Mạch cơ bản của bộ điều hợp mạng xung để sạc điện thoại. Sửa chữa bộ sạc cho pin lithium Bộ nguồn chuyển mạch Trung Quốc 13003 mạch

Bộ nguồn chuyển mạch công suất thấp có thể được sử dụng trong nhiều thiết kế radio nghiệp dư. Mạch của một UPS như vậy đặc biệt đơn giản nên ngay cả những người mới làm quen với đài phát thanh nghiệp dư cũng có thể lặp lại nó.

Các thông số chính của nguồn điện:
Điện áp đầu vào - 110-260V 50Hz
Công suất - 15 watt
Điện áp đầu ra - 12V
Dòng điện đầu ra - không quá 0,7A
Tần số hoạt động 15-20kHz

Các thành phần ban đầu của mạch có thể được lấy từ rác có sẵn. Bộ dao động đa năng sử dụng bóng bán dẫn dòng MJE13003, nhưng nếu muốn, chúng có thể được thay thế bằng bóng bán dẫn 13007/13009 hoặc tương tự. Những bóng bán dẫn như vậy rất dễ tìm thấy trong việc chuyển đổi nguồn điện (trong trường hợp của tôi, chúng đã bị loại bỏ khỏi nguồn điện máy tính).

Tụ điện nguồn được chọn có điện áp 400 Volts (trong trường hợp cực đoan là 250, điều mà tôi thực sự không khuyến khích)
Diode zener được sử dụng là loại D816G nội địa hoặc loại nhập khẩu có công suất khoảng 1 watt.

Cầu điốt - KTs402B, bạn có thể sử dụng bất kỳ điốt nào có dòng điện 1 Ampe. Điốt phải được chọn với điện áp ngược ít nhất 400 volt. Từ nội thất nhập khẩu, bạn có thể lắp đặt 1N4007 (một loại tương tự hoàn toàn trong nước của KD258D) và các loại khác.

Máy biến áp xung là một vòng ferrite 2000NM, kích thước trong trường hợp của tôi là K20x10x8, nhưng các vòng lớn cũng được sử dụng, nhưng tôi không thay đổi dữ liệu cuộn dây, nó hoạt động tốt. Cuộn dây sơ cấp (mạng) gồm 220 vòng có vòi từ giữa, dây dài 0,25-0,45 mm (không còn điểm nào nữa).

Cuộn dây thứ cấp trong trường hợp của tôi có 35 vòng, cung cấp điện áp đầu ra khoảng 12 Volt. Dây làm cuộn thứ cấp được chọn có đường kính 0,5-1 mm. Công suất tối đa của bộ chuyển đổi trong trường hợp của tôi không quá 10-15 watt, nhưng công suất có thể được thay đổi bằng cách chọn điện dung của tụ C3 (trong trường hợp này, dữ liệu cuộn dây của máy biến áp xung đã thay đổi). Dòng điện đầu ra của bộ chuyển đổi như vậy là khoảng 0,7A.
Chọn điện dung làm mịn (C1) có điện áp 63-100 Volts.

Ở đầu ra của máy biến áp, bạn chỉ nên sử dụng điốt xung, vì tần số khá cao nên các bộ chỉnh lưu thông thường có thể không đáp ứng được. FR107/207 có lẽ là loại điốt chuyển mạch có giá cả phải chăng nhất, thường thấy trong các UPS mạng.

Nguồn điện không có bất kỳ biện pháp bảo vệ ngắn mạch nào, vì vậy bạn không nên làm chập mạch cuộn thứ cấp của máy biến áp.

Tôi không nhận thấy bất kỳ bóng bán dẫn nào quá nóng, với tải đầu ra là 3 Watts (cụm đèn LED), chúng bị đóng băng, nhưng để đề phòng, chúng có thể được lắp đặt trên các bộ tản nhiệt nhỏ.

Danh sách các nguyên tố phóng xạ

Mạch ổn định xung không phức tạp hơn nhiều so với mạch biến áp nhưng lại khó cấu hình hơn. Do đó, đối với những người nghiệp dư vô tuyến chưa đủ kinh nghiệm, không biết các quy tắc làm việc với điện áp cao (đặc biệt, không bao giờ làm việc một mình và không bao giờ điều chỉnh thiết bị bật bằng cả hai tay - chỉ một tay!), tôi không khuyên bạn nên lặp lại sơ đồ này.

Sơ đồ

Trong bộ lễ phục. 1. Trình bày mạch điện của mạch ổn áp xung sạc điện thoại di động (sạc điện thoại).

Cơm. 1. Mạch điện ổn áp xung dùng để sạc điện thoại di động.

Mạch là một bộ tạo dao động chặn được thực hiện trên bóng bán dẫn VT1 và máy biến áp T1. Cầu diode VD1 chỉnh lưu điện áp nguồn xoay chiều, điện trở R1 giới hạn dòng điện khi bật và còn đóng vai trò là cầu chì. Tụ điện C1 là tùy chọn, nhưng nhờ có nó mà máy phát chặn hoạt động ổn định hơn và độ nóng của bóng bán dẫn VT1 ít hơn một chút (so với khi không có C1).

Khi bật nguồn, bóng bán dẫn VT1 mở nhẹ qua điện trở R2 và một dòng điện nhỏ bắt đầu chạy qua cuộn dây I của máy biến áp T1. Nhờ ghép cảm ứng, dòng điện cũng bắt đầu chạy qua các cuộn dây còn lại.

Ở đầu cực trên (theo sơ đồ) của cuộn dây II có một điện áp dương nhỏ, qua tụ C2 phóng điện, nó mở bóng bán dẫn mạnh hơn nữa, dòng điện trong cuộn dây máy biến áp tăng lên và kết quả là bóng bán dẫn mở hoàn toàn, đến trạng thái bão hòa.

Sau một thời gian, dòng điện trong cuộn dây ngừng tăng và bắt đầu giảm (bóng bán dẫn VT1 luôn mở hoàn toàn). Điện áp trên cuộn dây II giảm và qua tụ điện C2, điện áp ở đế của bóng bán dẫn VT1 giảm.

Nó bắt đầu đóng lại, biên độ điện áp trong cuộn dây càng giảm nhiều hơn và thay đổi cực tính thành âm. Sau đó bóng bán dẫn tắt hoàn toàn. Điện áp trên bộ thu của nó tăng lên và cao hơn nhiều lần so với điện áp cung cấp (tăng cảm ứng), tuy nhiên, nhờ chuỗi R5, C5, VD4 nên nó bị giới hạn ở mức an toàn 400...450 V.

Nhờ các phần tử R5, C5, thế hệ không được trung hòa hoàn toàn và sau một thời gian, cực tính của điện áp trong cuộn dây lại thay đổi (theo nguyên lý hoạt động của mạch dao động thông thường). Transistor bắt đầu mở trở lại. Điều này tiếp tục vô thời hạn trong một chế độ chu kỳ.

Các phần tử còn lại của phần điện áp cao của mạch lắp ráp bộ điều chỉnh điện áp và bộ phận bảo vệ bóng bán dẫn VT1 khỏi quá dòng. Điện trở R4 trong mạch đang xét đóng vai trò như một cảm biến dòng điện. Ngay khi điện áp rơi trên nó vượt quá 1…1,5 V, bóng bán dẫn VT2 sẽ mở và đóng đế của bóng bán dẫn VT1 vào dây chung (đóng mạnh). Tụ điện SZ tăng tốc độ phản ứng của VT2. Diode VD3 là cần thiết cho hoạt động bình thường của bộ ổn áp.

Bộ ổn áp được lắp ráp trên một vi mạch - một diode zener DA1 có thể điều chỉnh.

Để cách ly điện áp đầu ra khỏi điện áp mạng, bộ ghép quang VO1 được sử dụng. Điện áp làm việc cho phần tranzito của bộ ghép quang được lấy từ cuộn dây II của máy biến áp T1 và được làm mịn bằng tụ điện C4.

Ngay khi điện áp ở đầu ra của thiết bị lớn hơn giá trị danh định, dòng điện sẽ bắt đầu chạy qua diode zener DA1, đèn LED của bộ ghép quang sẽ sáng lên, điện trở cực thu-phát của phototransistor VO1.2 sẽ giảm, bóng bán dẫn sẽ giảm VT2 sẽ mở nhẹ và làm giảm biên độ điện áp ở chân VT1.

Nó sẽ mở yếu hơn và điện áp trên cuộn dây máy biến áp sẽ giảm. Ngược lại, nếu điện áp đầu ra nhỏ hơn điện áp danh định, thì phototransistor sẽ đóng hoàn toàn và bóng bán dẫn VT1 sẽ “xoay chuyển” hết công suất. Để bảo vệ diode zener và đèn LED khỏi quá tải dòng điện, nên kết nối một điện trở có điện trở 100...330 Ohms nối tiếp với chúng.

Đang cài đặt

Giai đoạn đầu tiên, nên kết nối thiết bị với mạng lần đầu tiên thông qua đèn 25 W, 220 V và không có tụ điện C1. Thanh trượt điện trở R6 được đặt ở vị trí dưới cùng (theo sơ đồ). Thiết bị được bật và tắt ngay lập tức, sau đó điện áp trên các tụ C4 và C6 được đo càng nhanh càng tốt.

Nếu có một điện áp nhỏ chạy qua chúng (theo cực tính!), thì máy phát đã khởi động, nếu không, máy phát không hoạt động, bạn cần tìm lỗi trên bo mạch và lắp đặt. Ngoài ra, nên kiểm tra tranzito VT1 và điện trở R1, R4.

Nếu mọi thứ đều chính xác và không có lỗi, nhưng máy phát không khởi động, hãy hoán đổi các cực của cuộn dây II (hoặc I, nhưng không phải cả hai cùng một lúc!) Và kiểm tra lại chức năng.

Giai đoạn thứ hai: bật máy và điều khiển bằng ngón tay (không phải miếng kim loại cho tản nhiệt) quá trình làm nóng của bóng bán dẫn VT1, không nóng lên, bóng đèn 25 W không sáng (điện áp rơi trên nó sẽ không vượt quá vài volt).

Kết nối một số đèn điện áp thấp nhỏ với đầu ra của thiết bị, ví dụ, được định mức ở điện áp 13,5 V. Nếu nó không sáng, hãy hoán đổi các cực của cuộn dây III.

Và cuối cùng, nếu mọi thứ hoạt động tốt, hãy kiểm tra chức năng của bộ điều chỉnh điện áp bằng cách xoay thanh trượt của điện trở cắt R6. Sau đó, bạn có thể hàn vào tụ điện C1 và bật thiết bị mà không cần đèn giới hạn dòng điện.

Điện áp đầu ra tối thiểu khoảng 3 V (mức điện áp rơi tối thiểu ở chân DA1 vượt quá 1,25 V, ở chân LED - 1,5 V).

Nếu bạn cần điện áp thấp hơn, hãy thay thế diode zener DA1 bằng điện trở có điện trở 100...680 0m. Bước thiết lập tiếp theo yêu cầu đặt điện áp đầu ra của thiết bị thành 3,9...4,0 V (đối với pin lithium). Thiết bị này sạc pin với dòng điện giảm theo cấp số nhân (từ khoảng 0,5 A khi bắt đầu sạc đến 0 khi kết thúc (đối với pin lithium có công suất khoảng 1 A/h, điều này có thể chấp nhận được)). Trong vài giờ ở chế độ sạc, pin sẽ tăng tới 80% dung lượng.

Chi tiết và thiết kế

Một yếu tố thiết kế đặc biệt là máy biến áp.

Máy biến áp trong mạch này chỉ có thể được sử dụng với lõi ferit tách rời. Tần số hoạt động của bộ chuyển đổi khá cao nên chỉ cần ferrite cho sắt máy biến áp. Và bản thân bộ chuyển đổi là chu trình đơn, có độ từ hóa không đổi nên lõi phải được tách ra, có khe hở điện môi (một hoặc hai lớp giấy biến áp mỏng được đặt giữa hai nửa của nó).

Tốt nhất nên lấy máy biến áp từ một thiết bị tương tự không cần thiết hoặc bị lỗi. Trong trường hợp cực đoan, bạn có thể tự cuộn dây: tiết diện lõi 3...5 mm2, cuộn dây I - 450 vòng với dây có đường kính 0,1 mm, cuộn dây II - 20 vòng với cùng một sợi dây, cuộn dây III - 15 quay bằng dây có đường kính 0,6... .0,8 mm (đối với điện áp đầu ra 4...5 V). Khi cuộn dây, cần phải tuân thủ nghiêm ngặt hướng cuộn dây, nếu không thiết bị sẽ hoạt động kém hoặc hoàn toàn không hoạt động (bạn sẽ phải nỗ lực khi thiết lập - xem ở trên). Điểm bắt đầu của mỗi cuộn dây (trong sơ đồ) nằm ở trên cùng.

Transitor VT1 - bất kỳ công suất nào từ 1 W trở lên, dòng thu ít nhất 0,1 A, điện áp ít nhất 400 V. Mức tăng hiện tại h21e phải lớn hơn 30. Transitor MJE13003, KSE13003 và tất cả loại 13003 khác của bất kỳ công ty nào đều lý tưởng . Phương án cuối cùng là sử dụng các bóng bán dẫn nội địa KT940, KT969.

Thật không may, những bóng bán dẫn này được thiết kế cho điện áp tối đa 300 V, và khi điện áp nguồn tăng lên một chút trên 220 V, chúng sẽ bị đứt. Ngoài ra, chúng sợ quá nóng, tức là chúng cần được lắp đặt trên tản nhiệt. Đối với bóng bán dẫn KSE13003 và MJE13003, không cần tản nhiệt (trong hầu hết các trường hợp, sơ đồ chân giống như sơ đồ chân của bóng bán dẫn KT817 trong nước).

Transitor VT2 có thể là bất kỳ loại silicon công suất thấp nào, điện áp trên nó không được vượt quá 3 V; điều tương tự cũng áp dụng cho điốt VD2, VD3. Tụ C5 và diode VD4 phải được thiết kế cho điện áp 400...600 V, diode VD5 phải được thiết kế cho dòng tải lớn nhất.

Cầu diode VD1 phải được thiết kế cho dòng điện 1 A, mặc dù dòng điện mà mạch tiêu thụ không vượt quá hàng trăm milliamp - bởi vì khi bật, dòng điện tăng vọt khá mạnh và không thể tăng điện trở của điện trở R1 để hạn chế biên độ của xung điện này - nó sẽ rất nóng.

Thay vì cầu VD1, bạn có thể lắp 4 điốt loại 1N4004...4007 hoặc KD221 với bất kỳ chỉ số chữ cái nào. Ổn áp DA1 và điện trở R6 có thể thay thế bằng diode zener, điện áp ra của mạch sẽ lớn hơn điện áp ổn định của diode zener 1,5 V.

Dây "chung" được hiển thị trong sơ đồ chỉ nhằm mục đích đồ họa và không được nối đất và/hoặc kết nối với khung thiết bị. Phần điện áp cao của thiết bị phải được cách điện tốt.

Các bộ phận của thiết bị được gắn trên một tấm sợi thủy tinh trong một hộp nhựa (điện môi), trong đó có hai lỗ được khoan cho đèn LED chỉ báo. Một phương án hay (được tác giả sử dụng) là thiết kế bo mạch thiết bị trong một vỏ làm từ pin A3336 đã qua sử dụng (không có máy biến áp giảm áp).

Văn học: Andrey Kashkarov - Sản phẩm điện tử tự chế.

Mọi người đều biết rằng có một hoạt động như chuẩn bị hàng hóa trước khi bán. Một hành động đơn giản nhưng rất cần thiết. Tương tự như vậy, từ lâu tôi đã sử dụng phương pháp chuẩn bị trước khi sử dụng cho tất cả hàng hóa sản xuất tại Trung Quốc đã mua. Luôn có khả năng sửa đổi trong các sản phẩm này và tôi lưu ý rằng điều đó thực sự cần thiết, đó là hệ quả của việc nhà sản xuất tiết kiệm vật liệu chất lượng cao cho các bộ phận riêng lẻ của mình hoặc hoàn toàn không lắp đặt chúng. Hãy để tôi nghi ngờ và cho rằng tất cả những điều này không phải ngẫu nhiên mà là một yếu tố không thể thiếu trong chính sách của nhà sản xuất nhằm mục đích cuối cùng là giảm tuổi thọ của sản phẩm được sản xuất, dẫn đến tăng doanh số bán hàng. Sau khi quyết định tích cực sử dụng một chiếc máy mát xa điện thu nhỏ (tất nhiên là sản xuất tại Trung Quốc), tôi ngay lập tức nhận thấy bộ nguồn của nó, trông giống như bộ sạc điện thoại di động và thậm chí còn có dòng chữ BỘ SẠC CHUYỂN PHÁT NHANH- cước phí điện thoại. Có đầu ra 5 volt và 500 mA. Thậm chí còn không bị thuyết phục về khả năng sử dụng của nó, tôi tháo nó ra và xem nội dung bên trong.

Các linh kiện điện tử được lắp đặt trên bo mạch và đặc biệt là diode zener ở đầu ra cho thấy đây thực sự là một nguồn điện. Nhân tiện, tôi không coi việc không có cầu diode là một điều tích cực.

Tải được kết nối, ở dạng hai bóng đèn 2,5 V mắc nối tiếp, với mức tiêu thụ hiện tại là 150 mA, phát hiện 5,76 V ở đầu ra. Thiết bị được thiết kế để cấp nguồn bằng ba pin AA - 4,5 V, tôi nghĩ là có thể chấp nhận được, và 5 V từ bộ chuyển đổi, nhưng mọi thứ khác, trong trường hợp cụ thể này, rõ ràng là vô dụng.

Sau khi tìm kiếm sơ đồ trên Internet, tôi chọn vẽ dựa trên bức ảnh chụp trước, một bảng mạch in có các linh kiện điện tử nằm trên đó.

Mạch Adaptor và chuyển đổi

Hình ảnh của bảng mạch in giúp ta có thể vẽ được mạch cấp nguồn hiện có. Bộ ghép quang bóng bán dẫn CHY 1711, bóng bán dẫn C945, S13001 và các thành phần khác không cho phép tôi gọi mạch là nguyên thủy, nhưng với xếp hạng hiện có của một số thành phần và sự vắng mặt của các thành phần khác, nó không phù hợp với tôi.

Một cầu chì 160 mA đã được đưa vào mạch mới và thay vì bộ chỉnh lưu hiện có, một cầu diode gồm 4 điốt 1N4007 đã được đưa vào. Giá trị của diode zener VD3 điều khiển bộ ghép quang đã được thay đổi từ 4V6 thành 3V6, điều này sẽ làm giảm điện áp đầu ra xuống mức mong muốn.

Có đủ không gian trống trên bảng nên không khó thực hiện những thay đổi đã lên kế hoạch. Bộ nguồn mới được lắp ráp có điện áp đầu ra gần 4,5 volt.

Và dòng điện đầu ra lên tới 300 mA.

Kết quả là, một số linh kiện điện tử bổ sung và thời gian dành cho công việc thú vị đã cho tôi cơ hội có được một bộ nguồn tốt mà tôi hy vọng sẽ phục vụ trung thành trong thời gian dài. Babay đã tham gia vào việc gỡ lỗi nguồn điện.

Tôi giới thiệu một thiết bị khác trong loạt bài “Don’t Take!”.
Bộ sản phẩm bao gồm một cáp microUSB đơn giản mà tôi sẽ kiểm tra riêng với một loạt dây khác.
Tôi đặt mua bộ sạc này vì tò mò, biết rằng trong một chiếc hộp nhỏ gọn như vậy, việc tạo ra một thiết bị nguồn điện lưới 5V 1A đáng tin cậy và an toàn là điều cực kỳ khó khăn. Sự thật hóa ra quá phũ phàng...

Nó được đựng trong một chiếc túi tiêu chuẩn có bọc bong bóng.
Vỏ máy bóng, được bọc một lớp màng bảo vệ.
Kích thước tổng thể có phích cắm 65x34x14mm








Bộ sạc ngay lập tức không hoạt động - một khởi đầu tốt...
Lúc đầu, thiết bị phải được tháo rời và sửa chữa để có thể kiểm tra.
Nó rất dễ dàng để tháo rời - trên các chốt của phích cắm.
Khiếm khuyết được phát hiện ngay lập tức - một trong các dây dẫn đến phích cắm bị rơi ra, mối hàn có chất lượng kém.


Mối hàn thứ hai cũng không khá hơn


Việc lắp đặt bo mạch được thực hiện bình thường (đối với người Trung Quốc), mối hàn tốt, bo mạch đã được rửa sạch.






Sơ đồ thiết bị thực


Những vấn đề đã được tìm thấy:
- Khả năng bám của phuộc vào thân xe khá yếu. Không loại trừ khả năng cô ấy vẫn bị ngắt kết nối với ổ cắm.
- Thiếu cầu chì đầu vào. Rõ ràng những sợi dây dẫn đến phích cắm đó chính là lớp bảo vệ.
- Bộ chỉnh lưu đầu vào nửa sóng - tiết kiệm không đáng có trên điốt.
- Điện dung của tụ đầu vào nhỏ (2,2 µF/400V). Công suất rõ ràng là không đủ cho hoạt động của bộ chỉnh lưu nửa sóng, điều này sẽ dẫn đến tăng gợn sóng điện áp trên nó ở tần số 50 Hz và giảm tuổi thọ sử dụng của nó.
- Thiếu bộ lọc đầu vào và đầu ra. Đây không phải là một mất mát lớn đối với một thiết bị nhỏ và tiêu thụ điện năng thấp như vậy.
- Mạch chuyển đổi đơn giản nhất sử dụng 1 Transistor yếu MJE13001.
- Một tụ gốm đơn giản 1nF/1kV trong mạch khử nhiễu (xem riêng trong ảnh). Đây là một sự vi phạm trắng trợn về bảo mật thiết bị. Tụ điện ít nhất phải thuộc loại Y2.
- Không có mạch giảm chấn để triệt tiêu phát xạ ngược của cuộn sơ cấp máy biến áp. Xung lực này thường làm đứt phần tử phím nguồn khi nó nóng lên.
- Thiếu bảo vệ chống quá nhiệt, quá tải, ngắn mạch và tăng điện áp đầu ra.
- Công suất tổng thể của máy biến áp rõ ràng không đạt tới 5W và kích thước rất nhỏ của nó gây nghi ngờ về sự hiện diện của lớp cách điện bình thường giữa các cuộn dây.

Bây giờ đang thử nghiệm.
Bởi vì Thiết bị này vốn không an toàn; kết nối được thực hiện thông qua cầu chì nguồn điện bổ sung. Nếu có chuyện gì xảy ra, ít nhất nó sẽ không đốt cháy bạn và không khiến bạn thiếu ánh sáng.
Tôi đã kiểm tra nó mà không có vỏ để có thể kiểm soát nhiệt độ của các bộ phận.
Điện áp đầu ra không tải 5,25V
Điện năng tiêu thụ khi không tải nhỏ hơn 0,1 W
Dưới tải 0,3A trở xuống, quá trình sạc hoạt động khá đầy đủ, điện áp duy trì ở mức bình thường 5,25V, độ gợn sóng đầu ra không đáng kể, bóng bán dẫn chính nóng lên trong giới hạn bình thường.
Dưới tải 0,4A, điện áp bắt đầu dao động nhẹ trong khoảng 5,18V - 5,29V, độ gợn ở đầu ra là 50Hz 75mV, bóng bán dẫn chính nóng lên trong giới hạn bình thường.
Dưới tải 0,45A, điện áp bắt đầu dao động rõ rệt trong khoảng 5,08V - 5,29V, độ gợn ở đầu ra là 50Hz 85mV, bóng bán dẫn chính bắt đầu quá nóng từ từ (đốt ngón tay), máy biến áp ấm.
Dưới tải 0,50A, điện áp bắt đầu dao động lớn trong khoảng 4,65V - 5,25V, gợn sóng ở đầu ra là 50Hz 200mV, Transistor chính quá nóng, máy biến áp cũng khá nóng.
Dưới tải 0,55A, điện áp nhảy vọt trong khoảng 4,20V - 5,20V, gợn sóng ở đầu ra là 50Hz 420mV, Transistor chính quá nóng, máy biến áp cũng khá nóng.
Với mức tăng tải thậm chí còn lớn hơn, điện áp giảm mạnh xuống các giá trị không tốt.

Hóa ra bộ sạc này thực sự có thể tạo ra dòng điện tối đa 0,45A thay vì 1A như đã công bố.

Tiếp theo, bộ sạc được thu vào hộp (cùng với cầu chì) và để hoạt động trong vài giờ.
Điều kỳ lạ là bộ sạc không bị hỏng. Nhưng điều này không có nghĩa là nó đáng tin cậy - có mạch điện như vậy thì nó sẽ không tồn tại được lâu...
Ở chế độ ngắn mạch, quá trình sạc lặng lẽ chết 20 giây sau khi bật - bóng bán dẫn quan trọng Q1, điện trở R2 và bộ ghép quang U1 bị hỏng. Ngay cả cầu chì được lắp thêm cũng không bị cháy.

Để so sánh, tôi sẽ cho bạn thấy bên trong một bộ sạc máy tính bảng 5V 2A đơn giản của Trung Quốc trông như thế nào, được sản xuất tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn tối thiểu cho phép.

Nhân cơ hội này, tôi thông báo với bạn rằng trình điều khiển đèn từ bài đánh giá trước đã được sửa đổi thành công và bài viết đã được cập nhật.

Hầu hết các bộ sạc mạng hiện đại đều được lắp ráp bằng mạch xung đơn giản, sử dụng một bóng bán dẫn điện áp cao (Hình 1.18) theo mạch máy phát chặn.

Không giống như các mạch đơn giản hơn sử dụng máy biến áp giảm áp 50 Hz, máy biến áp dành cho bộ chuyển đổi xung có cùng công suất có kích thước nhỏ hơn nhiều, có nghĩa là kích thước, trọng lượng và giá của toàn bộ bộ chuyển đổi nhỏ hơn. Ngoài ra, bộ chuyển đổi xung sẽ an toàn hơn - nếu trong bộ chuyển đổi thông thường, khi các phần tử nguồn bị hỏng, tải sẽ nhận được điện áp không ổn định cao (và đôi khi thậm chí xoay chiều) từ cuộn dây thứ cấp của máy biến áp, thì trong trường hợp có bất kỳ sự cố nào của xung bộ chuyển đổi (ngoại trừ lỗi của bộ ghép quang phản hồi - nhưng nó thường được bảo vệ rất tốt) sẽ không có điện áp nào ở đầu ra.

Cơm. 1.18. Mạch tạo dao động chặn xung đơn giản

Bạn có thể đọc mô tả về nguyên lý hoạt động và tính toán các phần tử mạch của bộ chuyển đổi xung điện áp cao (máy biến áp, tụ điện, v.v.) tại http://www.nxp.com/acrobat/applicationnotes/AN00055.pdf (1 MB ).

Cách thiết bị hoạt động

Điện áp nguồn xoay chiều được chỉnh lưu bằng diode VD1 (mặc dù đôi khi người Trung Quốc hào phóng lắp tới 4 điốt trong một mạch cầu), xung dòng điện khi bật bị giới hạn bởi điện trở R1. Ở đây nên lắp một điện trở có công suất 0,25 W - nếu quá tải sẽ bị cháy, đóng vai trò như một cầu chì.

Bộ chuyển đổi được lắp ráp trên bóng bán dẫn VT1 bằng mạch flyback cổ điển. Cần có điện trở R2 để bắt đầu phát khi cấp nguồn; trong mạch này, nó là tùy chọn, nhưng với nó, bộ chuyển đổi hoạt động ổn định hơn một chút. Việc phát điện được hỗ trợ bởi tụ điện C1, có trong mạch PIC trên cuộn dây I, tần số phát điện phụ thuộc vào điện dung của nó và các thông số của máy biến áp. Khi mở khóa bóng bán dẫn, điện áp ở đầu dưới của cuộn dây I và II là âm, ở đầu cực trên là dương, nửa sóng dương qua tụ C1 mở ra bóng bán dẫn nhiều hơn và biên độ điện áp trong cuộn dây tăng lên .

Transistor mở ra như một trận tuyết lở. Sau một thời gian, khi tụ C1 tích điện, dòng điện nền bắt đầu giảm, bóng bán dẫn bắt đầu đóng, điện áp ở cực trên của cuộn II trong mạch bắt đầu giảm, qua tụ C1 dòng điện nền càng giảm nhiều hơn, và bóng bán dẫn đóng lại như một trận tuyết lở. Điện trở R3 là cần thiết để hạn chế dòng điện cơ sở trong quá trình quá tải mạch và đột biến trong mạng AC.

Đồng thời, biên độ của EMF tự cảm qua diode VD4 sẽ sạc lại tụ điện SZ - đó là lý do tại sao bộ chuyển đổi được gọi là flyback. Nếu bạn hoán đổi các cực của cuộn dây III và sạc lại tụ điện SZ trong hành trình thuận, thì tải trên bóng bán dẫn VT1 sẽ tăng mạnh trong hành trình thuận (thậm chí có thể cháy do dòng điện quá lớn) và trong hành trình ngược EMF tự cảm ứng sẽ không được sử dụng và giải phóng tại điểm nối cực thu của bóng bán dẫn - nghĩa là nó có thể cháy do quá điện áp.

Vì vậy, khi chế tạo thiết bị, cần phải tuân thủ nghiêm ngặt pha của tất cả các cuộn dây (nếu bạn trộn lẫn các cực của cuộn dây II, máy phát điện sẽ không khởi động được, vì ngược lại, tụ điện C1 sẽ làm gián đoạn quá trình phát điện và ổn định dòng điện. mạch).

Điện áp đầu ra của thiết bị phụ thuộc vào số vòng dây II và III và điện áp ổn định của diode zener VD3. Điện áp đầu ra chỉ bằng điện áp ổn định nếu số vòng dây ở cuộn II và III bằng nhau, nếu không thì sẽ khác. Trong quá trình đảo chiều, tụ điện C2 được sạc lại qua diode VD2, ngay khi được sạc đến khoảng -5 V, diode zener sẽ bắt đầu cho dòng điện chạy qua, điện áp âm ở cực gốc của bóng bán dẫn VT1 sẽ giảm nhẹ biên độ của xung trên bộ thu và điện áp đầu ra sẽ ổn định ở một mức nhất định. Độ chính xác ổn định của mạch này không cao lắm - điện áp đầu ra dao động trong khoảng 15...25% tùy thuộc vào dòng tải và chất lượng của diode zener VD3.

Tùy chọn thiết bị thay thế

Mạch của bộ chuyển đổi tốt hơn (và phức tạp hơn) được hiển thị trong Hình 2. 1.19.

Để chỉnh lưu điện áp đầu vào, người ta sử dụng cầu diode VD1 và tụ điện C1, điện trở R1 phải có công suất tối thiểu là 0,5 W, nếu không lúc cắm điện, khi sạc tụ C1 có thể bị cháy. Điện dung của tụ C1, tính bằng microfarad, phải bằng công suất của thiết bị, tính bằng watt.

Bản thân bộ chuyển đổi được lắp ráp theo mạch đã quen thuộc sử dụng bóng bán dẫn VT1. Mạch phát bao gồm cảm biến dòng điện trên điện trở R4 -

Cơm. 1.19. Mạch điện của bộ chuyển đổi phức tạp hơn

ngay khi dòng điện chạy qua bóng bán dẫn trở nên lớn đến mức điện áp rơi trên điện trở vượt quá 1,5 V (với điện trở chỉ trên sơ đồ là 75 mA), bóng bán dẫn VT2 mở nhẹ qua diode VD3 và hạn chế dòng cơ sở của bóng bán dẫn VT1 sao cho dòng thu của nó không vượt quá 75 mA trên. Mặc dù đơn giản nhưng mạch bảo vệ này khá hiệu quả và bộ chuyển đổi gần như tồn tại vĩnh viễn ngay cả khi có hiện tượng đoản mạch trong tải.

Để bảo vệ bóng bán dẫn VT1 khỏi sự phát xạ EMF tự cảm. một chuỗi làm mịn VD4-C5-R6 đã được thêm vào mạch. Diode VD4 phải có tần số cao - lý tưởng nhất là BYV26C, tệ hơn một chút - UF4004...UF4007 hoặc 1N4936, 1N4937. Nếu không có điốt như vậy, tốt hơn hết là không nên lắp dây chuyền nào cả!

Tụ điện C5 có thể là bất cứ thứ gì, nhưng nó phải chịu được điện áp 250...350 V. Chuỗi như vậy có thể được lắp đặt trong tất cả các mạch tương tự (nếu không có), kể cả mạch trong Hình. 1.18 - nó sẽ làm giảm đáng kể độ nóng của vỏ bóng bán dẫn công tắc và "kéo dài tuổi thọ" đáng kể của toàn bộ bộ chuyển đổi.

Điện áp đầu ra được ổn định bằng cách sử dụng diode zener DA1 đặt ở đầu ra của thiết bị; cách ly điện được cung cấp bởi bộ ghép quang VOl. Vi mạch TL431 có thể được thay thế bằng bất kỳ diode zener công suất thấp nào, điện áp đầu ra bằng điện áp ổn định của nó cộng với 1,5 V (điện áp rơi trên bộ ghép quang LED VOl); Để bảo vệ đèn LED khỏi quá tải, một điện trở nhỏ R8 được thêm vào. Ngay khi điện áp đầu ra cao hơn một chút so với dự kiến, dòng điện sẽ chạy qua diode zener, đèn LED VOl của bộ ghép quang sẽ bắt đầu phát sáng, Transistor quang của nó sẽ mở nhẹ, điện áp dương từ tụ C4 sẽ mở nhẹ Transistor VT2, điều này sẽ làm giảm biên độ dòng thu của bóng bán dẫn VT1. Độ mất ổn định của điện áp đầu ra của mạch này nhỏ hơn so với mạch trước và không vượt quá 10...20%, ngoài ra, nhờ tụ điện C1 nên thực tế không có nền 50 Hz ở đầu ra của bộ chuyển đổi.

Tốt hơn là sử dụng máy biến áp công nghiệp trong các mạch này, từ bất kỳ thiết bị tương tự nào. Nhưng bạn có thể tự cuộn dây - đối với công suất đầu ra 5 W (1 A, 5 V), cuộn dây sơ cấp phải chứa khoảng 300 vòng dây có đường kính 0,15 mm, cuộn dây II - 30 vòng dây giống nhau, cuộn dây III - 20 vòng dây có đường kính 0,65 mm. Cuộn dây III phải cách điện rất tốt với hai cuộn đầu, nên quấn thành đoạn riêng (nếu có). Lõi là tiêu chuẩn cho các máy biến áp như vậy, có khe hở điện môi là 0,1 mm. Trong trường hợp cực đoan, bạn có thể sử dụng vòng có đường kính ngoài khoảng 20 mm.