Istorija prasidėjo nuo netikėto mistinio melsvo dūmelio, pasirodžiusio iš senoviško tarybinio maitinimo šaltinio. Nors noras remontuoti tarybinę techniką greitai išblėso, ypač pamačius originalią schemą, aparatas jau buvo pasmerktas iškeliauti į šiukšlyną. Tačiau netrukus atsirado poreikis izoliuotam, kiek aukštesnės įtampos šaltiniui, o tame sename rusiškame aparate slypėjo klasikinis transformatorius.
Per kelias dienas, ekspromtu, buvo sukurtas neįprastas maitinimo šaltinis eksperimentams. Jo galios transformatorius turi kelias apvijas, o darbinė apvija po išlyginimo pasiekia beveik 100V, kartais ir daugiau. Tokios įtampos jau negali apdoroti populiariosios mikroschemos, todėl buvo nuspręsta pasinaudoti turimomis detalėmis.
Pagrindiniai Parametrai ir Komponentai
Sukurtas maitinimo šaltinis veikia 5-75V diapazone, nors gali duoti ir daugiau, tačiau įtampa krenta pirmajame transformatoriuje. Be didesnės apkrovos 100V palaikoma be problemų. Srovės pajėgumas siekia 1A prie maksimalios įtampos. Prie žemesnės įtampos srovė gali būti žymiai didesnė - eksperimento metu 6A saugiklis tiesiog sužydėjo.
Naudotas didelis droselis, o raktiniai tranzistoriai yra "arkliniai", todėl jie nėra itin jautrūs eksperimentinėms srovėms. Schemos širdis - tai KA7500B, Fairchild Semiconductors gaminamas TL494 analogas. Nuo originaliosios 494 mikroschemos jis skiriasi tik stipresniais išėjimo tranzistoriais, tačiau šiuo atveju jų galios neišnaudojamos.
Kitas svarbus, nors ir kiek retesnis elementas, yra IR2113 - HI/LO MOSFETų draiveris. KA7500 dirba "vientakčiame" režime. Jo panaudojimo schema yra visiškai nukopijuota iš gamintojo dokumentacijos (datasheet), tik raktinis tranzistorius pajungtas kitaip.
Surinkimas ir Eksploatacija
Viskas surinkta ant universalios maketinės plokštės. Svarbu stengtis didelės srovės dalis sujungti kuo trumpesniais laidais, nepamiršti kondensatorių ant maitinimo laidelių, ir tuomet viskas turėtų veikti. Darbinis dažnis nėra labai didelis - 60kHz.
Iš galios transformatoriaus antrinių apvijų gaunamos dvi įtampos: pagalbinė logikai ir galios įtampa. Pagalbinė įtampa išlyginama ir su LM317 mikroschema sumažinama iki 19V (galima ir šiek mažiau). Šiame etape radiatorių nereikia, nes srovės suvartojimas itin mažas. 19V maitinamas PWM kontroleris ir MOSFETų draiveris.
Srovės Apsauga ir Įtampos Reguliavimas
Svarbu atkreipti dėmesį į neigiamo laido jungimą per šuntinį rezistorių - taip organizuojama srovės apsauga. Tai atliekama per 16/15 klaidų stiprintuvą (error amplifier).
Įtampa reguliuojama kitu operaciniu stiprintuvu (1/2 kojos). Įtampa lyginama su etaloniniais 5V iš 14 kojos. Tai lemia minimalios įtampos ribą. Mikroschemos išėjime gaunamas PWM signalas. Tačiau reikalingi du skirtingi signalai: vienas viršutiniam raktiniam tranzistoriui Q2, o kitas sinchroniniam detektoriui Q3.
Diodas D2 iš esmės nėra būtinas, tačiau buvo panaudotas galingas ir greitas diodas iš CRT monitoriaus. Jis atlieka savo diodinę funkciją ir mechaniniu būdu prilaiko plokštę. Šioje vietoje yra momentas, kurį reikia patikrinti vietoje, nes pajungimas gali būti užmirštas (NOTE A).
Vienas išėjimo tranzistorius yra apkrautas 5V iš vietinio stabilizatoriaus, o jo išėjimas inveruojamas su paprastu NPN tranzistoriumi (pvz., C950 iš ATX maitblokio). Gauti du signalai patenka į MOSFETų draiverį IR2113. Svarbu sujungti taip, kad prie maksimalios grįžtamojo ryšio įtampos (pažymėta Ux) viršutinis raktas (Q2) visiškai užsidarytų, o apatinis (Q3) liktų atviras, be jokių impulsų. Tokiame režime išėjimas visiškai atjungiamas nuo maitinimo šaltinio.
Veikimo Principai ir Komponentų Parinkimas
Geltona linija žymi viršutinio rakto G signalą. Tranzistorius trumpam atsidaro ir pumpuoja energiją į droselį L. Vėliau tranzistorius užsidaro, ir po kurio laiko apatinis tranzistorius (ir freewheel diodas) įžemina induktyvumą.
Osciloskopo parodymai gali būti nekokybiški, jei diodas D1 ir elektrolitas tarp VB ir VS buvo netinkamai parinkti. Todėl elektrolitas turi būti LOW ESR tipo ir maždaug 30uF talpos.
Droselis L yra vienas svarbiausių elementų. Teoriškai, jo induktyvumą galima apskaičiuoti, tačiau į skaičiavimo formules įeina darbinė srovė ir įtampa, kurios yra kintamos. Todėl dažnai pasirenkamas pirmas pasitaikęs tinkamas droselis, pavyzdžiui, 2.8mH su darbine srove apie porą amperų. Tačiau gali būti, kad pasirinktas droselis nėra optimalus. Svarbu, kad droselis būtų pakankamai didelis (pvz., 5cm diametro toroidinis), nes maži droseliai netinka, kai galia siekia dešimtis vatų.
Raktiniai tranzistoriai gali būti bet kokie n-kanalo aukštos įtampos MOSFETai. Pavyzdžiui, FQA9N90 (900V ir 9A) yra pakankamai galingi, gal net per dideli. Siekiant didesnio patikimumo ir apsaugos, viskas papildomai apsaugota saugikliais, mažais droseliukais, varistoriais ir PTC termistoriais. Saugiklis 6A jau buvo sugedęs.
Pagrindinės Sąvokos: Įtampa, Srovė ir Varža
Pagrindinės sąvokos, susijusios su elektros srove, yra elektronai, srovės stipris, įtampa ir elektrinė varža. Šie keturi dydžiai yra nepriklausomi vienas nuo kito.
- Įtampa (matuojama voltais, V) - sužadina elektronų judėjimą.
- Elektros srovės stipris (matuojamas amperais, A) - nusako laidininku tekančių elektronų kiekį. Srovė nukreipta nuo teigiamo į neigiamą polius.
- Elektrinė varža (matuojama omais, Ω) - riboja srovės stiprį.
Kai kuriose medžiagose, kurios yra laidžios, prijungus energijos šaltinį, elektronai pradeda tekėti. Tačiau medžiagos atomai šiek tiek stabdo krūvių judėjimą. Todėl laido galuose pridedama įtampa sukelia srovę, kurios stipris priklauso ne tik nuo įtampos, bet ir nuo laido matmenų, medžiagos bei temperatūros.
Medžiagų Elektrinės Savybės ir Varža
Medžiagų elektrinės savybės, įskaitant laidų ir laidžiųjų elementų charakteristikas, priklauso nuo temperatūros. Savitosios varžos ir varžos vertės dažniausiai nurodomos esant specifinei temperatūrai, paprastai kambario temperatūrai.
Jungiamieji laidai turėtų būti kuo geresnio laidumo, t. y. turėti kuo mažesnę varžą. Kita vertus, elektros ir elektroninėse grandinėse dažnai naudojami rezistoriai (varžai), kurių paskirtis - sukurti reikiamą varžą efektyviam grandinės veikimui.
Varžų Jungimas
- Nuoseklus jungimas: Gauta varžos vertė yra visų sujungtų varžų sumą. Tokiu būdu didinama grandinės varža.
- Lygiagretus jungimas: Tokiu būdu mažinama sistemos varža.
Varžos Matavimas ir Gedimų Diagnozė
Varžos matavimas dažnai naudojamas elemento ar grandinės būklei tirti. Laidinininkai išskiria šilumos kiekį, todėl perkaitus gali kilti problemų su varža. Kuo mažesnė varža, tuo didesnis srovės srautas.
Galimos gedimų priežastys gali būti izoliatorių pažeidimas dėl perkaitimo arba drėgmės. Daugelio komponentų, pavyzdžiui, kaitinimo elementų ar rezistorių, varžos vertė yra pastovi ir nurodoma vardinių duomenų lentelėje arba dokumentacijoje. Jei nurodomas paklaidos intervalas, išmatuota varžos vertė turi jam atitikti. Didelis varžos nuokrypis nuo numatytų verčių paprastai rodo problemą.
Omo Dėsnis ir Varžos Matavimas
Varžos negalima matuoti veikiančioje grandinėje. Todėl elektrotechnikai, ieškodami gedimų, dažnai apskaičiuoja varžos vertę, pasitelkę Omo dėsnį, atlikę įtampos ir srovės matavimus. Omo dėsnis teigia, kad laidininku tekanti srovės stipris (I) yra proporcingas jo galuose pridedamai įtampai (U), o varža (R) yra šių dydžių santykis: U = I * R.
Prieš matuojant varžą, būtina išjungti sistemos maitinimą. Matuoklio elementas užtikrina nedidelę ir pakankamą įtampą matavimui; bet kokia kita įtampa gali sukelti neteisingus rodmenis arba sugadinti prietaisą.
Išėmus elementą arba atjungus maitinimo šaltinį, verta patikrinti planuojamų matuoti elementų nuolatinę įtampą ir iškrauti visus elektrolitinius kondensatorius, nes jie gali tiekti įtampą į tiriamąją sritį.
Praktiniai Varžos Matavimo Patarimai
Pasitaiko varža, kurią galima matuoti, kai prie sistemos prijungtas elementas, tačiau daugeliu atvejų tai neįmanoma. Kiti elementai sudaro srovei alternatyvų kelią, todėl atsiranda matavimo klaida, gaunamas mažesnis rezultatas nei tikrasis. Daugeliu atvejų prireikia atlituoti vieną tiriamo komponento galą.
Jeigu viena kojelė prijungta prie įžeminimo, skaitiklio minusą galima jungti prie įžeminimo. Jeigu nė viena kojelė neprijungta prie įžeminimo, atlituoti galima bet kurią.
Matuoklyje nustatykite varžą (Ω). Jeigu matuoklis automatiškai parenka intervalą, nieko daugiau daryti nereikia. Varža neturi poliškumo, todėl zondus prie kojelių galima pridėti bet kaip. Vis dėlto poliškumas yra svarbus tikrinant diodo ar kito puslaidininkio varžą. Tokiu atveju būtina keisti antgalius, kad patikrintumėte, kuria kryptimi varža yra mažesnė. Puslaidininkis yra laidus tik viena kryptimi, todėl veikiantis elementas turėtų viena kryptimi rodyti begalybei artimą vertę, o kita kryptimi - beveik nulį.
Reikėtų pabrėžti, kad tikrinant puslaidininkio varžą universaliuoju matuokliu ne visada gaunami numatomi rezultatai.
Elektronikos Komponentų Pasaulis
Transfer Multisort Elektronik (TME) yra vienas didžiausių pasaulinių elektronikos komponentų, elektrotechnikos dalių, dirbtuvių įrangos ir pramoninės automatikos platintojų, siūlantis daugiau nei 1 000 000 produktų iš 1 300 gamintojų.
Šiame kontekste svarbu paminėti ir aviacijos pramonėje taikomus reglamentus, susijusius su tinkamumu skraidyti ir technine priežiūra, pavyzdžiui, KOMISIJOS REGLAMENTAS (ES) Nr. 1321/2014. Šie reglamentai nustato bendrus techninius reikalavimus ir administracines procedūras, užtikrinančias nepertraukiamą aviacijos produktų, dalių ir prietaisų atitiktį nustatytiems standartams.
Reglamentai detaliai apibrėžia orlaivių techninės priežiūros programas, patvirtintų techninės priežiūros organizacijų veiklą, komponentų techninę priežiūrą, įrankių ir įrangos kalibravimą bei dokumentacijos tvarkymą. Taip užtikrinamas aukščiausias skrydžių saugos lygis.
tags: #stabilizatoriaus #isejimo #varza #rst #formule