Олександр Васильович Куличков

Імпульсні блоки живлення для IBM PC

До недавнього часу у вітчизняній літературі приділялася недостатня увага публікацій, в яких описувалися способи ремонту конкретних електронних пристроїв. Виняток становили журнал «Радіо» та книги серії «Масова радиобиблиотека», проте навіть в цих книгах і статтях основна частина матеріалів була присвячена роботі вузлів, безпосередньо пов'язаних з виконанням споживчих функцій. Джерела харчування в більшості таких пристроїв були виконані по однотипним схемами, і принцип їх дії був досить простим. З розвитком електронної техніки з'явилося багато нових видів радіоелектронних приладів побутового призначення, призначених для повсякденного використання. За цей період було здійснено істотну модернізація окремих вузлів і, зокрема, джерел вторинного електроживлення. У багатьох моделях сучасного імпортного і вітчизняного радіоелектронного обладнання в якості джерел вторинного електроживлення тепер використовуються економічні імпульсні перетворювачі енергії первинної мережі. Джерела живлення такого роду широко застосовуються і в сучасних персональних комп'ютерах.

У запропонованій читачеві книзі детально розглянуті принципи дії імпульсних джерел вторинного електроживлення, варіанти їх структурних і принципових схем, а також дані основні розрахункові співвідношення, необхідні при проектуванні апаратури подібного типу. Крім того, в книзі детально описані реальні імпульсні джерела живлення, що застосовуються в сучасних комп'ютерах типу IBM PC XT / AT і ATX форм-факторів, а також наведено характерні несправності джерел живлення комп'ютерів, методи їх пошуку та усунення.

Незважаючи на постійне вдосконалення електронних пристроїв і підвищення їх надійності, техніка проте потребує ремонту, причому виконання подібних робіт вимагає все більш кваліфікованого підходу. Методика усунення виникаючих несправностей визначається характером відмови приладу і може бути проведено або шляхом заміни окремих елементів, або цілих блоків (це економить і фінанси, і час). Дана книга якраз призначена для тих, хто хоче, по-перше, кваліфіковано і самостійно, з мінімальними витратами, впоратися з виниклими неполадками і, по-друге, задовольнити професійна цікавість і розширити свої знання в області схемотехніки сучасних імпульсних бестрансформаторних джерел живлення.

Ремонт може бути здійснений в різних місцях і в різний спосіб:

• в спеціалізованих майстернях при наявності повного комплекту оригінальних запасних частин, тестирующего обладнання і стендів;

• кваліфікованими фахівцями з виїздом до замовника;

• самостійно, якщо ви володієте необхідними знаннями і маєте можливість купувати комплектуючі частини для заміни.

Як вже було сказано вище, книга розрахована на фахівців, що займаються ремонтом радіоелектронного обладнання та ПК, радіоаматорів, які цікавляться принципами функціонування джерел живлення, а також власників радіоелектронної техніки, які вирішили самостійно провести ремонт. Зрозуміло, що їх кваліфікація може бути різною. І якщо комусь достатньо лише наявності принципової схеми джерела живлення, то іншому необхідна як сама схема, так і розгорнуте пояснення до неї. Книга побудована таким чином, щоб задовольнити всі запити читачів. При цьому автор прагнув викласти матеріал в якомога більш доступній формі. Автор вважає, що наведені в книзі короткі відомості теоретичного характеру дозволять читачам вільніше орієнтуватися не тільки в конкретних схемах, розглянутих у книзі, а й здатні дати уявлення про схемотехнике імпульсних перетворювачів, як про один з важливих напрямків електронної техніки. Довідкові дані по пасивним і активним компонентам допоможуть виконувати ремонтні роботи в умовах, коли немає можливості придбати оригінальні елементи для заміни дефектних деталей. В цьому випадку, використовуючи наведені розрахункові співвідношення, можна застосовувати елементи, які є в наявності, причому вибирати тільки аналогічні за параметрами і сумісні з конструкції. З огляду на, що схеми, розглянуті в книзі, побудовані з використанням високовольтної елементної бази, підбір аналогів повинен проводитися найретельнішим чином. Правильний вибір заміни гарантуватиме не тільки працездатність відновленого блоку живлення, але і вашу безпеку.

Список скорочень

АВИ - автогенераторного допоміжне джерело

БП - безтрансформаторний перетворювач

ВЧ - висока частота, високочастотний

ДБЖ - імпульсний блок живлення

ІОН - джерело опорного напруги

КЗ - коротке замикання

ККД - коефіцієнт корисної дії

КС - каскад сполучення

НЧ - низька частота, низькочастотний

ПК - персональний комп'ютер

ПН - перетворювач напруги

СІП - схема вимірювання перенапруги

СК - погоджує каскад

УМ - підсилювач потужності

ФПН - формувач пилоподібного напруги

ЧИМ - частотно-імпульсна модуляція

ШІМ - широтно-імпульсна модуляція

ЕРС - електрорушійна сила

Глава 1 Введення в схемотехнику імпульсних джерел живлення

Кожен електронний пристрій оснащений джерелом вторинного електроживлення. Специфіка виконання джерела і його технічні параметри визначаються загальносистемними вимогами до пристрою в цілому і умовами його експлуатації. У загальному випадку джерела вторинного електроживлення - це перетворювачі первинної енергії в енергію, придатну для роботи даного пристрою, наділеного певними користувача функціями. Додатковою, часто безумовно необхідною функцією джерела електроживлення може бути забезпечення гальванічної розв'язки між джерелом первинної напруги і навантажувальними ланцюгами.

Тип приладів під загальною назвою «джерела живлення» об'єднує безліч пристроїв. До їх числа відносяться як прості, на перший погляд (якщо не вдаватися в тонкощі їх пристрої), електрохімічні елементи з заданими характеристиками для переносних приладів, так і досить складні, стаціонарні перетворювачі енергії. Останні виконані на основі вузлів, здатних здійснювати різні види підстроювань і регулювань для захисту від зовнішніх і внутрішніх дестабілізуючих факторів. Якість роботи і тимчасова стабільність параметрів джерела живлення часто є визначальним фактором працездатності приладу в цілому. Тому при перевірці технічних характеристик того чи іншого пристрою джерела живлення слід приділяти особливу увагу.

В останні десятиліття відбулася заміна традиційних джерел живлення стаціонарного обладнання на основі силових трансформаторів, що функціонують на частоті живильної мережі, імпульсними джерелами живлення, або так званими безтрансформаторним перетворювачами первинного напруги. Принцип їх дії заснований на перетворенні вихідного первинного напруги низької частоти (десятки герц) живильної промислової мережі в більш високочастотні коливання (кілька десятків кілогерц) з подальшою трансформацією. В даний час перетворювачі подібного типу становлять більшість джерел вторинного електроживлення пристроїв як побутового, так і промислового призначення. У даній книзі будуть розглянуті саме імпульсні джерела живлення з безтрансформаторним підключенням до первинної мережі напруги 220 В, 50 Гц, а на перетворювачі, побудовані за традиційною схемою, ми будемо посилатися лише при порівнянні якісних характеристик.

1.1. Структурні схеми імпульсних джерел живлення

Перехід на використання переважно імпульсних джерел живлення зумовлений низкою технічних і економічних факторів, найбільш важливими з яких є наступні:

• джерела бестрансформаторного живлення (ІБП) потужністю до 500 Вт мають істотно більш високі масогабаритні характеристики в порівнянні з аналогами, виготовленими на основі мережевих трансформаторів;

• обмотки трансформаторів ВЧ коливань ДБЖ мають більш високу щільність струму, при їх виготовленні використовується набагато менше кольорового металу, що призводить до зниження витрат на виробництво і на вихідні матеріали;

• висока індукція насичення і малі питомі втрати матеріалів сердечників ВЧ трансформаторів дозволяють створювати ІБП із загальним ККД, що перевищує 80%, що в звичайних джерелах недосяжно;

• широкі можливості по автоматичного регулювання номіналів вихідних вторинних напруг за допомогою впливу на первинні ланцюга ВЧ перетворювача.

Кінець ознайомчого уривка

СПОДОБАЛАСЯ КНИГА?