Основные понятия
Для того, чтобы лучше углубиться в тему и понять принцип работы практических схем, перечислим основные элементы, их назначение и характеристики.
Инверторы
Инвертор – это устройство, необходимое для преобразования постоянного тока в переменный. Любой инвертор может воспроизводить две разные формы переменного напряжения: модифицированную синусоиду и чистую синусоиду. Модифицированная применяется в бюджетных UPS и появляется обычно в результате пользования двухтактным мощным каскадом с трансформатором.
Чистая синусоида необходима для UPS подороже, которые тоже обладают двойным преобразованием, но для более профессиональных инверторов.
XX инверторы
В каждом инверторе есть режим ХХ, который обозначает затратное первичное потребление. Это потребление всегда можно уменьшить, но проще вырубить его без лишней нагрузки, потому что в этом случае совсем не будет потреблять. Это и называется уменьшением хх инверторов egs002 на трансформаторе.
Контроллер
Не менее важными, чем инверторы, являются такие устройства, как контроллеры. Они представляют собой устройства, которые позволяют обрабатывать цифровые сигналы. В большом количестве сфер, где раньше использовались электромеханические реле, вместо них стали активно использоваться контроллеры. Особенно часто они применяются в сферах автоматизации.
Откуда берётся ШИМ
Вариант 1 — аналоговый
ШИМ сигнал создаётся специально сконструированными устройствами – генераторами ШИМ сигнала или генераторами прямоугольных импульсов. Они могут быть собраны как на аналоговой базе, так и на основе микроконтроллеров, как в виде схемы из нескольких транзисторов, так и в виде интегральной микросхемы.
Самый простой вариант это микросхема NE555, собирается всё по схеме:
Схема ШИМ генератора на NE555
Но если лень разбираться и паять, то китайцы за нас всё уже давно сделали.
ШИМ генератор на NE555
Стоит $0,5, работает стабильно при питании от 5 до 16 вольт
Выдаёт ШИМ сигнал амплитудой в 5 вольт, скважность можно менять подстроечным резистором (вон та синяя штуковина с вырезом под отвертку). При желании можно заменить подстроечный резистор на переменный и получим удобную ручку регулировки
Вариант 2 – цифровой
Более сложный для новичка – использование микроконтроллера, но вместе с тем более интересный и дающий широкие возможности. Звучит страшно, но самом деле реализуется довольно просто.
В качестве микроконтроллера удобнее всего взять отладочную плату ардуино.
Как с ней работать написано вот здесь. Подключаем ардуинку к компьютеру и заливаем в неё вот такой наисложнейший код:
void setup() {
pinMode(3,OUTPUT); // опреднляем пин D3 как выход
}
void loop() {
int duty = 30; // определяем скважность равной 30%
int value = 255/10*duty; // переводим значение скважности в 8 битный формат
analogWrite(3, value); // выводим ШИМ значением value на пин D3
1
2
3
4
5
6
7
voidsetup(){
pinMode(3,OUTPUT);// опреднляем пин D3 как выход
}
voidloop(){
intduty=30;// определяем скважность равной 30%
intvalue=25510*duty;// переводим значение скважности в 8 битный формат
analogWrite(3,value);// выводим ШИМ значением value на пин D3
Далее цепляемся осциллографом к пину D3 и видим:
ШИМ скважность 30%
Сигнал частотой (Freq) -526 Гц, амплитудой (Vmax)- 5 вольт и скважностью (duty) – 30.9 %. Меняем скважность в коде — меняется и скважность на выходе
Добавляем датчик температуры или освещённости, прописываем зависимость скважности на выходе от показаний датчиков и — готова регулировка с обратной связью
Меняем скважность в коде — меняется и скважность на выходе. Добавляем датчик температуры или освещённости, прописываем зависимость скважности на выходе от показаний датчиков и — готова регулировка с обратной связью
Транзисторы: MOSFET
Кремний используется в производстве самой главной части любого процессора — транзистора. Существует множество различных методов их изготовления, однако мы остановимся на самой распространенной на сегодня технологии MOSFET (metal–oxide–semiconductor field-effect transistor, или полевой транзистор со структурой металл-оксид-полупроводник).
MOSFET-транзистор имеет относительно простой дизайн, однако в то же время существуют некоторые сложности в его имплементации. Такой транзистор состоит из четырех основных частей: истока (source), затвора (gate), стока (drain) и базы (body). Остановимся подробнее на взаимодействии первых трех компонентов.
Технологические сложности
Несмотря на распространение чипов, число производств сокращалось. Кроме TSMC, единственной компанией, которая способна производить на коммерческой основе самые современные 5-нанометровые чипы, является южнокорейская Samsung Electronics.
При этом сейчас TSMC строит новый завод на юге Тайваня, где будет производить уже 3-нм чипы. Запуск нового «узла» будет означать, что такие производители, как Intel и GlobalFoundries, будут отставать по меньшей мере на два поколения.
В 1980-х годах, когда технология только была изобретена, компании самостоятельно производили чипы. Но чтобы обойти японские компании, американские гиганты все чаще концентрировались на разработке, передавая производство на аутсорс. Именно этот тренд и предвидел Моррис Чанг, который основал TSMC в 1987 году после учебы в Гарварде, Стэнфорде и Массачусетском технологическом институте и 25 лет работы в Texas Instruments.
Чанг некоторое время даже работал в убыток, прогнозируя, что низкие расценки помогут завоевать большую долю перспективного рынка, что бизнес станет прибыльным. Так и случилось. Поскольку каждое поколение полупроводников требует более сложной разработки и больших инвестиций, другие производители микросхем с годами сосредоточились на проектировании и оставили производство специализированным заводам, таким как TSMC.
Фото в тексте: VVVproduct /
Чем выше становилась стоимость новых единиц, тем больше другие производители микросхем начинали отдавать их на аутсорсинг, и тем больше конкурентов TSMC на рынке литейного производства выбывали из гонки.
Сейчас полупроводники TSMC продаются в продуктах таких брендов, как Apple, AMD или Qualcomm. Apple остается ключевым партнером тайваньской компании, что значительным образом повлияло на ее успех. А благодаря желанию гиганта оснащать каждое поколение iPhone новыми итерациями чипов, TSMC вынуждена была постоянно демонстрировать новые достижения.
Управление по напряжению с пропорциональным управлением
При управлении по напряжению с пропорциональным управлением рассогласование выходного напряжения должно вносить поправку в скважность управляющих импульсов. Пропорцию между величиной рассогласования и величиной коррекции скважности обеспечивает усилитель ошибки и фильтр петли регулирования
Управление по напряжению с пропорциональным управлением используется сравнительно редко, так как при этом методе управления индуктивность может входить в насыщение при запуске источника и при коротком замыкании на выходе, требуется петлевой фильтр второго порядка и есть влияние входного напряжения на коэффициент усиления усилителя ошибки.
Управление по напряжению с пропорциональным управлением можно реализовать на встроенной периферии PIC контроллеров с помощью ШИМ модулятора – необходим генератор пилы (Ramp генератор) и компаратор (реализацию ШИМ модуляторов мы уже рассматривали в )
Генерируемый микроконтроллером опорный ШИМ служит для формирования пилообразного напряжения и определяет частоту управляющих импульсов, а напряжение обратной связи определяет скважность управляющих импульсов
Для предотвращения насыщения индуктивности при запуске источника или при коротком замыкании на выходе нужно ограничить скважность управляющего сигнала. Для этого выходной сигнал компаратора (CMP1_out) подаем на CLC (элемент И), а на другой вход – опорный ШИМ формирования пилы (сигнал PWM рис
10). Длительность импульса ШИМ будет служить ограничителем скважности управляющего сигнала DRV (ограничивать сигнал с выхода компаратора).
Рис.9 ШИМ-контроллер ИИП в режиме управления по напряжению с пропорциональным управлением.
Рис.10. Диаграммы работы ШИМ контроллера с управлением по напряжению
Как не купить китайский новодел по цене антиквариата
Цена старинных фарфоровых предметов исчисляется тысячами долларов. Продукция именитых брендов прошлого – не только гордость коллекционеров, но и выгодное вложение капитала, ведь со временем она только дорожает. Однако неопытным добытчикам «белого золота» легко стать жертвой китайских «умельцев», поднаторевших в изготовлении контрафакта. Как определить, антикварный ли предлагается фарфор или это ничего не стоящий новодел?
Опытные эксперты советуют начинать нелёгкий путь коллекционера не с первых статуэток или сервизов, а с научных изданий, где содержится информация по той или иной известной марке. Не стоит «набрасываться» сразу на всех флагманов фарфоровой индустрии – от Мейсена до Гжели или Дулёво. Лучше досконально изучить почерк одного производителя, чтобы даже на глаз отличать подлинник от подделки, а затем уже расширять круг своих интересов.
Обязательно следует познакомиться с историей предприятия, особенностями технологии в разные периоды его работы и оригинальными клеймами. В дальнейшем эти знания помогут выявить подделку.
Предупреждён, значит, вооружён
Покупка антиквариата через интернет – идеальный способ «нарваться» на мошенников. Не видя предмет «вживую», трудно определить его подлинность, даже по очень хорошим фотографиям. На проверенных сервисах вполне может случиться форс-мажор, ведь их владельцы не отвечают за действия продавцов. Единственное место, где обман покупателей исключён – аукционные дома, заинтересованные в своей безупречной репутации.
Низкая цена – первый сигнал, что под видом антиквариата продаётся китайский новодел. Настоящий старинный фарфор не может стоить дёшево.
Многие бренды прошлого, на сегодняшний день не существующие, но востребованные на антикварных рынках, пережили «второе рождение» в Китае. Это относится в частности, к легенде итальянской культуры – Capodimonte и не менее популярной немецкой марке Karl Ens.
Позолоченные предметы без потёртостей не могут быть старинными. Технология нанесения драгметаллов в XVIII – XIX веках отличается от современной и при активном пользовании отводки обязательно стираются.
Подделки проявляются в деталях, которым обычно уделяют мало внимания. Но, чтобы увидеть обман, необходимо хорошо знать особенности того или иного производителя. Неправильно подобранная цветовая гамма, искажённые пропорции, изменённая форма подставки, странно расположенное клеймо говорят о том, что перед покупателем не оригинал, а китайский новодел.
Некачественный глазурный слой с пятнами, «проплешинами», инородными вкраплениями и прочими дефектами не характерен для таких гигантов индустрии, как Севр, Мейсен, Лимож или Веджвуд
Зато современных китайских фальсификаторов подобные «мелочи» совсем не волнуют.
Приобретая товар через интернет-сервисы, важно внимательно читать описание. Новоделы нередко представляются как «старинный фарфор из Германии (Франции), без указания конкретного производителя
Цена при этом вполне соответствует оригинальным брендам.
Контрафактный товар часто выдаёт деколь, заменяющая ручную роспись. Хотя многие производители прошлого тоже применяли штампованный рисунок, сначала шелкографию, а затем и переводные изображения. Но вид современной деколи отличается от аналогов прошлого – она более чёткая, красочная и гладкая, без отдельных точек, которые характерны для забытой сегодня офсетной печати. Увидеть, что кроется за тем или иным изображением: живописные мазки или механическая штамповка, поможет лупа.
Почти весь антиквариат XVIII – XIX века прошёл реставрацию. Чтобы проверить, так ли это, достаточно на несколько секунд поднести зажигалку к одной из частей изделия. При наличии повреждений будут слышны потрескивания – это нагревается лак на отреставрированных местах. О проводившихся восстановительных работах могут свидетельствовать и слишком тонкие пальцы или другие мелкие детали.
Причины и области применения ШИМ
Принцип широтно-импульсной модуляции используется в регуляторах частоты вращения мощных асинхронных двигателей. В этом случае модулирующий сигнал регулируемой частоты (однофазный или трехфазный) формируется маломощным генератором синусоиды и накладывается на несущую аналоговым способом. На выходе получается ШИМ-сигнал, который подается на ключи потребной мощности. Дальше можно пропустить получившуюся последовательность импульсов через фильтр низкой частоты, например через простую RC-цепочку, и выделить исходную синусоиду. Или можно обойтись без нее – фильтрация произойдет естественным образом за счёт инерции двигателя. Очевидно, что чем выше частота несущей, тем больше форма выходного сигнала близка к исходной синусоиде.
Возникает естественный вопрос – а почему нельзя усилить сигнал генератора сразу, например, применением мощных транзисторов? Потому что регулирующий элемент, работающий в линейном режиме, будет перераспределять мощность между нагрузкой и ключом. При этом на ключевом элементе впустую рассеивается значительная мощность. Если же мощный регулирующий элемент работает в ключевом режиме (тринистор, симистор, RGBT-транзистор), то мощность распределяется во времени. Потери будут намного ниже, а КПД – намного выше.
В цифровой технике особой альтернативы широтно-импульсному регулированию нет. Амплитуда сигнала там постоянна, менять напряжение и ток можно лишь промодулировав несущую по ширине импульса и впоследствии усреднив её. Поэтому ШИМ применяют для регулирования напряжения и тока на тех объектах, которые могут усреднять импульсный сигнал. Усреднение происходит разными способами:
- За счет инерции нагрузки. Так, тепловая инерция термоэлектронагревателей и ламп накаливания позволяет объектам регулирования заметно не остывать в паузах между импульсами.
- За счёт инерции восприятия. Светодиод успевает погаснуть от импульса к импульсу, но человеческий глаз этого не замечает и воспринимает как постоянное свечение с различной интенсивностью. На этом принципе построено управление яркостью точек LED-мониторов. Но незаметное мигание с частотой несколько сот герц все же присутствует и служит причиной усталости глаз.
- За счет механической инерции. Это свойство используется при управлении коллекторными двигателями постоянного тока. При правильно выбранной частоте регулирования двигатель не успевает затормозиться в бестоковых паузах.
Поэтому ШИМ применяют там, где решающую роль играет среднее значение напряжения или тока. Кроме упомянутых распространенных случаев, методом PWM регулируют средний ток в сварочных аппаратах и зарядных устройствах для аккумуляторных батарей и т.д.
Если естественное усреднение невозможно, во многих случаях эту роль на себя может взять уже упомянутый фильтр низкой частоты (ФНЧ) в виде RC-цепочки. Для практических целей этого достаточно, но надо понимать, что без искажений выделить исходный сигнал из ШИМ с помощью ФНЧ невозможно. Ведь спектр PWM содержит бесконечно большое количество гармоник, которые неизбежно попадут в полосу пропускания фильтра. Поэтому не стоит строить иллюзий по поводу формы восстановленной синусоиды.
Очень эффективно и эффектно управление методом ШИМ RGB-светодиодом. Этот прибор имеет три p-n перехода – красный, синий, зеленый. Изменяя раздельно яркость свечения каждого канала, можно получить практически любой цвет свечения LED (за исключением чистого белого). Возможности по созданию световых эффектов с помощью PWM безграничны.
Наиболее употребительная сфера применения цифрового сигнала, промодулированного по длительности импульса – регулирование среднего тока или напряжения, протекающего через нагрузку. Но возможно и нестандартное использование этого вида модуляции. Все зависит от фантазии разработчика.
Что такое импульсный блок питания и где применяется
Что такое гетеродин простыми словами и где применяется
Что такое аттенюатор, принцип его работы и где применяется
Что такое частотный преобразователь, основные виды и какой принцип работы
Преобразователи напряжения с 12 на 220 вольт
Что такое диодный мост, принцип его работы и схема подключения
Возможно, вам также будет интересно
Каждый инженер знает, что процесс разработки любого устройства можно сравнить с постройкой здания. Это здание должно быть прочным, долговечным и безопасным, а потому нужно строить его так, чтобы каждый кирпич был не просто установлен на свое место, а правильно и со знанием дела подобран и использован. Представьте на минуту, что в фундамент вашего здания (нового изделия), которое должно выдержать значительные нагрузки и быть безопасным для в нем живущих,
Введение Пакет расширения Control System Toolbox представляет собой основной пакет расширения. Этот один из старейших пакетов расширения широко применяется при анализе и проектировании систем и устройств управления в аэрокосмической области, ракетостроении, проектировании подвижных объектов гражданской и военной сфер применения, а также ориентирован на создание и построение систем контроля общего назначения, что является отличительным и ценным качеством пакета. Новейшая реализация пакета имеет то же наименование серии,
В статье рассматриваются нюансы процесса размещения и трассировки аппаратной части проектируемой микропроцессорной системы в кристалле, конфигурировании выводов кристалла расширяемой процессорной платформы, отчет о сигналах синхронизации и физических ресурсах, используемых в каждом регионе тактирования программируемой логики.
Что такое эфир и откуда взялось понятие
Изучением эфира занимались многие выдающиеся ученые вплоть до начала XX века. Среди них был Дмитрий Менделеев, Хендрик Лоренц, Клерк Максвелл и многие другие. Первым же о теории эфира заговорил Рене Декар. Однако больше всего с эфиром связывают Николу Тесла, который не просто верил в существование эфира, но и проводил практические опыты.
Ученые давали разное определение эфиру, но большинство из них этим понятием называли некую материю, которая заполняет собой пространство между атомами и другими частицами. Соответственно, эфир заполняет собой всю вселенную.
Особый интерес к эфиру возник в XIX веке в рамках изучения волновой оптики. Открывая для себя свойства света, ученые пришли к выводу, что он имеет волновую природу. А волна не может распространяться в полном вакууме. Ей нужна определенная среда, в которой микрочастицы могут “плыть” точно так же, как и звуковые или любые другие волны. В итоге они приходили к выводу, что эфир — это неосязаемое, всепроникающее нечто, сверхтонкая материя.
Дмитрий Менделеев добавил эфир в периодическую таблицу химических элементов. В XX веке Ньютоний был удален
К примеру, Менделеев описывал его как сверхлегкий газ (самый легкий во вселенной). Его частицы обладают предельно высокой для газов скоростью поступательного движения. Еще одна особенность вещества, по мнению химика — сверхвысокая степень проницаемости. Не сомневаясь в его существовании, Менделеев добавил частичку эфира в свою таблицу и назвал ее “Ньютоний”.
В результате теория эфира стала не просто центральной темой научных изысканий, но и смогла объяснить многие явления. К слову, некоторые из них, после отказа от теории эфира, до сих пор не имеют научных объяснений.
Режимы
При использовании униполярного режима используются осциллограммы. Так же в этом режиме Н-мост делится на две половины, одна из которых используется как ШИМ, а другая – в качестве переключателя с одной полярности на другую.
В биполярном режиме обе половины работают в качестве ШИМ, но в данном случае на каждую из них будет нужен дроссель и персональная обратная связь.
Вообще модуль egs002 настроен на униполярный режим, поэтому другим не принято пользоваться.
Лучше всего использовать двухтактный контроллер UC3825, а так же около трех пар полевиков, похожих на тип P60NF06. В этом комплекте предусмотрена защита от перегрузки, перегрева и даже резкого снижения напряжения питания. В последних случаях защита осуществлена как отдельный модуль с двумя компараторами. Если произойдет перегрев, снижение или понижение температуры, а напряжения упадет 10,5 В и ниже, то в цепочку защиты ШИМ контроллера придет напряжение выше 1 В, после чего он отключится.
Характеристики ШИМ сигнала
Важными характеристиками ШИМ сигнала являются:
амплитуда (U);
частота (f);
скважность (S) или коэффициент заполнения D.
Амплитуда в вольтах задается в зависимости от нагрузки. Она должна обеспечивать номинальное напряжение питания потребителя.
Частота сигнала, модулируемого по ширине импульса, выбирается из следующих соображений:
Чем выше частота, тем выше точность регулирования.
Частота не должна быть ниже времени реакции устройства, которым управляют с помощью ШИМ, иначе возникнут заметные пульсации регулируемого параметра.
Чем выше частота, тем выше коммутационные потери. Он возникают из-за того, что время переключения ключа конечно. В запертом состоянии на ключевом элементе падает все напряжение питания, но ток почти отсутствует. В открытом состоянии через ключ протекает полный ток нагрузки, но падение напряжения невелико, так как проходное сопротивление составляет единицы Ом. И в том, и в другом случае рассеяние мощности незначительно. Переход от одного состояния к другому происходит быстро, но не мгновенно. В процессе отпирания-запирания на частично открытом элементе падает большое напряжение и одновременно через него идёт значительный ток. В это время рассеиваемая мощность достигает высоких значений. Этот период невелик, ключ не успевает значительно разогреться. Но с повышением частоты таких временных промежутков за единицу времени становится больше, и потери на тепло повышаются
Поэтому для построения ключей важно использование быстродействующих элементов.
При управлении электродвигателем частоту приходится уводить за пределы слышимого человеком участка – 25 кГц и выше. Потому что при более низкой частоте ШИМ возникает неприятный свист.
Эти требования часто находятся в противоречии друг к другу, поэтому выбор частоты в некоторых случаях – это поиск компромисса.
Величину модуляции характеризует скважность. Так как частота следования импульсов постоянна, то постоянна и длительность периода (T=1/f)
Период состоит из импульса и паузы, имеющих длительность, соответственно, tимп и tпаузы, причем tимп+tпаузы=Т. Скважностью называется отношение длительности импульса к периоду – S=tимп/T. Но на практике оказалось удобнее пользоваться обратной величиной – коэффициентом заполнения: D=1/S=T/tимп. Еще удобнее выражать коэффициент заполнения в процентах.
Критический элемент
TSMC — совсем не публичная компания, но внимание к ней начали привлекать огромные инвестиции в передовые технологии и растущее влияние. Производитель стоимостью в более $591 млрд контролирует более половины глобального рынка контрактных чипов, а для наиболее совершенных спецификаций его доля по некоторым оценкам превышает 90%
Производитель стоимостью в более $591 млрд контролирует более половины глобального рынка контрактных чипов, а для наиболее совершенных спецификаций его доля по некоторым оценкам превышает 90%.
Доля производителей в продажах микросхем различных типов. Инфографика: Ars Technica
За последние полвека значение полупроводниковых чипов возросло в геометрической прогрессии. Если в 1969 году на лунном модуле «Аполлон» были десятки тысяч транзисторов общим весом более 30 кг, то сейчас Apple MacBook вмещает 16 млрд транзисторов при общем весе чуть более 1 кг.
Использование чипов продолжит расти вместе с распространением мобильных устройств, IOT, сетей 5G и 6G и ростом спроса на вычислительную мощность
Президент США Джо Байден называет их «критически важными продуктами», «сбои в цепочке поставок которых могут поставить под угрозу жизнь и средства к существованию американцев», в то время как правительства Японии и Южной Кореи сравнивают важность полупроводников с рисом
В этих условиях малоизвестная широкой публике TSMC становится, возможно, самой важной компанией в мире. Это вызывает опасения не только у конкурентов, но и у некоторых государств
Так, Пентагон призывает администрацию Байдена больше инвестировать в производство передовых чипов, чтобы ее ракеты и истребители не зависели от острова, который президент Китая Си Цзиньпин считает отколовшейся провинцией.
Больше всего это ощутили автопроизводители из Америки, Японии и Европы. Многие были вынуждены замедлить и даже остановить производство, что означает, что в этом году в мировые автосалоны поступит на 3,9 млн автомобилей меньше, чем в прошлом.
«Автопроизводители убеждены, что являются гигантами в мировом масштабе, — говорит Эмброуз Конрой, основатель и исполнительный директор компании Seraph, консалтинговой компании по цепочкам поставок. — Но это ситуация, когда производители полупроводников являются гигантами, а отделы по закупкам — муравьями».
Кризис стал ощутим еще в феврале 2021 года, когда средние сроки доставки заказов на чипы растянулись до 15 недель. Причиной стало стечение факторов: экономический спад, вызванный пандемией, побудил автопроизводителей преждевременно сократить заказы на чипы, которые вскоре восстановились, поскольку их хранили компании, не желающие пострадать из-за торговых и технологических войн между Китаем и США.
Соединенные Штаты собираются направить $50 млрд на развитие производства полупроводников. Еще $52 млрд были выделены ранее в соответствии с Законом США об инновациях и конкуренции, цель которого — стимулировать конкуренцию с Китаем во всех областях технологий. Однако только TSMC инвестирует $100 млрд в новые мощности в течение следующих трех лет.
В 2021 году TSMC увеличила прогноз по капитальным вложениям до колоссальных $25-28 млрд — потенциально на 63% больше, чем в 2020 году, и выше, чем у Intel и Samsung.
Схема регулируемого блока питания импульсного типа 0.2V-80V, 0-10A
Импульсный источник питания 0,2–80v построенный на основе теперь почти легендарной микросхеме TL494 может использоваться в различных устройствах, например таких как: двигатели, схемы зарядки аккумуляторов и так далее. Существует дополнительная схема SMPS с импульсным преобразователем переменного напряжения в постоянное TNY267, предназначенного для питания таких элементов, как микросхема TL494, вентиляторы, реле. Как и многие компоненты схемы, используемые в проекте SMPS, добыты были из блоков питания ПК.
Регулируемые параметры цепи импульсного блока питания:
| Входное напряжение: | 210v — 265v |
| Потребляемая мощность и ток: | макс.860 Вт/4,5А |
| Выходное напряжение: | 0,2–80v |
| Пульсация напряжения: | примерно до 0,3v |
| Регулируемый выходной ток: | 0-10A |
| Ограничение тока короткого замыкания: | 14А |
| Размеры (корпус) ШxГxВ: | 230x220x70 мм |
Описание подключения:
Напряжение сети проходит через входной фильтр, состоящий из тороидального дросселя TL1 и конденсаторов C2, C8. Напряжение подается на мостовой выпрямитель через резистор R16, который ограничивает удар тока, вызванный зарядкой сглаживающих конденсаторов после включения источника питания.
После запуска вспомогательного источника реле К1 замыкает резистор R16 и отключает его от цепи. За выпрямителем напряжение фильтруется парой электролитических конденсаторов C10, C11. Это напряжение обеспечивает основное и вспомогательное питание. Резистор R20 разряжает конденсаторы после отключения питания.
В качестве выходного силового трансформатора E65 можно использовать эффективный сердечнике ETD34 из ферритового кольца N87, тогда есть надежда, что трансформатор не будет сильно нагреваться. Расчеты трансформатора SMPS выполняются с помощью специальных программ, например: «Программы расчета обмоток трансформатора преобразователя SMPS». Ниже показан снимок, сделанный во время намотки трансформатора. У микросхемы TL494 рабочая частота составляет 50 кГц.
Шунт амперметра
Я сделал шунтирующий резистор для амперметра из двух медных прямоугольников 15x15x5 мм, и спаянных между собой проводами диаметром 0,56 мм с сопротивлением 1.761Ω на 1 метр длины. Мощность шунта составляет 50 Вт, а его основное предназначение, это — контроль тока в схеме регулируемого блока питания. В качестве прямоугольников были использованы медные подложки корпуса TO220 от транзисторов.
По сути, это проходной преобразователь одностороннего действия, управляемый известной микросхемой TL494. Вспомогательный источник — это блокирующий преобразователь, управляемый схемой TNY267. Интегральную схему TL494 и часть комплектующих можно получить, разобрав старый компьютерный блок питания. БП имеет непрерывную регулировку напряжения и тока, кроме этого, есть защита от перегрузки по току конечных транзисторов и защита от перегрузки по току в случае короткого замыкания на выходных клеммах.
Принципиальная схема регулируемого блока питания ИБП 80v 10А
Схема регулируемого блока питания построена на односторонней печатной плате, и все силовые компоненты, нуждающиеся в охлаждении, расположены на краю платы, поэтому их можно легко прикрепить к радиатору. В схема не предусмотрены сетевой предохранитель, автоматический выключатель или диод защиты от обратной полярности, они должны быть добавлены при установке в корпус. Кроме того, конструкция не решает проблему тепловой защиты, поскольку охлаждение должно решаться только в зависимости от конфигурации используемого корпуса.
Скачать: плата Eagle cad, схема и все остальное, относящаяся к регулируемой цепи SMPS: 10A-80V.rar
Получить более подробную информацию о схеме регулируемого блока питания можно здесь
Предыдущая запись Усилитель класса А — двухканальный ультралинейный УНЧ JLH
Следующая запись Усилитель на германиевом транзисторе — высокая точность звука
Контроллер ШИМ для RGB светодиодной ленты
В качестве примера приведу схему ШИМ контроллера для RGB светодиодной ленты на ардуино. В ней используется трёхканальный ШИМ для управления тремя цветами ленты. Ниже будет ссылка на готовое устройство, собранное на этой схеме управления.
ШИМ контроллер RGB ленты на ардуино
Соединяется всё вот так:
В схеме я добавил ещё кнопку, она нам поможет в будущем переключать цвета и регулировать яркость.
Вот простой код, позволяющий засветить ленту различными цветами. Чтобы изменить цвет подставьте цифры в значения для R, G и B из комментария ниже.
#define outLedRed 9 // пин управления красным цветом
#define outLedGreen 10 // пин управления зелёным цвнтом
#define outLedBlue 11 // пин управления синим цветом
int R = 255;
int G = 255;
int B = 255;
// белый цвет.
// 255, 0, 0 — красный
// 255,65,0 — оранжевый
// 255, 255, 0 — жёлтый
// 153,255,51 — салатовый
// 0, 255, 0 — зелёный
// 0, 255, 255 — аквамарин
// 0, 0, 255 — синий
// 80, 0, 80 — фиолетовый
void setup() {
pinMode(outLedRed,OUTPUT); // опреднляем пин как выход
pinMode(outLedGreen,OUTPUT); // опреднляем пин как выход
pinMode(outLedBlue,OUTPUT); // опреднляем пин как выход
}
void loop() {
analogWrite(outLedRed, R);
analogWrite(outLedGreen, G);
analogWrite(outLedBlue, B);
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 |
#define outLedRed 9 // пин управления красным цветом intR=255; intG=255; intB=255; // белый цвет. voidsetup(){ pinMode(outLedRed,OUTPUT);// опреднляем пин как выход pinMode(outLedGreen,OUTPUT);// опреднляем пин как выход pinMode(outLedBlue,OUTPUT);// опреднляем пин как выход } voidloop(){ analogWrite(outLedRed,R); analogWrite(outLedGreen,G); analogWrite(outLedBlue,B); |
На всякий случай цоколёвка мосфетов:
Цоколёвка мосфета
EG8010 + IR2110 Плата для сборки инвертора чистый синус : 4 комментария
В схеме с трансформатором при такой высокой ёмкости C23 (4,7 мкФ) будет постоянно выходить ошибка защиты по low voltage. Схема ООС по напряжению не поймёт за 3с, что U выходное уже достигло номинальных 220В. 0,1-1 мкФ туда достаточно, всё-таки они через 200 кОм заряжаются. Или развязывающий транс мелкий нужен 220/6 например, с пересчётом резисторов.
Добрый день. Подскажите пожалуйста , купил первую схему на Али. Подключил к акб 12 вольт, на EG8010 + IR2110 15 вольт переменого напряжения. Нарузку не подключал, сгорели провода с Акб на девайс, и два полевика. Еле успел отключить. В чем косяк .
Два варианта неисправна EG8010 либо неправильное подключение.
Добрый день. EG8010 проверял осцилографом сигнал на полевики дает. И светодиод горит красным не мигает. Но такое впечатление что на выходе к.з. сразу тянет огромную мощность. А возможен вариант что EG8010 не правильно работает ? Не корректно выдает сигнал на открытия полевиков ? И очень странно , я замерил сопротивления R15 и т.п. которые на базу полевиков они номиналом 10 Ом . Вместо 4.7 Ом как на схеме . Это существенно может повлиять на работу?
