Евгений Степанов (e_stepan0v) wrote,
Евгений Степанов
e_stepan0v

Category:

Внутренний мир. Блок питания.

В четверг, пока не закончился отпуск, я, наконец, добрался до пункта петроэлектросбыта, и оплатил задолжность за три года 8-).

На радостях и, видимо, в благодарность, вечером они учинили акт невиданной щедрости и дали в мои розетки (и розетки соседей заодно) 380 Вольт.

Почти все приборы я успел отключить, когда яркость лампочек начала подозрительно прыгать.

Но "пилот", взяв на себя переднию линию обороны компьютера, пофырчал, задымился и погиб. Ещё взорвалась одна лампочка.

Я думал, что на этом потери уже закончились. Купил новый пилот с защитой от высокого напряжения и успокоился. Но сегодня обнаружил, что городской радиотелефон (Dect) ругается на то, что не видит базы. Оказалось, что не работает блок питания телефона.

Ну не могу же я его при этом не разобрать :)
Таким образом появилась возможность рассказать и показать всю сущность этого скромного устройства.

Началось всё весело: с нереальных шурупов...
1

И чем прикажете их раскручивать? Прошли те времена, когда вместе с инструкцией к электронным устройствам обязательно шла электрицеская принципиальная схема. Скоро начнут мины-ловушки ставить, чтобы пытливые умы и шаловливые руки не пытались залезть внутрь.

Внутри всё скромно.
2

Одна плата.
Выглядит она так:
3

Зелёный - это текстолит, на нем медные дорожки и напаяны SMD [для поверхностного монтажа] компоненты: черные с цифрами - резисторы, цифры обозначают номинал, желтые прямоугольные - конденсаторы и одна восьминогая микросхема.

Кстати, на самом деле текстолит не зелетый. Он обычно желтый: в первом приближении, это ткань, залитая эпоксидкой.
Зелёная - защитная маска, которая наносится для изоляции на плату. Раньше для этого использовали лак.

Два резистора в центре явно сгорели. Плохо, что теперь не узнать их номинал, и схем я нигде не нашел.
4

С обратной стороны выводные компоненты
5

Самый большой в середине - это импульсный трансформатор.

Черные бочки (и одна синяя) - электролитические конденсаторы. Если присмотреться, то видно, что второй черный справа немного вздувшийся. Это значит, что он вышел из строя. Вздулся он потому, что наверху у него есть насечки (как знак мерседеса) и, когда закипел электролит от высокого напряжения, его корпус надулся и порвался по этим насечкам. А вот раньше небыло таких насечек и конденсаторы красиво взрывались, разнося всё вклочья 8-)...

6

Зелёный полосатый - это индуктивность, здесь она используется в качестве сетевого фильтра и не пускает резкие скачки напряжения из сети в блок питания.

Четыре маленьких черных цилиндрических элемента - это диоды. Вместе они образуют диодный мост, который умеет из переменного напряжения (которое у нас в сети) делать постоянное. Т.е. если в сети у нас напряжение меняется по синусоиде от 0 до 220 Вольт (с частотой 50 Гц). То после диодного моста получается постоянное напряжение, которое никуда не скачет.

Расскажу немного, как работет импульсный блок питания. Кому не интересно - можно не читать.

В розетке у нас 220 Вольт, а для телефона надо 6,5 Вольт, причем не переменного тока, а постоянного.
Из переменного напряжения мы уже сделали постоянное с помощью диодного моста (и конденсаторов). Теперь нам надо его как-то уменьшить.

По сути, у нас слишком много энергии. Поэтому, чтобы уменьшить, мы подаем её не всегда, а порциями и ждем пока эту порцию не съедят. Это как средняя температура по больнице: у кого-то 40 (подаем энергию), у кого-то 20 (не подаем), всреднем 30.

Чтобы то подавать, то не подавать, нам нужен выключатель. Обычно для этого используют транзистор. На картинке 5 ниже трансформатора справа есть одит транзистор. Это скорее всего он.

Если мы берем постоянное напряжение и то включаем его, то выключаем, то получаются у нас прямоугольники. Т.е. импульсы (частотой следования десятки килогерц). Именно поэтому блок питания и называется импульсным.

Но телефон не умеет работать от импульсного напряжения (переменное напряжение прямоугольной формы). Поэтому его нужно ещё выпрямить и выровнять (отфильтровать), т.е. усреднить нашу температуру по больнице.
Выпрямляется и фильтруется оно с помощью диода и конденсаторов (на рис.5 слева от трансформатора).

Ну вот, впринципе и все. Остаются некоторые тонкости: чтобы регулировать величину выходного напряжения, надо изменять длительность импульсов. Для этого используется ШИМ контроллер [ШИМ - широтно-импульсная модуляция]. Это как раз та восьминогая микросхема.

Наше напряжение не сразу уменьшается с 220 до 6,5 вольт, это слишком большой скачек, поэтому для его уменьшения (трансформации) используется импульсный трансформатор. Он также обеспечивает гальваническую развязку [страшные слова], т.е. развязывает ток и наш прибор уже не связан напрямую током с розеткой, это делается для уменьшения "плохих" влияний.

Ещё в трансформаторе есть обмотка обратной связи. С её помошью ШИМ узнает что там получилось на выходе и смотрит в какую сторону надо сдвинуть длительность импульсов. Если напряжение получается слишком большим, то длительность импульсов уменьшается.

Т.о. в импульсном блоке питания сетевое переменное напряжение (50 Гц) выпрямляется, преобразуется в переменное высокочастотное напряжение прямоугольной формы, которое трансформируется до требуемых значений, выпрямляется и фильтруется.

Поробовал расказать по-проще, если что-то непонятно - спрашивайте.
Tags: Внутренний мир, информация
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 16 comments