет открытие транзистора VT4. - 12 В, - 5 В. Уменьшение напряжений в любом из перечисленных каналов вызовет открывание транзистора VT4, который в свою очередь откроет VT1. При этом управляющие импульсы на выходе ШИМ-контроллера отсутствуют.
Зашита от превышения напряжения выполнена на стабилитронах VD1, VD3, резистор R3 для них балластный. Увеличение напряжения повлечет открытие транзистора VT4.
Рисунок 2.17 - Схема защиты источника питания DTK (ATX)
2.1.2.8 Выходной выпрямитель
Выходные выпрямители источника питания различают по значению напряжения выходного канала. Они выполнены по двухтактной схеме и, как уже отмечалось, имеются на UBbl>;= +12 В, +5 В, - 12 В и -5 В. Вследствие высокой частоты работы преобразователя объясняется использование специальных элементов, допускающих работу при повышенных частотах и температурах. Так, в качестве выпрямительных используются диоды Шоттки, обладающие малым падением напряжения в прямом направлении (0,2...0,3 В для кремниевых диодов), и конденсаторы с малыми потерями, допускающими работу при высоких температурах.
Схема представлена на рисунке 2.19. Выпрямитель каждого канала выполнен по двухполупериодной схеме выпрямления, обладающей меньшим коэффициентом пульсаций по сравнению с однополупериодной. Фильтрацию выходного напряжения выходных напряжений осуществляют индуктивными (LI, L3, L4) и емкостными фильтрами (С19, С20, С21, С22 и С25). Включение последовательных RC-цепочек R9, С10 и R10, СП параллельно обмоткам трансформаторов позволяет уменьшить интенсивность помех создаваемых источником. Возможность значительного повышения напряжения на выходе выпрямителя при отключенной нагрузке устраняется резисторами R31, R32, R33, R34.
Формирование отрицательных напряжений источника питания может осуществляться не только с помощью выпрямителей, но и с применением интегральных стабилизаторов. Так, например, в канале -5 В источника питания E200S-U используется интегральный стабилизатор типа МС7905 (рисунок 2.20).
Рисунок 2.19 Высокочастотный выпрямитель источника питания PM-230W
Рисунок 2.20 Формирователь отрицательного напряжения -5В на интегральном стабилизаторе МС7905
2.2 Стабилизаторы напряжения (National Semiconductor)
Общее описание. Интегральные схемы LM 317, LM3H представляют собой регулируемые 3-выводные стабилизаторы положительного напряжения, обеспечивающие выходной ток 1,5 А в диапазоне выходного напряжения от 1,2 до 37 В. Они очень удобны в обращении и требуют только два внешних резистора для установки выходного напряжения Стабилизация по сети (по входу) и по выходу выше, чем при использовании стандартных фиксированных (заземленным стабилизаторов). Кроме того LM317 размешен в стандартных транзисторных корпусах, которые удобно устанавливать на печатные платы. Помимо того что схемы серии LM317 обладают лучшими характеристиками, чем фиксированные стабилизаторы, они обеспечивают полную защиту от перегрузки, что возможно только в ИМС. Типовая схема включения микросхемы приведена на рисунке 2.21.
Свойства:
- Регулируемый выход вплоть до 1,2 В
- Гарантированный выходной ток 1,5 А
- Типовая стабилизация по входу 0,01%,В
- Типовая стабилизация по нагрузке 0.1%
- 100%-ная повторяемость по электрическим характеристикам
- Нет необходимости иметь запасы источников на различные напряжения
- Используем стандартный 3-выводноЙ Транзисторный корпус
- Ослабление пульсаций на 80 дБ
Рисунок 2.21 - Типовая схемы включения
Помимо того что LM317 заменяет фиксированные стабилизаторы, эта интегральная схема находит широкое применение и в других приложениях. В связи с тем что стабилизатор являемся плавающим и для него имеет значение только разность (перепал) напряжения между входом и выходом, можно строить источники па напряжения до нескольких сотен вольт.
Рисунок 2.22 - Стабилизатор с програмируемым входом
На основе схемы рисунок 2.22 достаточно просто построить импульсный стабилизатор, стабилизатор с программируемым выходом, а при включении между выходом и выводом регулировки фиксированного резистора LM317 можно использовать в качестве прецизионною стабилизатора тока.
Рисунок 2.23 - Принципиальная схема интегрального стабилизатора
Добавив компаратор одним входом, включенным к нагрузке, а другим к делителю напряжения [2] можно получить ограничение тока нагрузки, как это показано на рисунке 2.24.
Рисунок 2.24 - Стабилизатор напряжения с ограничением тока
3. РАЗРАБОТКА СХЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТРУКТУРНОЙ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ЛАБОРАТОРНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ
3.1 Разработка схемы электрической структурной
Так как в качестве опорного напряжения используем импульсный источник питания системных блоков, то необходимо разработать схему регулировки управления и контроля. Так как источник питания должен обладать двумя полярностями, то и схем регулировки напряжения и тока должно быть две.
Устройство должно содержать блок регулировки напряжения в интервале о