Раздел: Документация
0 ... 46 47 48 49 50 51 52 ... 114 Принцип действия импульсного источника питания На вход импульсного преобразователя поступают управляющие сигналы прямоугольной формы с частотой задающего генератора, длительность которых зависит от величины нагрузки и изменения входного напряжения сети. Момент появления (передний фронт) управляющего сигнала определяется началом импульса задающего генератора. Длительность управляющего импульса определяется моментом достижения максимального сигнала датчиком тока (ДТ) порогового уровня, установленным выходом усилителя сигнала рассогласования. При отсутствии отклонения параметров выходного и входного напряжения от номинальных значений длительность управляющих сигналов соответствует определенной длительности t. На рисунке показано влияние отклонения напряжения в нагрузке на длительность управляющего импульса и фиксированном значении сигнала датчика тока. При отклонении выходного напряжения от номинального значения на величину DU цепь обратной связи изменяет длительность управляющего сигнала на величину Dt. Напряжение Uoc на выходе усилителя обратной связи определяется сравнением выходного напряжения с датчика обратной связи ивых и опорного напряжения UG: и«- = и0-и„. При уменьшении выходного напряжения уменьшается UBbIX, что приводит к увеличению UOJ а соответственно, к увеличению длительности управляющего импульса t (см. рис.). Следовательно, выходное напряжение увеличивается, т.к. где п - коэффициент трансформации импульсного трансформатора. Рассмотрим работу цепи управления по U„ - сигналу датчика тока при неожиданном увеличении тока стока 1с. При этом в импульсном трансформаторе ИТ происходит накопление дополнительной энергии, которая привела бы к пропорциональному увеличению вьгходного напряжения. Однако увеличение падения напряжения на датчике тока ДТ приводит к тому, что достижение порогового уровня происходит по времени раньше момента ty, соответствующего заднему фронту управляющего сигнала, что в свою очередь приводит к уменьшению его длительности t (рис. 2.1) и, соответственно, компенсирует возможное увеличение вьгходного напряжения. Управление по току носит опережающий характер. Одной из важных задач сетевых БП является ограничение тока зарядки входного конденсатора НЧ фильтра в связи с тем, что режим запуска преобразователя близок к режиму короткого замыкания. При этом зарядный ток конденсатора при подключении его непосредственно к сети может достигать несколько десятков-сотен ампер. Существует две опасности: выход из строя диодов низкочастотного выпрямителя и износ электрических фольговых конденсаторов входного низкочастотного фильтра при протекании больших токов через обкладки. Для устранения нежелательных эффектов заряда входного конденсатора низкочастотного фильтра применяются терморезисторы (с отрицательным ТКС), включаемые последовательно в цепь зарядки конденсатора. Принцип ограничения тока основан на нелинейных характеристиках этих элементов. Терморезистор имеет значительное сопротивление в «холодном» состоянии, но после прохождения пика зарядного тока резистор разогревается, и его сопротивление становится в 20.„50 раз меньше. В номинальном режиме работы оно останется низким. Преимущества этой схемы - простота и надежность. Состав источника питания Конструктивно источник питания включает два самостоятельных источника: основной - функционирует и обеспечивает работу монитора в полностью включенном состоянии; -• вспомогательный (маломощный) - переводит монитор в так называемый «режим энергосбережения» (POWER OFF) или малого потребления электроэнергии. Включение указанного режима организовывается сигналами микропроцессора управления режимами. Коррекция коэффициента мощности В источнике питания монитора может быть использован корректор мощности. Ведь в некоторых случаях применение пассивной фильтрации для уменьшения уровня паразитных гармонических составляющих в питающей сети оказывается недостаточным. Пассивный способ борьбы с индустриальными помехами характеризуется: большими габаритами; узким диапазоном защиты по частоте входному напряжению и нагрузке. Достаточно эффективным способом решения этой задачи является применение активных корректоров коэффициента мощности. Коэффициент мощности - величина, равная отношению активной мощности Р электрической цепи переменного тока к полной мощности S этой цепи: COS(p = P/S. Угол j является углом сдвига тока и напряжения электрической сети, его источником является реактивная мощность, потребляемая по сети переменного тока и нагружающая питающую сеть, что в свою очередь приводит к дополнительному нагреву сетевых проводов. Работа выпрямителя на емкостную нагрузку (фильтр, преобразователь) приводит к отставанию тока от напряжения (см. рис.), искажению формы электрического тока (отличию его от синусоидальной), что естественно сопровождается порождением нежелательных паразитных гармоник. Они распространяются по питающим проводам. Величина коэффициента мощности в этой схеме находится в пределах 0,5...0,7. Очевидно, что, обеспечив многократный подзаряд фильтрового конденсатора в течение полуволны выпрямленного напряжения, можно уменьшить величину угла j (см. рис.), Ip, Ip на рисунке - это токи заряда и разряда конденсатора фильтра С соответственно.  а) упрощенная принципиальная схема;б) временная диаграмма выпрямителя Работа выпрямителя на фильтр с емкостной нагрузкой  Упрощенная схема корректора мощности L  Временные диаграммы работы корректора Реализация этого подхода осуществляется следующей упрощенной схемой (см. рис.). Во время открытого состояния ключа Q (MOSFET) ток через дроссель линейно нарастает, диод D закрыт, а конденсатор С2 в этот момент разряжается в цепь нагрузки RH, в дросселе L происходит накопление энергии. Затем транзистор запирается, напряжение на дросселе достаточно для открывания диода D и заряда конденсатора С2. Конденсатор С1, как правило, малой емкости. Он служит для фильтрации высокочастотных помех, которые возникают при работе ключа на частоте 50... 100 кГц. Управление ключом осуществляется специальным устройством управления УУ, которое синхронизирует эту работу. Элементная база, используемая в источниках питания Преобразователи. Наибольшее распространение получили преобразователи на базе микросхем ШИМ-регуляторов с опережающим токовым регулированием серии UC3842/43 и ее аналогов - КА3842/82, DBL3842, SG3842. Это объясняется простотой управления и применения, требует минимального числа внешних радиоэлементов. Микросхема содержит цепи: точного формирования длительности цикла управления (до 96%); температурю) компенсированный источник опорного напряжения (0,2 мВ/°С); усилитель ошибки с высоким коэффициентом усиления (до 90 дБ в разомкнутой цепи); тотемный выход для управления ключом на полевом транзисторе (выходной ток до 1 А). « В ИП мониторов Panasonic применяется микросхема M62281FP аналогичного назначения, а в последнее время в мониторах SAMSUNG - ИМС управления двухтактным квазирезонансным преобразователем МС34067. Сравнительная характеристика микросхем по типовым параметрам приведена в таблице.
0 ... 46 47 48 49 50 51 52 ... 114
|
