Сделай Сам Свою Работу на 5

Низкочастотный выпрямитель

Тема 1.2. Диагностика работоспособности, текущий ремонт и обслуживание компонентов ПК

Блок питания

Цель:Закрепить теоретические знания по теме блок питания

 

Методические указания.

 

Основные функциональные узлы

Для понимания функционирования и структуры источника питания системного модуля ниже приводятся структурные схемы типовых источников АТ/АТХ и поясняется работа наиболее сложного узла структурной схемы — полумостового преобразователя. Структурные схемы источников питания AT, ATX представлены на Рисунок 1.2 и 1.3.

Структурные схемы источников питания АТ/АТХ Источник питания формата AT

В источнике питания формата AT (Рисунок 1.1) напряжение питания через внешнийразмыкатель сети, расположенный в корпусе системного блока, поступает на сетевой фильтри низкочастотный выпрямитель.Далее выпрямленное напряжение, величиной порядка 300 В, полумостовым преобразователем преобразуется в импульсное.

Развязкамежду первичной сетью и потребителями осуществляется импульсным трансформатором.Вторичные обмотки импульсного трансформатора подключены к высокочастотным выпрямителям + 12 В и ±5 В и соответствующим сглаживающим фильтрам.

Сигнал Power Good(питание в норме), подаваемый на системную плату через 0,1...0,5 с после появления питающих напряжений +5 В, выполняет начальную установку процессора.Выход из строя силовой части источника предотвращается узлом защиты и блокировки. При отсутствии аварийных режимов, работы эти цепи формируют сигналы, разрешающие функционирование ШИМ-контроллера, который управляет полумостовым преобразователем посредством согласующего каскада. В аварийных режимах работы осуществляется сброс сигнала P.G.

Поддержание выходных напряжений постоянному значению в контроллере обеспечивается системой управления с обратной связью, при этом в качестве ошибки используется отклонение выходного напряжения от источника +5 В и +12В.

Рисунок 1.1 - Структурная схема источник питания формата АТХ

Источники питания формата АТХ

Источник питания формата АТХ (Рисунок 1.1) отличается наличием:

♦ вспомогательного преобразователя;

♦ выпрямителя источника дежурного режима +5 BSB;

♦ дополнительного источника +3,3 В;

♦ устройств управления дистанционным включением блока питания по сигналу PS_ON, управляющим работой ШИМ-контроллера.

Функциональные элементы

В разделе рассматриваются примеры практической реализации элементов структурных схем источников питания, а также справочные данные основных элементов схем и их аналогов.

Входной фильтр

Блок питания представляет собой серьезный источник Помех компьютера для бытовой теле- и радиоаппаратуры [6, 7]. Причины помех:

♦ переключательный режим полупроводниковых приборов;

♦ наличие реактивных элементов, таких как индуктивность выводов элементов и
емкость монтажа, которые приводят к возникновению паразитных автоколебаний.

С целью предотвращения проникновения в электрическую сеть импульсных помех, создаваемых источником питания, на его входе включается, как правило, заградительный фильтр.

Кроме подавления помех фильтр, как входной элемент, выполняет также защитную функцию в аварийных режимах эксплуатации источника питания - защита по току, защита от перенапряжения.

В некоторых схемах источников питания в состав фильтра включают нелинейный элемент варистор,предназначенный для ограничения зарядного тока высоковольтного емкостного фильтра. В этом пункте рассмотрим только те меры, которые применяют для защиты от помех на входе источника питания.

Типовая схема заградительного фильтра

Типовая схема заградительного фильтра источника питания системного модуля (Рисунок 18). На входе фильтра включен конденсатор С1, далее напряжение питания сети переменного тока подается на блок питания системного модуля через сетевой индуктивно-емкостной фильтр.

Защита по току осуществляется предохранителем F1, который ограничивает ток нагрузки на уровне не более 1,25 номинального значения, а от превышения напряжения в сети (перенапряжения) осуществляется варистором Z1. При повышении напряжения питающей сети выше некоторого уровня сопротивление элемента Z1 резко уменьшается, вызывая срабатывание предохранителя.

Рисунок 1.2 - Схема заградительного фильтра

Низкочастотный выпрямитель

Питание преобразователей осуществляется постоянным напряжением, которое
вырабатывается низкочастотным выпрямителем(Рисунок1.2).Мостовая схема выпрямления,
выполненная на диодах D1...D4, обеспечивает надлежащее качество выпрямления сетевого
напряжения. Последующее сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения

осуществляется фильтром на дросселе L1 и последовательно включенных конденсаторах CI, C2. Резисторы Rl, R2 создают цепь разряда конденсаторов CI, C2 после отключения блока питания от сети.

Возможность питания от сети 115 В реализуется введением в схему выпрямителя переключателя выбора питающего напряжения. Замкнутое состояние переключателя соответствует низкому напряжению питающей сети (-115 В). В этом случае выпрямитель работает по схеме удвоения напряжения, а процесс зарядки будет происходить следующим образом. Пусть в некоторый момент времени на входе выпрямителя положительный полупериод сетевого напряжения. Это эквивалентно действию внешнего источника, на клемме 1 которого положительный полюс, а на клемме 2 — отрицательный. Заряд конденсатора С1 будет происходить по цепи:

+ Ucem (клемма 1) →D2 → L1→С1→SW1→NTCR1→- (клемма 2).

При смене полярности полупериода входного напряжения будет происходить заряд конденсатора С2 по цепи:

+ Ucem (клемма 2) →NTCR1 →SW1→С2→D1→- Ucem (клемма 1).

Выходное напряжение соответствует суммарному значению напряжения на конденсаторах C1, C2.

Одной из функций выпрямителя является ограничение тока зарядки входного конденсатора низкочастотного фильтра, выполненное элементами, входящими в состав выпрямительного устройства блока питания. Необходимость их применения вызвана тем, что режим запуска преобразователя близок к режиму короткого замыкания. Зарядный ток конденсатора при подключении его непосредственно к сети может быть значительным и достигать нескольких десятков-сотен ампер.

Применение термисторов типа NTCR1 с отрицательным ТКС (Рисунок 19), включаемых последовательно в цепь заряда конденсатора, позволяет устранить нежелательные эффекты заряда входного конденсатора низкочастотного фильтра. Термистор имеет некоторое сопротивление в «холодном» состоянии, после прохождения пика зарядного тока резистор разогревается и его сопротивление становится в 20...50 раз меньше. В высококачественных источниках питания используются варисторы Zl, Z2. Их применение объясняется необходимостью защиты блока от превышения напряжения в питающей сети.

Рисунок 2 - Схема низкочастотного выпрямителя и принцип работы переключателя напряжения (а, в)



©2015- 2017 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.