Inversor de soldagem faça você mesmo: diagramas e instruções de montagem. Fonte de alimentação (inversor) com limite de corrente adaptativo Diagramas esquemáticos de fontes de alimentação chaveadas

Para realizar trabalhos de soldagem em casa, uma máquina de solda inversora é indispensável. O princípio de seu funcionamento baseia-se na utilização de transistores e interruptores, com o auxílio dos quais a tensão da rede é primeiro transformada em constante.

Então as características da corrente mudam (a frequência da sinusóide aumenta). Essas ações levam a uma diminuição no valor da tensão, o que leva a uma retificação da corrente, enquanto a frequência da corrente não muda.

O uso generalizado desses dispositivos está associado a uma série de suas vantagens, que incluem:

• Dimensões gerais pequenas, além do baixo peso, o que facilita muito o trabalho durante a soldagem e permite colocar o aparelho em local conveniente;
• A capacidade de fazer você mesmo, gastando um pouco de dinheiro. Além disso, a montagem "faça você mesmo" permite selecionar peças com as características necessárias, e no futuro basta reparar o conjunto ou substituir peças para ajustar as características;
• Alta eficiência, o que lhe permite competir com dispositivos prontos.

As desvantagens de um inversor de soldagem feito de forma independente são:

• Vida útil curta, com detalhes selecionados incorretamente;
• Não há possibilidade de implementar funções adicionais, que conseguem melhorar a qualidade da solda;
• Se necessário, obtenha um dispositivo de alta potênciaé necessário um sistema de refrigeração adicional, o que aumenta o custo final e as dimensões.

Deve-se notar que a automontagem do inversor é um trabalho bastante trabalhoso., o que leva muito tempo e requer certas habilidades. Mas os fabricantes modernos oferecem uma ampla seleção de componentes, o que facilita muito a sua escolha. A própria seleção das peças é baseada na compatibilidade dos parâmetros por tipo e características, bem como na possibilidade de simples substituição no futuro.

Os principais elementos do inversor são:

• unidade de energia;
• unidade de energia e suas chaves.

Os recursos básicos de saída incluem:

• corrente consumida e seu valor máximo;
• tensão e frequência na rede;
• o valor da corrente de soldagem na qual a costura será realizada.

Fase preparatória

Antes de começar a comprar peças para a fabricação de um inversor, você deve representar com precisão os valores dos parâmetros de saída, bem como ter circuitos elétricos de todos os elementos (circuito geral, fonte de alimentação).

Considere a fabricação de uma máquina de solda com características de entrada:

• tensão de rede 220 V;
• frequência 50Hz;
• força atual 32 A.

A saída será uma corrente convertida para um valor de 250 A, ou seja, aumentou seu valor de entrada em 8 vezes. Com esta máquina você pode fazer uma solda colocando o eletrodo a menos de 1 cm da peça a ser soldada.

Antes de prosseguir com a montagem do dispositivo, é necessário preparar os seguintes materiais e ferramentas:

• chaves de fenda (planas e cruzadas) de diversos tamanhos;
• dispositivos para medição de tensão e corrente (voltímetro e amperímetro), que podem ser substituídos por um moderno dispositivo de medição universal;
• com uma pequena picada;
• componentes para soldagem (breu, arame);
• um osciloscópio, cujo uso permitirá controlar a mudança na senóide da corrente;
• aço especial com parâmetros elétricos adequados;
• tecidos de algodão e fibra de vidro;
• núcleo para transformador;
• enrolamentos do transformador:
• primário para 100 voltas de fio com diâmetro de 0,3 mm
• secundário (o interno tem 15 voltas com fio de 1 mm, o do meio tem 15 voltas de fio de 0,2 mm, o externo tem 20 voltas feitas com fio de 0,35 mm);
• textolito;
• cavilhas e parafusos;
• transistores com as características necessárias;
• fios de diferentes seções;
• cabo de energia;
• fita isolante ou papel especial.

Depois de concluir o trabalho preparatório, você pode prosseguir com a montagem.

Fonte de alimentação do inversor

A placa onde está localizada a fonte de alimentação do inversor é montada separadamente do elemento de potência do dispositivo. Além disso, eles precisam ser separados uns dos outros por uma folha de metal rigidamente fixada ao corpo.

O principal elemento da fonte de alimentação é um transformador, que pode ser fabricado de forma independente. Com sua ajuda, a tensão que vem da rede será convertida para um valor seguro para o resto da vida, e então aumentará a intensidade da corrente para realizar a soldagem.

O material do núcleo pode ser ferro 7x7 ou 8x8. Neste caso, você pode considerá-las como placas padrão ou cortar o pedaço de metal necessário de uma folha existente. O enrolamento é realizado com fio de cobre da marca PEV, pois é este material que proporciona as características máximas exigidas (pequena seção transversal com largura suficiente).

A utilização de outro material como enrolamento pode afetar significativamente as características do transformador, por exemplo, aumentar o aquecimento desta peça.

A montagem de um transformador composto por 2 enrolamentos começa com a criação de um enrolamento primário. Para isso, um fio com seção transversal de 0,3 mm é enrolado 100 vezes no núcleo. É importante que o enrolamento ocupe toda a largura do núcleo. Este recurso melhorará a operação do inversor durante flutuações na tensão da rede no processo de operação adicional.

Nesse caso, cada volta deve se encaixar perfeitamente na anterior, evitando sobreposições. Depois de completadas todas as 100 voltas, deve-se colocar uma camada de papel isolante especial ou tecido de fibra de vidro. Observe que o papel escurecerá durante a operação.

Em seguida, é realizado o enrolamento secundário. Para isso, é necessário pegar um fio de cobre com seção transversal de 1 mm e dar 15 voltas, tentando distribuí-los por toda a largura, a igual distância um do outro. Após envernizar e secar, enrolam a 2ª camada com fio de cobre com seção transversal de 0,2 mm, fazendo também 15 voltas.

Também precisam ser distribuídos, como no caso anterior, e isolados. A última camada do enrolamento secundário será um PEV com seção transversal de 0,35 mm, sendo 20 voltas, sendo que a última camada também deverá ser isolada.

Quadro

Em seguida, prossiga para a fabricação do case. Seu tamanho deve ser compatível com as dimensões do transformador e mais 70% para a colocação das demais peças do inversor. O próprio corpo pode ser feito de chapa de aço com espessura de 0,5-1 mm.

Para conectar os cantos, você pode usar parafusos ou usar máquinas de dobra especiais para dobrar a folha no tamanho desejado. Se você colocar uma alça na caixa para prender o inversor ao cinto ou para facilitar o transporte, isso facilitará muito a operação do dispositivo no futuro.

Além disso, o design da caixa deve permitir acesso bastante fácil a todas as peças localizadas dentro dela. Nele é necessário fazer vários furos tecnológicos para interruptores, botão liga / desliga, sinalização luminosa de saúde, além de conectores de cabos.

Seção de potência e unidade inversora

A unidade de potência do inversor é um transformador, cuja característica é a presença de 2 núcleos, que ficam localizados próximos a um pequeno vão, colocando uma folha de papel. Este transformador é montado de forma semelhante ao anterior. Um detalhe importante é que a camada isolante entre as espiras do fio deve ser reforçada, o que evitará quebra de tensão. Além disso, juntas de PTFE são colocadas entre as camadas de fios.

Os capacitores conectados de acordo com o diagrama podem ser atribuídos à parte de potência. Eles são projetados para reduzir a ressonância dos transformadores e também para minimizar e compensar perdas de corrente nos transistores.

A unidade inversora do dispositivo é usada para converter corrente, o que aumenta a frequência de saída. Para isso, são utilizados transistores ou diodos no inversor. Se for decidido usar diodos neste bloco, eles deverão ser montados em uma ponte oblíqua de acordo com um esquema especial. As saídas dele vão para transistores, que são projetados para retornar corrente alternada em uma frequência mais alta. A ponte de diodos e os transistores devem ser separados por uma partição.

Sistema de refrigeração

Como todos os elementos da unidade estão sujeitos ao calor, é necessário organizar um sistema de refrigeração que garanta um funcionamento ininterrupto e confiável. Para fazer isso, você pode usar coolers de computadores, bem como fazer vários furos adicionais no gabinete para facilitar o acesso de ar ao dispositivo. No entanto, não deve haver muitos desses orifícios para evitar a entrada de excesso de poeira no gabinete.

Os refrigeradores devem ser localizados de forma que possam funcionar para remover o ar da caixa do dispositivo. Os elementos de resfriamento precisam de manutenção, como substituição de pasta térmica, portanto o acesso a eles deve ser fácil.

Existem várias peças no inversor que requerem resfriamento obrigatório. Estes são transformadores. Para resfriá-los é razoável montar 2 ventiladores. Além disso, a ponte de diodos precisa de resfriamento adicional. Está montado em um radiador.

A instalação de um elemento como um sensor de temperatura e sua posterior conexão ao LED no gabinete permitirá que você dê um sinal quando uma temperatura inaceitável for atingida e desligue o inversor da fonte de alimentação para resfriamento.

Conjunto

O inversor é montado na seguinte ordem:

• na base da caixa há um transformador, uma ponte de diodos, um circuito de controle;
• torcer, soldar e prender todos os fios;
• o painel externo exibe indicação luminosa, botão iniciar e conector do cabo.

Quando tudo estiver instalado, você poderá verificar o funcionamento do dispositivo.

Verificando o trabalho

Para verificar o dispositivo, você deve usar um osciloscópio para isso. O inversor é conectado a uma rede de 220 V e a seguir o dispositivo verifica se os parâmetros de saída correspondem aos exigidos. Por exemplo, a tensão deve estar na faixa de 500-550 V. Com montagem absolutamente correta e peças selecionadas corretamente, esse valor não deve ultrapassar o limite de 350 V.

Após essas medições e indicadores aceitáveis ​​​​do osciloscópio, você pode começar a soldar. Após a queima total do primeiro eletrodo, é necessário medir a temperatura no transformador. Se ferver, o circuito precisa ser finalizado, o aparelho deve ser desligado e as alterações feitas. Somente após serem tomadas medidas para eliminar este defeito é possível reiniciar com a mesma medição de temperatura após o término do trabalho.

Regras operacionais

O inversor de soldagem pode ser utilizado tanto para soldar peças de metais ferrosos quanto para trabalhar com não ferrosos. É útil tanto em casa privada, no campo, como na garagem.

Durante o seu funcionamento é necessário monitorar a qualidade da tensão e frequência da rede.

Para o uso prolongado deste aparelho, é necessário verificar periodicamente o desempenho de sua limpeza individual, realizar medidas preventivas para limpá-lo de poeira e sujeira.

Ao fazer você mesmo um inversor, você deve:

• possuir diagramas de todos os elementos do aparelho;
• escolha os acessórios certos;
• mantenha todas as folgas necessárias e isole cuidadosamente os elementos;
• cumprir as normas de segurança.

Um inversor de soldagem faça você mesmo a partir de uma fonte de alimentação de computador está se tornando cada vez mais popular entre soldadores profissionais e amadores. As vantagens de tais dispositivos são que eles são convenientes e leves.

A utilização de uma fonte de alimentação inversora permite melhorar qualitativamente as características do arco de soldagem, reduzir o tamanho do transformador de potência e, assim, aliviar o peso do dispositivo, possibilitar ajustes mais suaves e reduzir respingos de soldagem. A desvantagem de uma máquina de solda do tipo inversor é um preço significativamente mais alto do que o de um transformador equivalente.

Para não pagar a mais por soldagem nas lojas, você pode fazer isso. Isso requer uma fonte de alimentação de computador em funcionamento, vários instrumentos de medição elétrica, ferramentas, conhecimentos básicos e habilidades práticas em trabalhos elétricos. Também será útil adquirir literatura relevante.

Se você não está confiante em suas habilidades, deve entrar em contato com a loja para obter uma máquina de solda pronta, caso contrário, ao menor erro durante o processo de montagem, existe o risco de levar um choque elétrico ou queimar toda a fiação elétrica. Mas se você tem experiência em montagem de circuitos, rebobinamento de transformadores e criação de aparelhos elétricos com suas próprias mãos, pode prosseguir com a montagem com segurança.

O princípio de operação da soldagem inversora

O inversor de soldagem consiste em um transformador de potência que reduz a tensão da rede, bobinas estabilizadoras que reduzem a ondulação de corrente e um bloco de circuito elétrico. Para circuitos, podem ser usados ​​transistores MOSFET ou IGBT.

O princípio de funcionamento do inversor é o seguinte: a corrente alternada da rede é direcionada para o retificador, após o qual a corrente contínua é convertida em corrente alternada no módulo de potência com frequência crescente. Em seguida, a corrente entra no transformador de alta frequência e a saída dele é a corrente do arco de soldagem.

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Ferramentas necessárias para fazer um inversor

Para montar um inversor de soldagem a partir de uma fonte de alimentação com suas próprias mãos, você precisará das seguintes ferramentas:

• ferro de solda;
• chaves de fenda com pontas diferentes;
• alicate;
• cortadores de fio;
• furadeira ou chave de fenda;
• crocodilos;
• fios da seção necessária;
• testador;
• multímetro;
• consumíveis (fios, solda para soldar, fita isolante, parafusos, etc.).

Para criar uma máquina de solda a partir de uma fonte de alimentação de computador, você precisará de materiais para criar uma placa de circuito impresso, getinaks e peças de reposição. Para diminuir a quantidade de trabalho, vale a pena entrar em contato com a loja para obter porta-eletrodos prontos. No entanto, você mesmo pode fazê-los soldando os crocodilos aos fios do diâmetro necessário. Neste trabalho é importante observar a polaridade.

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Procedimento de montagem da máquina de solda

Em primeiro lugar, para criar uma máquina de solda a partir de uma fonte de alimentação de computador, é necessário remover a fonte de alimentação do gabinete do computador e desmontá-la. Os principais elementos que podem ser utilizados são algumas peças de reposição, uma ventoinha e placas de gabinete padrão. Aqui é importante levar em consideração o modo de operação do resfriamento. Depende de quais elementos devem ser adicionados para garantir a ventilação necessária.

A operação de um ventilador padrão que irá resfriar a futura máquina de solda da unidade do computador deve ser testada em vários modos. Essa verificação garantirá que o elemento esteja funcionando. Para evitar o superaquecimento da máquina de solda durante a operação, uma fonte de resfriamento adicional e mais potente pode ser instalada.

Para controlar a temperatura necessária, um termopar deve ser instalado. A temperatura ideal para o funcionamento da máquina de soldar não deve exceder 72-75°C.

Mas antes de tudo, você deve instalar uma alça na máquina de solda a partir de uma fonte de alimentação de computador do tamanho necessário para transporte e facilidade de uso. A alça é montada no painel superior da unidade com parafusos.

É importante escolher parafusos com comprimento ideal, caso contrário, os muito grandes podem tocar no circuito interno, o que é inaceitável. Nesta fase do trabalho, deve-se cuidar de uma boa ventilação do aparelho. A colocação dos elementos dentro da fonte de alimentação é muito densa, portanto, um grande número de orifícios passantes devem ser dispostos previamente nela. Eles são realizados com uma furadeira ou chave de fenda.

Além disso, para criar um circuito inversor, você pode usar vários transformadores. Normalmente escolha 3 transformadores do tipo ETD59, E20 e Kx20x10x5. Você pode encontrá-los em quase todas as lojas de eletrônicos. E se você já tem experiência na criação de transformadores, então é mais fácil fazê-los sozinho, focando no número de voltas e nas características de desempenho dos transformadores. Encontrar essas informações na Internet não será difícil. Você pode precisar de um transformador de corrente K17x6x5.

O melhor é fazer transformadores caseiros com bobinas getinax, um fio esmaltado com seção transversal de 1,5 ou 2 mm servirá de enrolamento. Pode-se usar folha de cobre 0,3x40 mm, após embrulhar com papel resistente. O papel térmico de caixa registradora (0,05 mm) é adequado, é durável e não rasga tanto. A crimpagem deve ser feita a partir de blocos de madeira, após o que toda a estrutura deve ser preenchida com “epóxi” ou envernizada.

Ao criar uma máquina de solda a partir de uma unidade de computador, pode-se utilizar um transformador de forno de micro-ondas ou monitores antigos, lembrando de alterar o número de voltas do enrolamento. Neste trabalho será útil utilizar literatura elétrica.

Como dissipador de calor, você pode usar PIV, pré-cortado em 3 partes, ou outros dissipadores de calor de computadores antigos. Você pode comprá-los em lojas especializadas que desmontam e atualizam computadores. Essas opções economizarão tempo e esforço para encontrar o resfriamento adequado.

Para criar um aparelho a partir de uma fonte de alimentação de computador, certifique-se de usar uma quase-ponte direta de curso único ou "ponte oblíqua". Este elemento é um dos principais no funcionamento da máquina de solda, por isso é melhor não economizar, mas adquirir um novo na loja.

Placas de circuito impresso podem ser baixadas da Internet. Isso tornará muito mais fácil recriar o circuito. No processo de criação da placa, você precisará de capacitores de 12 a 14 peças, 0,15 mícrons, 630 volts. Eles são necessários para bloquear surtos de corrente ressonantes do transformador. Além disso, para fabricar tal aparelho a partir de uma fonte de alimentação de computador, você precisará de capacitores C15 ou C16 da marca K78-2 ou SVV-81. Os transistores e diodos de saída devem ser montados em dissipadores de calor sem espaçadores adicionais.

No processo de trabalho é necessário o uso constante de testador e multímetro para evitar erros e para agilizar a montagem do circuito.

Após a fabricação de todas as peças necessárias, deve-se colocá-las na caixa com sua posterior fiação. A temperatura no termopar deve ser ajustada para 70°C: isso protegerá toda a estrutura do superaquecimento. Após a montagem, a máquina de solda da unidade do computador deve primeiro ser testada. Caso contrário, se ocorrer um erro durante a montagem, você poderá queimar todos os elementos principais ou até mesmo levar um choque elétrico.

Na parte frontal deverão ser instalados dois porta-contatos e vários reguladores de corrente. A chave do dispositivo neste design será uma chave seletora padrão da unidade do computador. O corpo do aparelho acabado após a montagem precisa ser ainda mais reforçado.

O escopo da troca de fontes de alimentação na vida cotidiana está em constante expansão. Essas fontes são utilizadas para alimentar todos os modernos equipamentos domésticos e de informática, para implementar fontes de alimentação ininterruptas, carregadores de baterias para diversos fins, para implementar sistemas de iluminação de baixa tensão e para outras necessidades.

Em alguns casos, comprar uma fonte de alimentação pronta não é muito aceitável do ponto de vista econômico ou técnico, e montar uma fonte chaveada com as próprias mãos é a melhor saída para essa situação. Simplifica esta opção e a ampla disponibilidade de base de elementos modernos a preços baixos.

As mais populares na vida cotidiana são as fontes de comutação alimentadas por uma rede CA padrão e uma poderosa saída de baixa tensão. O diagrama de blocos dessa fonte é mostrado na figura.

O retificador de rede CB converte a tensão alternada da rede de alimentação em constante e suaviza as ondulações da tensão retificada na saída. O conversor VChP de alta frequência converte a tensão retificada em alternada ou unipolar, na forma de pulsos retangulares com a amplitude necessária.

No futuro, tal tensão diretamente ou após a retificação (HV) será fornecida a um filtro de suavização, à qual uma carga está conectada na saída. O VChP é controlado por um sistema de controle que recebe um sinal de feedback do retificador de carga.

Tal estrutura do dispositivo pode ser criticada devido à presença de diversos links de conversão, o que reduz a eficiência da fonte. Porém, com a escolha certa dos elementos semicondutores e cálculo e fabricação de unidades de bobina de alta qualidade, o nível de perdas de potência no circuito é pequeno, o que permite obter valores reais de eficiência acima de 90%.

Diagramas esquemáticos de comutação de fontes de alimentação

As soluções de blocos estruturais incluem não apenas a justificativa para a escolha das opções de implementação do circuito, mas também recomendações práticas para a escolha dos elementos principais.

Para retificar a tensão monofásica da rede, é utilizado um dos três esquemas clássicos mostrados na figura:

• meia onda;
• zero (duas meias ondas com ponto médio);
• ponte de duas meias ondas.

Cada um deles tem vantagens e desvantagens que determinam o escopo.

Circuito de meia onda caracterizado pela facilidade de implementação e um número mínimo de componentes semicondutores. As principais desvantagens de tal retificador são uma quantidade significativa de ondulação da tensão de saída (no retificado há apenas uma meia onda da tensão da rede) e um baixo fator de retificação.

Proporção de retificação Kv determinado pela razão entre o valor médio da tensão na saída do retificador Udk valor efetivo da tensão da rede de fase Ufa.

Para um circuito de meia onda Kv = 0,45.

Para suavizar a ondulação na saída de tal retificador, são necessários filtros poderosos.

Circuito zero ou de onda completa com ponto médio, embora exija um número duplo de diodos retificadores, essa desvantagem é amplamente compensada por um nível mais baixo de ondulação de tensão retificada e um aumento no fator de retificação para 0,9.

A principal desvantagem de tal esquema para uso em condições domésticas é a necessidade de organizar o ponto médio da tensão da rede, o que implica a presença de um transformador de rede. Suas dimensões e peso revelam-se incompatíveis com a ideia de uma fonte pulsada caseira de pequeno porte.

ponte de onda completa a retificação tem os mesmos indicadores em termos de nível de ondulação e fator de retificação que o circuito zero, mas não requer rede. Isso compensa a principal desvantagem - o dobro do número de diodos retificadores, tanto em termos de eficiência quanto de custo.

Para suavizar a ondulação da tensão retificada, a melhor solução é usar um filtro capacitivo. A sua utilização permite elevar o valor da tensão retificada ao valor da amplitude da rede (em Uph=220V Ufm=314V). As desvantagens de tal filtro são consideradas grandes valores das correntes pulsadas dos elementos retificadores, mas esta desvantagem não é crítica.

A escolha dos diodos retificadores é feita de acordo com a corrente direta média Ia e a tensão reversa máxima U BM.

Tomando o valor do coeficiente de ondulação da tensão de saída Kp=10%, obtemos o valor médio da tensão retificada Ud=300V. Levando em consideração a potência de carga e a eficiência do conversor RF (80% é levado para cálculo, mas na prática será maior, isso permitirá obter alguma margem).

Ia é a corrente média do diodo retificador, Рн é a potência da carga, η é a eficiência do conversor RF.

A tensão reversa máxima do elemento retificador não ultrapassa o valor de amplitude da tensão de rede (314V), o que permite a utilização de componentes com valor de U BM =400V com margem significativa. Você pode usar diodos discretos e pontes retificadoras prontas de vários fabricantes.

Para garantir uma determinada ondulação (10%) na saída do retificador, a capacitância dos capacitores do filtro é medida na proporção de 1 μF por 1 W de potência de saída. São utilizados capacitores eletrolíticos com tensão máxima de pelo menos 350V. As capacidades de filtro para várias capacidades são mostradas na tabela.

Conversor de alta frequência: suas funções e circuitos

O conversor de alta frequência é um conversor chave de ciclo único ou dois ciclos (inversor) com um transformador de pulso. Variantes de circuitos de conversores RF são mostradas na figura.

Circuito de ciclo único. Com um número mínimo de elementos de potência e facilidade de implementação, apresenta diversas desvantagens.

1. O transformador do circuito opera em um circuito de histerese privado, o que requer um aumento em seu tamanho e potência total;
2. Para fornecer potência de saída, é necessário obter uma amplitude significativa da corrente pulsada que flui através da chave semicondutora.

O esquema encontrou maior aplicação em dispositivos de baixo consumo de energia, onde a influência dessas deficiências não é tão significativa.

Para alterar ou instalar você mesmo um novo medidor, não são necessárias habilidades especiais. A escolha correta garantirá que a corrente consumida seja contabilizada corretamente e aumentará a segurança da rede elétrica doméstica.

Nas condições de iluminação modernas, tanto interiores como exteriores, os sensores de movimento são cada vez mais utilizados. Isso não só dá conforto e comodidade às nossas casas, mas também permite economizar muito. Você pode encontrar dicas práticas sobre como escolher um local de instalação, diagramas de conexão.

Circuito Push-Pull com Ponto Médio do Transformador (Push-Pull). Seu segundo nome vem da versão em inglês (push-pull) da descrição do trabalho. O circuito está livre das deficiências da versão de ciclo único, mas tem as suas próprias - um design complicado do transformador (é necessário fabricar seções idênticas do enrolamento primário) e requisitos aumentados para a tensão máxima dos interruptores. Caso contrário, a solução merece atenção e é amplamente utilizada na comutação de fontes de alimentação do tipo "faça você mesmo" e muito mais.

Meia ponte push-pull. Em termos de parâmetros, o circuito é semelhante ao circuito com ponto médio, mas não requer uma configuração complexa dos enrolamentos do transformador. A desvantagem inerente ao circuito é a necessidade de organizar o ponto médio do filtro retificador, o que acarreta um aumento de quatro vezes no número de capacitores.

Devido à facilidade de implementação, o circuito é mais utilizado na comutação de fontes de alimentação de até 3 kW. Em altas potências, o custo dos capacitores de filtro torna-se inaceitavelmente alto em comparação com as chaves semicondutoras do inversor, e o circuito em ponte acaba sendo o mais lucrativo.

Ponte push-pull. Semelhante em parâmetros a outros circuitos push-pull, mas sem a necessidade de criar "pontos médios" artificiais. O preço disso é o dobro do número de interruptores de energia, o que é benéfico do ponto de vista econômico e técnico para a construção de fontes pulsadas poderosas.

A escolha das chaves do inversor é realizada de acordo com a amplitude da corrente do coletor (dreno) I KMAX e a tensão máxima coletor-emissor U KEMAC. Para o cálculo são utilizadas a potência de carga e a relação de transformação do transformador de pulso.

No entanto, primeiro você precisa calcular o próprio transformador. O transformador de pulso é feito em um núcleo feito de ferrite, permalloy ou ferro transformador torcido em um anel. Para potências de até unidades de kW, núcleos de ferrite do tipo anular ou em forma de W são bastante adequados. O cálculo do transformador é baseado na potência necessária e na frequência de conversão. Para excluir o aparecimento de ruído acústico, é desejável mover a frequência de conversão para fora da faixa de áudio (torná-la superior a 20 kHz).

Ao mesmo tempo, deve-se lembrar que em frequências próximas a 100 kHz, as perdas nos circuitos magnéticos de ferrite aumentam significativamente. O cálculo do transformador em si não é difícil e pode ser facilmente encontrado na literatura. Alguns resultados para várias fontes de energia e núcleos magnéticos são mostrados na tabela abaixo.

O cálculo foi feito para uma frequência de conversão de 50 kHz. É importante ressaltar que ao operar em alta frequência, ocorre o efeito do deslocamento da corrente para a superfície do condutor, o que leva a uma diminuição da área efetiva do enrolamento. Para evitar esse tipo de problema e reduzir perdas nos condutores, é necessário enrolar vários núcleos de seção transversal menor. Na frequência de 50 kHz, o diâmetro permitido do fio do enrolamento não excede 0,85 mm.

Conhecendo a potência da carga e a relação de transformação, é possível calcular a corrente no enrolamento primário do transformador e a corrente máxima do coletor da chave de potência. A tensão no transistor no estado fechado é selecionada acima da tensão retificada fornecida à entrada do conversor RF com uma certa margem (U KEMAH>=400V). Com base nesses dados, as chaves são selecionadas. Atualmente, a melhor opção é utilizar transistores de potência IGBT ou MOSFET.

Para diodos retificadores do lado secundário, uma regra deve ser observada - sua frequência máxima de operação deve exceder a frequência de conversão. Caso contrário, a eficiência do retificador de saída e do conversor como um todo será significativamente reduzida.

Vídeo sobre a fabricação da fonte de alimentação chaveada mais simples

Quando o carro fica parado por muito tempo, é necessário ligá-lo pelo menos uma vez por mês. A bateria fornece eletricidade ao carro por 4 a 5 anos, então não é capaz de fornecer eletricidade adequadamente ao carro e também não carrega bem com o gerador ou carregador portátil. Depois de muita experiência na montagem de inversores de soldagem, tive a ideia de fazer um dispositivo para partida de motor baseado nesses dispositivos.

Este dispositivo pode ser usado com ou sem bateria instalada. Com bateria recarregável fonte de alimentação do inversor ainda mais fácil ligar o motor. Eu estava tentando ligar um motor de 88 cavalos sem bateria. A experiência foi um sucesso, sem falhas.

No inversor, é necessário definir a tensão de saída para 11,2 V. A partida do motor de combustão interna é projetada para esta tensão (10-11 V). fonte de alimentação do inversor, que coletamos tem a capacidade de estabilizar a tensão, bem como a função de proteção contra correntes máximas de 224 A, proteção contra curto-circuito na fiação.

Tecnologia IGBT , segundo o qual foi desenvolvido o circuito elétrico do dispositivo, baseia-se no princípio de abertura total e fechamento total dos potentes transistores que são utilizados no bloco. Isso permite minimizar da melhor maneira possível as perdas nas chaves IGBT.

Na saída é possível regular a intensidade da corrente e a tensão alterando a largura dos pulsos para controle dos interruptores de potência. Por operarem em altas frequências, o ajuste deve ser realizado na frequência de 56 kHz. Tal idealização do trabalho só é possível com uma frequência de saída estável, além de mantê-la nos níveis em que a fonte de alimentação opera. Neste caso, apenas a largura e a duração da tensão mudarão na faixa (0% - 45%) da largura do pulso. Os 55% restantes são o nível de tensão zero na chave de controle.

Transformador da unidade inversora tem um núcleo de ferrite. Isso possibilita sintonizar o dispositivo em alta frequência de 56 kHz. Nenhuma corrente parasita é gerada no núcleo de metal.

Transistores IGBT - possuem a potência necessária e também não criam campos de vórtice ao seu redor. Por que é necessário criar frequências tão altas na fonte de alimentação? A resposta é óbvia. Ao usar um transformador, quanto maior a frequência da tensão, menos voltas de enrolamento no núcleo. Outra vantagem da alta frequência de operação é a alta eficiência do transformador, que neste caso chega a 95%, já que os enrolamentos do núcleo são feitos de fio grosso.

dispositivo transformador, usado no circuito é pequeno e muito leve. Dispositivo de pulso de largura (PWM) - cria menos perdas, estabilizando a tensão, em comparação com elementos de estabilização analógicos. Neste último caso, a energia é dissipada em transistores potentes.

Quem entende um pouco de eletrônica poderá perceber que o transformador fica conectado à fonte de alimentação durante os ciclos com duas chaves. Um está conectado ao positivo, o outro ao negativo. O circuito elétrico da construção segundo o princípio Flea Buck prevê a conexão de um transformador com uma chave. Tal conexão leva a grandes perdas de potência (totalizando cerca de 10-15% da potência total), uma vez que os enrolamentos indutivos dissipam energia no resistor. Tais perdas de energia são inaceitáveis ​​para a construção de fontes de alimentação poderosas de vários quilowatts.

No diagrama acima este defeito foi corrigido. A liberação de energia passa pelos diodos VD18 e VD19 de volta à fonte de alimentação da ponte, o que por sua vez aumenta ainda mais a eficiência do transformador.

As perdas em uma chave adicional não ultrapassam 40 watts. O circuito Flea Buck fornece tais perdas no resistor, que coloca 300-200 watts. O transistor IRG64PC50W, utilizado no circuito de alimentação com tecnologia IGBT, possui recurso de abertura rápida. Ao mesmo tempo, a velocidade de fechamento é muito pior, o que leva ao aquecimento pulsado do cristal no momento do fechamento do transistor. Cerca de 1 kW de energia é liberado nas paredes do transistor na forma de calor. Essa potência é muito grande para um transistor que está sujeito a superaquecimento.

Para reduzir esta potência instantânea entre o coletor e o emissor do transistor, é incluído um circuito adicional C16 R24 VD31. O mesmo foi feito com o IGBT superior do transistor, que reduz a potência do chip na hora do fechamento. Tal implementação leva a um aumento de potência no momento em que a chave do transistor é aberta. Mas isso acontece quase instantaneamente.

No momento da abertura do IGBT, o capacitor C16 é descarregado através do resistor R24. O carregamento ocorre no momento do fechamento do transistor através de um diodo rápido VD3. Como consequência, o formato de aumento de tensão é atrasado. Enquanto o IGBT está fechando, a potência liberada na chave do transistor é reduzida.

Essa mudança no circuito elétrico faz um ótimo trabalho na ressonância dos surtos do transformador, não permitindo assim tensões acima de 600 volts através da chave.

IGBT- Este é um transformador composto, que consiste em um transistor de campo e bipolar com junção. O transistor de efeito de campo atua aqui como o principal. Para controlá-lo, são necessários pulsos retangulares com amplitude de pelo menos 12 V e não mais que 18 V. Optoacopladores especiais (HCPL3120 ou HCPL3180) estão incluídos nesta seção do circuito. A carga de trabalho de impulso possível é de 2 A.

O optoacoplador funciona desta forma. Caso apareça tensão no LED do optoacoplador, as entradas 1,2,3 e 4 são alimentadas. Na saída é formado instantaneamente um poderoso pulso de corrente com amplitude de 15,8 V. O nível de pulso é limitado pelos resistores R55 e R48.

Quando a tensão no LED desaparece, ocorre uma queda na amplitude, que abre os transistores T2 e T4. Isso cria uma corrente de nível mais alto nos resistores R48 e R58 e também descarrega rapidamente o capacitor IGBT.

Montamos a ponte, junto com drivers em optoacopladores, na base de um dissipador de calor de um computador Pentium 4, que possui base plana. Antes de instalar os transistores, deve-se aplicar pasta térmica na superfície do radiador.

O radiador deve ser cortado em duas partes para que as teclas superior e inferior não tenham contato elétrico entre si. Os diodos são fixados ao radiador com juntas especiais de mica. Todas as conexões de energia são instaladas usando montagem em superfície. No barramento de força, você precisará soldar 8 peças de capacitores de filme de 150 nF cada e tensão máxima de 630 V.

Enrolamento e indutor de saída do transformador de potência

Como as tensões de saída sem carga chegam a 50 V, foi necessário retificá-la com os diodos VD19 e VD20. Em seguida, a tensão de carga é alimentada ao indutor, com a ajuda do qual a tensão é suavizada e dividida ao meio.

No momento em que os transistores IGBT estão abertos, inicia-se a fase de saturação do indutor L3. Quando o IGBT está no estado fechado, inicia-se a fase de descarga do indutor. A descarga ocorre através dos diodos de fechamento do circuito VD22 e VD21. Assim, a corrente que entra no capacitor é retificada.

Estabilização e limitação de corrente com modulação por largura de pulso

2 é a entrada para amplificação de tensão, 1 é a saída do amplificador. O amplificador altera a corrente operacional do inversor, bem como a largura do pulso. Mudanças discretas criam uma característica de carga dependendo da tensão de feedback entre a fonte de alimentação e a entrada do microcircuito. No pino 2 do microcircuito é mantida uma tensão de 2,5 V.

A largura do pulso de trabalho depende da tensão na entrada 2 do microcircuito. A largura do pulso aumenta se a tensão for superior a 2,5 V. Se a tensão for menor que o valor especificado, a largura diminui.

A estabilidade da fonte de alimentação depende dos resistores R2 e R1. Se a tensão cair fortemente devido a altas correntes de saída, será necessário aumentar a resistência do resistor R1.

Às vezes acontece que durante o processo de sintonia a unidade começa a emitir alguns zumbidos. Neste caso é necessário ajustar o resistor R1 e as capacitâncias dos capacitores C1 e C2. Mesmo que tais medidas não ajudem, você pode tentar reduzir o número de voltas do acelerador C3.

O transformador deve funcionar silenciosamente, caso contrário os transistores queimarão. Mesmo que todas as medidas acima não tenham ajudado, você precisa adicionar vários capacitores de 1 uF aos três canais da PSU.

Placa de capacitor de potência 1320uF

Quando a fonte de alimentação é conectada a uma rede com tensão de 220 V, ocorre um pico de corrente, após o qual o conjunto do diodo VD8 falha enquanto o capacitor está carregando. Para evitar esse efeito, é necessário instalar um resistor R11. Quando os capacitores estiverem carregados, o temporizador do transistor zero dará o comando para fechar os contatos e desviar o relé. Agora a corrente operacional necessária é fornecida à ponte elétrica com um transformador.

O temporizador no VT1 abre os contatos do relé K2, o que permite a utilização do processo de modulação por largura de pulso.

Configuração de bloco

O primeiro passo é aplicar uma tensão de 15 V na ponte de potência, monitorar o correto funcionamento da ponte e a instalação dos elementos. A seguir, você pode alimentar a ponte com a tensão da rede, no intervalo entre +310 V, onde estão localizados os capacitores de 1320 microfarad e o capacitor com capacitância de 150 nF, coloque uma lâmpada de 150-200 watts. Em seguida, conectamos o osfiloscópio ao coletor-emissor da chave inferior ao circuito elétrico. Você precisa ter certeza de que as emissões estão localizadas na zona normal, não superior a 330 V. Em seguida, defina a frequência do clock PWM. É necessário diminuir a frequência até que uma pequena curva do pulso apareça no oscilograma, o que indica uma supersaturação do transformador.

A frequência do clock operacional do transformador é calculada da seguinte forma: primeiro medimos a frequência do clock da supersaturação do transformador, dividimos por 2 e somamos o resultado à frequência na qual o pulso foi dobrado.

Então você precisa alimentar a ponte através da chaleira, com potência de 2 kW. Desconectamos o feedback de tensão PWM, aplicamos uma tensão ajustável ao resistor R2 na junção dele com o diodo zener D4 de 5 V a 0, regulando assim a corrente de fechamento de 30 A a 200 A.

Ajustamos a tensão no mínimo, mais próximo de 5 V, soldamos o capacitor C23, fechamos a saída do bloco. Se você ouvir um toque, será necessário passar o fio na outra direção. Verificamos o faseamento dos enrolamentos do transformador de potência. Conectamos o osciloscópio à chave inferior e aumentamos a carga para que não haja toque ou mesmo pico de tensão acima de 400 V.

Medimos a temperatura do radiador da ponte para que o radiador aqueça uniformemente, o que indica pontes de alta qualidade. Conectamos feedback de tensão. Colocamos o capacitor C23, medimos a tensão para que fique na faixa de 11-11,2 V. Carregamos a fonte de alimentação com uma pequena carga de 40 watts.

Ajustamos o funcionamento silencioso do transformador alterando o número de voltas do indutor L3. Se isso não ajudar, aumentamos a capacitância dos capacitores C1 e C2, ou colocamos a placa PWM longe do ruído do transformador de potência.

Um pouco sobre a aplicação e dispositivo do UPS

O site já publicou um artigo que fala sobre o dispositivo UPS. Este tópico pode ser complementado com uma pequena história sobre o reparo. Sob a abreviatura UPS é frequentemente mencionado. Para que não haja discrepâncias, concordaremos que neste artigo se trata de uma Fonte Chaveada.

Quase todas as fontes chaveadas usadas em equipamentos eletrônicos são construídas de acordo com dois diagramas funcionais.

Figura 1. Diagramas funcionais de comutação de fontes de alimentação

De acordo com o esquema meia ponte, via de regra, são realizadas fontes de alimentação suficientemente potentes, como as de computador. De acordo com o esquema push-pull, também são fabricadas fontes de alimentação para uma variedade poderosa de UMZCH e máquinas de solda.

Qualquer pessoa que já consertou amplificadores com potência de 400 watts ou mais sabe perfeitamente quanto eles pesam. Estamos falando, é claro, do UMZCH com fonte de alimentação de transformador tradicional. UPS de TVs, monitores e DVD players são geralmente feitos de acordo com o esquema com um estágio de saída de terminação única.

Embora existam na verdade outros tipos de estágios de saída, que são mostrados na Figura 2.

Figura 2. Estágios de saída de comutação de fontes de alimentação

Somente as chaves de potência e o enrolamento primário do transformador de potência são mostrados aqui.

Se você olhar atentamente para a Figura 1, é fácil ver que todo o circuito pode ser dividido em duas partes - primária e secundária. A parte primária contém um filtro de rede, um retificador de tensão de rede, interruptores de potência e um transformador de potência. Esta parte está conectada galvanicamente à rede AC.

Além do transformador de potência, nas fontes chaveadas também são utilizados transformadores de isolamento, por meio dos quais os pulsos de controle do controlador PWM são alimentados nas portas (bases) dos transistores de potência. Desta forma, é proporcionado isolamento galvânico da rede de circuitos secundários. Em circuitos mais modernos, esse desacoplamento é realizado por meio de optoacopladores.

Os circuitos secundários são isolados galvanicamente da rede por meio de um transformador de potência: a tensão dos enrolamentos secundários é fornecida ao retificador e depois à carga. Os circuitos de estabilização e proteção de tensão também são alimentados por circuitos secundários.

Fontes de alimentação de comutação muito simples

Eles são realizados com base em um oscilador quando o controlador PWM mestre está ausente. Um exemplo de tal UPS é o circuito transformador eletrônico Taschibra.

Figura 3. Transformador eletrônico Taschibra

Transformadores eletrônicos semelhantes são produzidos por outras empresas. Seu objetivo principal é. Uma característica distintiva de tal esquema é a simplicidade e um pequeno número de detalhes. A desvantagem é que este circuito simplesmente não inicia sem carga, a tensão de saída é instável e possui um alto nível de ondulação. Mas as luzes ainda estão acesas! Neste caso, o circuito secundário fica totalmente desconectado da rede de alimentação.

É bastante óbvio que o reparo de tal fonte de alimentação se resume à substituição de transistores, resistores R4, R5, às vezes VDS1 e resistor R1, que atua como fusível. Simplesmente não há mais nada para queimar neste esquema. Com o preço baixo dos transformadores eletrônicos, muitas vezes só se compra um novo e os reparos são feitos, como dizem, “por amor à arte”.

Segurança primeiro

Como existe uma vizinhança tão desagradável dos circuitos primário e secundário, que, durante o processo de reparo, é necessário, mesmo que por acaso, ser apalpada à mão, então algumas regras de segurança devem ser lembradas.

Você pode tocar na fonte ligada apenas com uma mão e nunca com as duas ao mesmo tempo. Isso é do conhecimento de todos que trabalham com instalações elétricas. Mas é melhor não tocar em nada, ou só depois de desligar da rede puxando o plugue da tomada. Além disso, você não deve soldar algo na fonte ligada ou apenas torcer com uma chave de fenda.

Para garantir a segurança elétrica nas placas de alimentação, o lado primário “perigoso” da placa é circundado por uma faixa bastante larga ou sombreado com finas faixas de tinta, geralmente brancas. Este é um aviso de que é perigoso tocar nesta parte do tabuleiro com as mãos.

Mesmo uma fonte de alimentação desligada só pode ser tocada com as mãos depois de um tempo, pelo menos 2 ... 3 minutos após desligá-la: a carga é armazenada em capacitores de alta tensão por um longo tempo, embora resistores de descarga sejam instalados em paralelo com os capacitores em qualquer fonte de alimentação normal. Lembre-se de como na escola eles ofereceram um ao outro um capacitor carregado! Matar, claro, não matará, mas o golpe é bastante sensível.

Mas o pior nem é isso: bom, pense só, formigou um pouco. Se, imediatamente após desligar, você ligar o capacitor eletrolítico com um multímetro, é bem possível ir à loja comprar um novo.

Quando tal medição for prevista, o capacitor deverá ser descarregado, pelo menos com uma pinça. Mas é melhor fazer isso com um resistor com resistência de várias dezenas de KΩ. Caso contrário, a descarga é acompanhada por um monte de faíscas e um clique bastante alto, e esse curto-circuito também não é muito útil para um capacitor.

E ainda assim, ao reparar, é necessário tocar na fonte de alimentação chaveada ligada, pelo menos para algumas medições. Neste caso, um transformador de isolamento, muitas vezes chamado de transformador de segurança, ajudará a proteger-se tanto quanto possível contra choques elétricos. Como fazer isso, você pode ler no artigo.

Resumindo, trata-se de um transformador com dois enrolamentos para 220V, com potência de 100...200W (dependendo da potência do no-break que está sendo reparado), o circuito elétrico é mostrado na Figura 4.

Figura 4. Transformador de segurança

De acordo com o esquema, o enrolamento é conectado à rede, uma fonte de alimentação chaveada defeituosa é conectada ao enrolamento direito por meio de uma lâmpada. O mais importante com esta inclusão é que com UMA mão você pode tocar sem medo em qualquer extremidade do enrolamento secundário, assim como em todos os elementos do circuito primário da fonte de alimentação.

Sobre o papel da lâmpada e sua potência

Na maioria das vezes, o reparo de uma fonte chaveada é realizado sem transformador de isolamento, mas como medida adicional de segurança, a unidade é ligada por meio de uma lâmpada com potência de 60 ... 150W. Pelo comportamento da lâmpada, você pode, em geral, avaliar o estado da fonte de alimentação. É claro que tal inclusão não proporcionará isolamento galvânico da rede, não é recomendado tocá-la com as mãos, mas pode protegê-lo de fumaça e explosões.

Se, ao ser conectada à rede, a lâmpada acender em plena temperatura, procure um defeito no circuito primário. Via de regra, trata-se de um transistor de potência quebrado ou de uma ponte retificadora. Durante a operação normal da fonte de alimentação, a luz primeiro pisca com intensidade suficiente () e depois o filamento continua a brilhar fracamente.

Existem várias opiniões sobre esta lâmpada. Alguém diz que não adianta se livrar de situações imprevistas, e alguém acredita que o risco de queimar um transistor recém-soldado é muito reduzido. Seguiremos esse ponto de vista e usaremos uma lâmpada para reparos.

Sobre caixas dobráveis ​​e não dobráveis

Na maioria das vezes, a comutação de fontes de alimentação é feita em caixas. Basta lembrar fontes de alimentação de computador, vários adaptadores conectados a uma tomada, carregadores para laptops, telefones celulares, etc.

No caso de fontes de alimentação de computadores, tudo é bastante simples. Alguns parafusos são desparafusados ​​​​da caixa metálica, a tampa metálica é removida e, por favor, toda a placa com os detalhes já está em suas mãos.

Se o gabinete for de plástico, você deve procurar no verso, onde está localizado o plugue de alimentação, pequenos parafusos. Então tudo fica simples e claro, desparafusamos e retiramos a tampa. Nesse caso, você pode dizer que teve sorte.

Mas ultimamente tudo tem caminhado no sentido de simplificar e reduzir o custo das estruturas, e as metades da caixa de plástico são simplesmente coladas e com bastante firmeza. Um camarada contou como dirigiu um quarteirão semelhante até alguma oficina. Quando questionados sobre como desmontá-lo, os mestres disseram: “Você não é russo?” Então pegaram um martelo e rapidamente dividiram o corpo em duas metades.

Na verdade, esta é a única maneira de desmontar as caixas plásticas coladas. Mas é preciso bater com cuidado e não com muito fanatismo: sob a influência de golpes no corpo, caminhos que levam a peças maciças, como transformadores ou bobinas, podem quebrar.

Uma faca inserida na costura também ajuda, e leves batidas com o mesmo martelo. É verdade que após a montagem permanecem vestígios desta intervenção. Mas mesmo que haja pequenas marcas na caixa, você não precisa comprar um novo bloco.

Como encontrar um diagrama

Se antigamente quase todos os dispositivos de produção nacional eram acompanhados de diagramas de circuitos, os modernos fabricantes de eletrônicos estrangeiros não querem compartilhar seus segredos. Todos os equipamentos eletrônicos são completados apenas com um manual do usuário, que mostra quais botões pressionar. Os diagramas esquemáticos não estão incluídos no manual do usuário.

Presume-se que o dispositivo funcionará para sempre ou os reparos serão realizados em centros de serviço autorizados, onde existem manuais de reparo, chamados manuais de serviço. Os centros de serviço não têm o direito de compartilhar esta documentação com todos, mas, louvado seja a Internet, esses manuais de serviço podem ser encontrados em muitos dispositivos. Às vezes pode ser gratuito, ou seja, de graça, e às vezes as informações necessárias podem ser obtidas por uma pequena quantia.

Mas mesmo que não tenha sido possível encontrar o circuito desejado, não se desespere, principalmente ao consertar fontes de alimentação. Quase tudo fica claro após um exame cuidadoso do conselho. Este poderoso transistor nada mais é do que uma chave de saída, e este microcircuito é um controlador PWM.

Em alguns controladores, um poderoso transistor de saída fica “escondido” dentro do microcircuito. Se essas peças forem grandes o suficiente, então elas possuem marcações completas, segundo as quais você pode encontrar a documentação técnica (ficha técnica) do microcircuito, transistor, diodo ou diodo zener. São essas peças que formam a base da comutação de fontes de alimentação.

É um pouco mais difícil encontrar folhas de dados para componentes SMD de pequeno porte. Uma marcação completa em uma caixa pequena não cabe, em vez disso, uma designação de código de várias (três, quatro) letras e números é colocada na caixa. Utilizando este código, através de tabelas ou programas especiais, novamente obtidos na Internet, é possível, embora nem sempre, encontrar os dados de referência de um elemento desconhecido.

Instrumentos e ferramentas de medição

Para consertar fontes chaveadas, você precisará da ferramenta que todo radioamador deveria ter. Em primeiro lugar, são várias chaves de fenda, cortadores laterais, pinças, às vezes alicates e até o martelo mencionado acima. Isto é para trabalhos de encanamento.

Para soldar, é claro, você precisará de um ferro de soldar, de preferência vários, de diversas capacidades e dimensões. Um ferro de soldar comum com potência de 25 ... 40 W é bastante adequado, mas é melhor se for um ferro de soldar moderno com termostato e estabilização de temperatura.

Para soldar peças com vários pinos, é bom ter em mãos, se não for muito caro, pelo menos um secador de solda simples e barato. Isso permitirá soldar peças multipinos sem muito esforço e destruição de placas de circuito impresso.

Para medir tensões, resistências e, com menos frequência, correntes, você precisará de um multímetro digital, mesmo que não seja muito caro, ou de um bom e velho testador de ponteiro. O fato de que é muito cedo para descartar o dispositivo ponteiro, quais recursos adicionais ele oferece e que os multímetros digitais modernos não possuem, pode ser encontrado no artigo.

Ele pode fornecer assistência inestimável no reparo de fontes chaveadas. Aqui também é perfeitamente possível usar um osciloscópio de raios catódicos antigo, nem mesmo de banda muito larga. Se, claro, for possível comprar um osciloscópio digital moderno, então é ainda melhor. Mas, como mostra a prática, ao reparar fontes de alimentação chaveadas, você pode ficar sem um osciloscópio.

Na verdade, ao reparar, dois resultados são possíveis: ou consertar ou piorar. Aqui é apropriado relembrar a lei de Horner: “A experiência cresce em proporção direta ao número de equipamentos desativados”. E embora esta lei contenha bastante humor, na prática da reparação as coisas são exatamente assim. Principalmente no início da jornada.

solução de problemas

As fontes de alimentação chaveadas falham com muito mais frequência do que outros componentes de equipamentos eletrônicos. Em primeiro lugar, existe uma alta tensão de rede, que se torna ainda maior após a retificação e filtragem. Portanto, os interruptores de potência e toda a cascata do inversor operam em um modo muito difícil, tanto elétrico quanto térmico. Na maioria das vezes, o mau funcionamento ocorre precisamente no circuito primário.

As falhas podem ser divididas em dois tipos. No primeiro caso, a falha da fonte chaveada é acompanhada de fumaça, explosões, destruição e carbonização de peças, às vezes rastros de PCB.

Parece que a opção é a mais simples, basta trocar as peças queimadas, restaurar os trilhos e tudo funcionará. Mas ao tentar determinar o tipo de microcircuito ou transistor, verifica-se que a marcação da peça desapareceu junto com a caixa. O que aconteceu aqui, sem um diagrama, que muitas vezes não está à mão, é impossível saber. Às vezes, os reparos nesta fase terminam.

O segundo tipo de mau funcionamento é silencioso, como disse Lelik, sem ruído e poeira. As tensões de saída simplesmente desapareceram sem deixar vestígios. Se esta fonte de alimentação chaveada for um adaptador CA simples, como um carregador de celular ou laptop, primeiro você deve verificar se o cabo de saída está funcionando.

Na maioria das vezes, ocorre uma quebra perto do conector de saída ou na saída do gabinete. Se a unidade estiver conectada à rede por meio de um cabo com plugue, primeiro verifique se está funcionando.

Depois de verificar essas cadeias simples, você já pode entrar na selva. Como esses wilds, vamos pegar o circuito de alimentação do monitor LG_flatron_L1919s de 19 polegadas. Na verdade o defeito era bem simples: ontem ligou, mas hoje não liga.

Com a aparente seriedade do aparelho - afinal, um monitor, o circuito de alimentação é bastante simples e claro.

Após abrir o monitor, foram encontrados vários capacitores eletrolíticos inchados (C202, C206, C207) na saída da fonte de alimentação. Nesse caso, é melhor trocar todos os capacitores de uma vez, apenas seis peças. O custo dessas peças é barato, então não espere até que elas também inchem. Após essa substituição, o monitor funcionou. A propósito, esse tipo de mau funcionamento em monitores LG é bastante comum.

Capacitores inchados causaram o funcionamento do circuito de proteção, cujo funcionamento será discutido um pouco mais adiante. Se após a troca dos capacitores a fonte de alimentação não funcionar, será necessário procurar outros motivos. Para fazer isso, considere o esquema com mais detalhes.

Figura 5. Fonte de alimentação do monitor LG_flatron_L1919s (clique na imagem para ampliar)

Filtro de rede e retificador

A tensão da rede através do conector de entrada SC101, fusível F101, filtro LF101 é fornecida à ponte retificadora BD101. A tensão retificada através do termistor TH101 é fornecida ao capacitor de suavização C101. Neste capacitor é obtida uma tensão constante de 310V, que é fornecida ao inversor.

Se esta tensão estiver ausente ou for muito menor que o valor especificado, então o fusível de rede F101, filtro LF101, ponte retificadora BD101, capacitor C101 e termistor TH101 devem ser verificados. Todos esses detalhes são fáceis de verificar com um multímetro. Se houver suspeita de capacitor C101, é melhor trocá-lo por um em bom estado.

A propósito, o fusível da rede elétrica simplesmente não queima. Na maioria dos casos, substituí-lo não restaura a operação normal da fonte de alimentação chaveada. Portanto, você deve procurar outros motivos que levem à queima do fusível.

O fusível deve ser ajustado para a mesma corrente indicada no diagrama e em nenhum caso o fusível deve ser “alimentado”. Isto pode levar a avarias ainda mais graves.

inversor

O inversor é feito de acordo com um esquema de ciclo único. Um chip controlador PWM U101 é usado como oscilador mestre, à saída do qual um transistor de potência Q101 está conectado. O enrolamento primário do transformador T101 é conectado ao dreno deste transistor através do indutor FB101 (pinos 3-5).

O enrolamento adicional 1-2 com um retificador R111, D102, C103 é usado para alimentar o controlador PWM U101 no estado estacionário da fonte de alimentação. O controlador PWM é iniciado quando ligado pelo resistor R108.

Tensões de saída

A fonte de alimentação gera duas tensões: 12V/2A para alimentar o inversor de retroiluminação e 5V/2A para alimentar a parte lógica do monitor.

Do enrolamento 10-7 do transformador T101 através do conjunto de diodo D202 e do filtro C204, L202, C205, obtém-se uma tensão de 5V/2A.

O enrolamento 8-6 é conectado em série com o enrolamento 10-7, do qual, utilizando o conjunto de diodo D201 e o filtro C203, L201, C202, C206, C207, obtém-se uma tensão constante de 12V/2A.

Proteção de sobrecarga

O resistor R109 está conectado à fonte do transistor Q101. Este é um sensor de corrente conectado através de um resistor R104 ao pino 2 do chip U101.

Quando a saída está sobrecarregada, a corrente através do transistor Q101 aumenta, o que leva a uma queda de tensão no resistor R109, que é alimentado através do resistor R104 para o pino 2CS/FB do chip U101 e o controlador para de gerar pulsos de controle ( pino 6OUT). Portanto, a tensão na saída da fonte de alimentação desaparece.

Foi essa proteção que funcionou com os capacitores eletrolíticos inchados, mencionados acima.

O nível de operação de proteção é 0,9V. Este nível é definido pela fonte de tensão de referência dentro do chip. Paralelamente ao resistor R109, é conectado um diodo zener ZD101 com tensão de estabilização de 3,3V, que protege a entrada 2CS/FB contra sobretensão.

Para a saída 2CS/FB, através do divisor R117, R118, R107, é fornecida uma tensão de 310V do capacitor C101, o que garante o funcionamento da proteção contra aumento de tensão da rede. A faixa de tensão de rede permitida na qual o monitor normalmente funciona está na faixa de 90 ... 240V.

Estabilização de tensões de saída

Feito em um diodo zener ajustável U201 tipo A431. A tensão de saída 12V/2A através do divisor R204, R206 (ambos os resistores com tolerância de 1%) é aplicada à entrada de controle R do diodo zener U201. Assim que a tensão de saída se torna igual a 12V, o diodo zener abre e o LED do optoacoplador PC201 acende.

Como resultado, o transistor do optoacoplador abre (pinos 4, 3) e a tensão de alimentação do controlador é alimentada através do resistor R102 para o pino 2CS/FB. Os pulsos no pino 6OUT desaparecem e a tensão na saída 12V/2A começa a cair.

A tensão na entrada de controle R do diodo zener U201 cai abaixo da tensão de referência (2,5V), o diodo zener é bloqueado e desliga o optoacoplador PC201. Pulsos aparecem na saída 6OUT, a tensão 12V/2A começa a aumentar e o ciclo de estabilização se repete novamente. De forma semelhante, o circuito de estabilização é construído em muitas fontes chaveadas, por exemplo, em computadores.

Assim, verifica-se que três sinais são conectados à entrada do controlador 2CS/FB por meio de um OR cabeado: proteção contra sobrecarga, proteção contra sobretensão da rede e saída do circuito estabilizador de tensão de saída.

Aqui é apropriado lembrar como você pode verificar o funcionamento deste circuito de estabilização. Para isso basta com OFF!!! da rede da fonte de alimentação, aplique tensão na saída 12V / 2A de uma fonte de alimentação ajustável.

É melhor capturar a saída do optoacoplador PC201 com um testador de ponteiro no modo de medição de resistência. Enquanto a tensão na saída da fonte regulada estiver abaixo de 12V, a resistência na saída do optoacoplador será grande.

Agora vamos aumentar a tensão. Assim que a tensão ultrapassar 12 V, a seta do dispositivo cairá drasticamente na direção de diminuição da resistência. Isso indica que o diodo zener U201 e o optoacoplador PC201 estão funcionando. Portanto, a estabilização das tensões de saída deverá funcionar normalmente.

Exatamente da mesma maneira, você pode verificar o funcionamento do circuito de estabilização para fontes de alimentação chaveadas de computadores. O principal é descobrir a que tensão o diodo zener está conectado.

Se todas essas verificações foram bem-sucedidas e a fonte de alimentação não iniciar, verifique o transistor Q101 removendo-o da placa. Com um transistor funcionando, o chip U101 ou sua cinta é provavelmente o culpado. Em primeiro lugar, este é um capacitor eletrolítico C105, que é melhor verificado substituindo-o por um em bom estado.