Источники питания компьютерных блоков форм-фактора ATX

Содержание

Слайд 2

Форм-факторы блоков питания

* SFX12В также включает форм-фактор PS3, являющийся укороченной версией ATX12В.

Д/З

Форм-факторы блоков питания * SFX12В также включает форм-фактор PS3, являющийся укороченной версией
Продолжить таблицу современными форм-факторами, начиная с 2008 по 2015 г.

Слайд 3

Блок питания форм-фактора EPS12V

Блок питания форм-фактора CFX12V0

Блок питания форм-фактора LFX12V

Блок питания стандарта

Блок питания форм-фактора EPS12V Блок питания форм-фактора CFX12V0 Блок питания форм-фактора LFX12V
Flex ATX

Форм-факторы блоков питания

Форм-факторы материнских плат

Слайд 4

Разъемы блока питания

Уважаемая группа 5КС, зарисуйте:
перефирийный разъем (peripheral power connector)
главный разъем

Разъемы блока питания Уважаемая группа 5КС, зарисуйте: перефирийный разъем (peripheral power connector)
(main power conector 20 контактный)

Слайд 5

Разъёмы для материнской платы блоков питания AT/LPX

Материнские платы стандартов PC, XT, AT,

Разъёмы для материнской платы блоков питания AT/LPX Материнские платы стандартов PC, XT,
Baby-AT и LPX используют одинаковый набор разъёмов для питания. Блоки питания AT/LPX оснащены двумя разъёмами (P8 и P9) для подключения к материнской плате, каждый из которых имеет по шесть контактов. Эти контакты могут поддерживать ток до 5 А напряжением до 250 В, хотя в ПК используется максимальное напряжение до +12 В.

Основные разъёмы P8/P9 (также называются P1/P2) для материнской платы на блоках питания AT/LPX. Вид сбоку, расположение контактов

Слайд 6

Уважаемая группа 5КС, вспомните пожалуйста первые лекции и нарисуйте на доске:
традиционную структурную

Уважаемая группа 5КС, вспомните пожалуйста первые лекции и нарисуйте на доске: традиционную
схему источника питания
современную структурную схему источника питания
Назовите основные достоинства и недостатки данных схем.

Слайд 7

Техническое описание. Описание принципа работы источника питания АТХ.

Техническое описание. Описание принципа работы источника питания АТХ.

Слайд 8

Переменное напряжение

Импульсное напряжение

Постоянное напряжение

Описание принципа работы источника питания АТХ

220 В., 50

Переменное напряжение Импульсное напряжение Постоянное напряжение Описание принципа работы источника питания АТХ
Гц (120 В, 60 Гц)

+5 и 12 В

Модуль памяти

Материнская плата

Процессор

Жесткий диск

CD ROM

Главное назначение блоков питания – преобразование электрической энергии, поступающей из электрической сети переменного тока, в энергию пригодную для питания узлов компьютера.

Источник питания АТХ состоит из следующих элементов:
Выпрямители напряжения сети
Элементов цепи запуска преобразователя, стабилизации и защиты
Формирователя сигнала P. G.
Выпрямителей импульсного напряжения

Постоянное напряжение

Слайд 9

Техническое описание. Описание структурной схемы.

Техническое описание. Описание структурной схемы.

Слайд 10

Описание структурной схемы

Для понимания функционирования и структуры источника питания системного модуля приводятся

Описание структурной схемы Для понимания функционирования и структуры источника питания системного модуля
структурная схема источника формата ATХ, и поясняется его работа.
В источнике питания формата ATХ напряжение питания через внешний размыкатель сети, распложенный в корпусе системного блока, поступает сетевой фильтр и низкочастотный выпрямитель. Далее выпрямленное напряжение, величиной порядка 300 В., полумостовым преобразователем преобразуется в импульсное. Развязка между 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 питания 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 Power Good.

Слайд 11

Описание структурной схемы

Длительность открытого состояния ключей преобразователя определяет величину напряжения выходных

Описание структурной схемы Длительность открытого состояния ключей преобразователя определяет величину напряжения выходных
источников. 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.

Слайд 12

Входной фильтр

Интенсивность помех существенно зависит от быстродействия транзисторов и диодов силовой части,

Входной фильтр Интенсивность помех существенно зависит от быстродействия транзисторов и диодов силовой
а также длины выводов и элементов и емкости монтажа. Наличие помех оказывает неблагоприятное действие и на работу самого блока питания, проявляющееся в ухудшении характеристик стабилизации источника.

Синфазное напряжение измеряется относительно корпуса устройства с каждым из полюсов шин питания источника

Дифференциальная составляющая измеряется между полюсами шин питания, еще её определяют как разность составляющих помехи между шинами соответствующей цепи.

! Фильтр включается строго на входе источника питания.

Слайд 13

Низкочастотный выпрямитель, сглаживающий фильтр

Питание преобразователя блока питания осуществляется постоянным напряжением, которое вырабатывается

Низкочастотный выпрямитель, сглаживающий фильтр Питание преобразователя блока питания осуществляется постоянным напряжением, которое
низкочастотным выпрямителем. Схема низкочастотного выпрямителя собрана по мостовой схеме и обеспечивает необходимое качество выпрямленного напряжения. Последующее сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения осуществляется фильтром. Возможность питания от сети с напряжением 115 В. реализуется введением схем выпрямителя переключателя питающего напряжения. Замкнутые состояния переключателя соответствует низкому напряжению питающей сети (~115 В.) . В этом случае выпрямитель работает по схеме удвоения напряжения. Одной из функции выпрямителя является ограничение тока зарядки входного конденсатора низкочастотного фильтра, выполненного элементами, входящими в состав выпрямительного устройства блока питания. Необходимость их применения вызвана тем, что режим запуска преобразователя близок к режиму короткого замыкания. Зарядный ток конденсаторов при этом может достигать 10-100 ампер. Здесь существует две опасности, одна из которых – выход из строя диодов низкочастотного фильтра, а вторая износ электролитических конденсаторов, при прохождении через них больших зарядных токов.

Слайд 14

Преобразователь напряжения

В источнике питания персонального компьютера высокочастотный преобразователь выполнен по схеме двухтактного

Преобразователь напряжения В источнике питания персонального компьютера высокочастотный преобразователь выполнен по схеме
преобразователя полумостового типа. Активными элементами схемы являются транзисторные ключи с включёнными в обратном направлении диодами. Цепи управления преобразователя базы транзисторов подключены к вторичной обмотке согласующего трансформатора, а выход преобразователя нагружен на первичную обмотку импульсного трансформатора. Для уменьшения времени переключателя ключевых транзисторов, в цепь базы включают форсирующую резисторно-конденсаторную цепь. Диоды, включённые параллельно переходу коллектор-эммитер, силовых транзисторов защищают, их от пробоя обратного напряжения. Транзисторы силовых ключей выбираются с малым временем рассасывания основных носителей перехода база-эммитер. Большим рабочим напряжением коллектор-эммитер, большим рабочим и импульсными токами.

Двухтактный преобразователь полумостового типа

Слайд 15

Каскад управления

Управление транзисторами полумостового преобразователя осуществляется каскадом управления на транзисторах. Кроме этой

Каскад управления Управление транзисторами полумостового преобразователя осуществляется каскадом управления на транзисторах. Кроме
функции схема управления осуществляет согласование и гальваническую развязку мощных силовых каскадов от маломощных цепей управления.

Слайд 16

Формирователь сигнала (Напряжение питания в норме) Power Good.

Системная
плата

POWER_GOOD

Внутренняя проверка и тестирование выходного

Формирователь сигнала (Напряжение питания в норме) Power Good. Системная плата POWER_GOOD Внутренняя
напряжения.
Отправка сигнала

Уровень напряжения сигнала POWER_GOOD – около +5 В.(нормальной считается величина от +3 В. до +6 В.). Он вырабатывается блоком питания после выполнения внутренних проверок и выхода на номинальный режим и обычно появляется через 0,1 – 0,5 секунд после включения компьютера. Сигнал подаётся на системную плату, где микросхемой тактового генератора формируется сигнал начальной установки процессора. При отсутствии сигнала POWER_GOOD микросхема тактового генератора постоянно подаёт на процессор сигнал сброса, не позволяя компьютеру работать при «нештатном» или нестабильном напряжении питания.

Блок питания

Слайд 17

Формирователь сигнала (Напряжение питания в норме) Power Good.

Когда сигнал POWER_GOOD подаётся на

Формирователь сигнала (Напряжение питания в норме) Power Good. Когда сигнал POWER_GOOD подаётся
генератор, сигнал сброса отключается и начинается выполнение программы, записанной по адресу: FFFF:0000 (обычно в ROM BIOS). Если выходные напряжения блока питания не соответствуют номинальным (например, при снижении напряжения сети), сигнал POWER_GOOD отключается и процессор автоматически перезапускается. При восстановлении выходных напряжений снова формируется сигнал POWER_GOOD и компьютер начинает работать так, будто его только включили. Благодаря быстрому отключению сигнала POWER_GOOD компьютер «не замечает» неполадок в системе питания, поскольку останавливает работу раньше, чем могут появиться ошибки чётности и другие проблемы, связанные с неустойчивостью напряжений питания. Иногда сигнал POWER_GOOD используется для сброса в ручную. Он подаётся на микросхему тактового генератора. Эта микросхема управляет формированием тактовых импульсов и вырабатывает сигнал начальной перегрузки. Если сигнальную цепь POWER_GOOD заземлить каким-либо переключателем, то генерация тактовых сигналов прекращается и процессор останавливается. В блоке питания формата АТ сигнал POWER_GOOD поступает через восьмой контакт 20-контактного разъёма блока питания.

Слайд 18

Формирователь сигнала (Напряжение питания в норме) Power Good.

В правильно спроектированном блоке питания

Формирователь сигнала (Напряжение питания в норме) Power Good. В правильно спроектированном блоке
выдача сигнала POWER_GOOD задерживается до стабилизации напряжений во всех цепях после включения компьютера. В плохо спроектированных блоках питания (которые устанавливаются во многих дешёвых моделях) задержка сигнала POWER_GOOD составляет 0,1 – 0,5 секунд. В некоторых компьютерах ранняя подача сигнала POWER_GOOD приводит к искажению содержимого CMOS-памяти. В некоторых дешёвых блоках питания схемы формирования POWER_GOOD нет вообще и эта цепь просто подключена к источнику напряжения питания +5 В.. Одни системные платы более чувствительны к неправильной подаче сигнала POWER_GOOD, чем другие. Проблемы, связанные с запуском, часто возникают именно из-за недостаточной задержки этого сигнала. Иногда бывает так, что после замены системной платы компьютер перестаёт нормально запускаться. В такой ситуации довольно трудно разобраться, особенно неопытному пользователю, которому кажется причина кроется в новой плате. Но не торопитесь списывать её в неисправные – часто оказывается, что виноват блок питания: либо он не обеспечивает достаточной мощности для питания новой системной платы, либо не подведён или неправильно вырабатывается сигнал POWER_GOOD. В такой ситуации лучше заменить блок питания.

Слайд 19

Цепи защиты и контроля

Защита источников питания проявляется в критических режимах работы, а

Цепи защиты и контроля Защита источников питания проявляется в критических режимах работы,
так же в тех случаях, когда действие обратной связи может привести к предельным режимам работам элементов схемы, предупреждая тем самым выход из строя силовых и дорогостоящих элементов схемы. К ним относятся транзисторы полумостового преобразователя и выходные выпрямители. В результате действия цепей защиты снимаются выходные управляющие сигналы с ШИМ-контроллера, транзисторы преобразователя находятся в выключенном состоянии, выходное вторичное напряжение отсутствует. Исключая внутренние цепи защиты ШИМ-контроллера рассмотрим действия внешних элементов схем защиты, встречающихся в типовых схемах преобразователей.
Следует различать такие цепи:
от короткого замыкания в нагрузке;
от чрезмерного тока в транзисторах полумостового преобразователя;
защиту от превышения напряжения.

Слайд 20

ШИМ-контроллер

Выполняет следующие функции: исключение «сквозного» тока. Дополнительной мерой исключения явления «сквозного» тока

ШИМ-контроллер Выполняет следующие функции: исключение «сквозного» тока. Дополнительной мерой исключения явления «сквозного»
в полумостовом преобразователе является фиксированное смещение компаратора «паузы» 0,12 В.. При напряжении пилообразного напряжения меньшем 0,12 В. и пулевом потенциале на выводе 4 на выходе компаратора будет сохраняться нулевой уровень, этот интервал соответствует максимальной длительности интервала «пауза», величена которой этом случае не будет превосходить 4% от периода пилообразного напряжения. Максимальная длительность паузы соответствует напряжению на выводе 4 микросхемы.
Кроме того, с помощью входа управления «паузой» довольно просто организуется режим «медленного пуска» преобразователя. Наличие этого режима позволяет плавно запустить преобразователь в первый момент включения в электрическую сеть. Следует помнить, что режим запуска является очень тяжёлым режимом работы преобразователя, все фильтровые конденсаторы разряжены, в связи с этим режим пуска близок к режиму короткого замыкания.

Слайд 21

ШИМ-контроллер

Транзисторы преобразователя до момента окончательного заряда конденсаторов фильтров выпрямителей должны работать в

ШИМ-контроллер Транзисторы преобразователя до момента окончательного заряда конденсаторов фильтров выпрямителей должны работать
критическом режиме максимальных токов. Обеспечить комфортную работу транзисторов во время запуска преобразователя до окончания заряда конденсаторов фильтров позволяет использование режима «медленного запуска». При этом длительность выходных каскадов плавно увеличивается до номинального режима работы выходных транзисторов преобразователя.

Слайд 22

Усилители ошибки

Главное назначение усилителей ошибки – измерение отклонения выходного напряжения и тока

Усилители ошибки Главное назначение усилителей ошибки – измерение отклонения выходного напряжения и
нагрузки с целью поддержания напряжения на выходе источника питания на постоянном уровне. В режиме стабилизации модуляция длительности величины выходных управляющих импульсов осуществляется сигналами усилителей ошибок, входное напряжение которых может изменяться в пределах от 0,5 до 3,5 В.. Оба усилителя могут работать в одинаковых режимах. Входы усилителя соединены с не инвертирующим входом ШИМ-компаратора. Такая архитектура микросхемы (с управлением по цепи обратной связи) позволяет поддерживать напряжение на выходе источника питания с минимальным отклонением. В двухтактном режиме вход управления выходными каскадами (вывод 13) подключается к источнику опорного напряжения (вывод 14), который в рабочем режиме формирует напряжение +5 В. с максимальным током нагрузки 10 мА. Назначение этого источника – питание внешних по отношению к микросхеме цепей.

Слайд 23

Выходной каскад

На выходе компаратора «паузы» формируется импульс расположенной полярности, если времязадающий конденсатор

Выходной каскад На выходе компаратора «паузы» формируется импульс расположенной полярности, если времязадающий
Ст разряжен. Импульс поступает на синхронизирующий вход D-триггера и на выходы элементов ИЛИ-НЕ выходного драйвера, закрывая выходные транзисторы. В двухтактной режиме, когда вход управления выходными каскадами (вывод 14), транзисторы выходного каскада управляются противофазно. В этом случае частота переключения каждого транзистора равна половине частоты генератора, а ток, протекающий через каждый выходной транзистор, не превышает величины 200 мА.

Слайд 24

Импульсный трансформатор

На импульсный трансформатор поступают высокочастотные импульсы. Когда на обмотку трансформатора поступают

Импульсный трансформатор На импульсный трансформатор поступают высокочастотные импульсы. Когда на обмотку трансформатора
импульсы трансформатор накапливает энергию и когда на первичной обмотке импульсы доходят нулевого потенциала тогда происходит перекачка энергии во вторичные цепи.

Слайд 25

Выпрямители импульсного напряжения

Выпрямители импульсного напряжения вторичных источников питания используют типовую двухполупериудную схему

Выпрямители импульсного напряжения Выпрямители импульсного напряжения вторичных источников питания используют типовую двухполупериудную
выпрямления со средней точкой, обеспечивающую необходимый коэффициент пульсаций.
Стабилизатор напряжения 3,3В выполнен на регулирующем транзисторе Q10 и шунтовом стабилизаторе параллельного типа IC7. Выходное напряжение в небольших пределах устанавливается потенциометром VR3.
Для снижения уровня помех, излучаемых импульсными выпрямителями в электрическую сеть, параллельно вторичным обмоткам трансформатора Т4 включён резистивно-емкостной фильтр R6, С9.

Двухполупериодная схема выпрямления со средней точкой

Резистивно-емкостной фильтр

Слайд 26

Схема терморегулирования

Схема терморегулирования предназначена для поддержания температурного режима внутри корпуса ПК. Температура

Схема терморегулирования Схема терморегулирования предназначена для поддержания температурного режима внутри корпуса ПК.
внутри корпуса поддерживается постоянным регулированием скорости вращения вентилятора, максимальная скорость вращения которого составляет при температуре +40С.

Слайд 27

Источник питания ZP0506

Источник питания ZP0506

Слайд 28

Источник ZENDOM модели ZP0506 состоит из следующих элементов: выпрямителя напряжения сети, преобразователя,

Источник ZENDOM модели ZP0506 состоит из следующих элементов: выпрямителя напряжения сети, преобразователя,
каскада управления, ШИМ-контроллера, элементов цепи запуска, стабилизации и защиты, формирователя сигнала P.G., выпрямителя импульсного напряжения.

Основные параметры:

Входное напряжение ................................................ 230 В (115 В).
Частота .................................................................................... 50/60 Гц.
Входной ток ....................................................................... 3 А (6 А).
Выходной ток в канале источника:
+5 В...............20 А; +12 В...............10 А;
–5 В...............0,5 А; –12 В...............0,5 А.

Слайд 29

Назначение и состав цепей

Назначение и состав цепей

Слайд 30

Назначение и состав цепей

Назначение и состав цепей

Слайд 31

Выпрямитель напряжения сети

Напряжение электрической сети переменного тока через сетевой выключатель передней панели,

Выпрямитель напряжения сети Напряжение электрической сети переменного тока через сетевой выключатель передней
плавкую вставку FUSE, дроссель T1, термистор TRH поступает на выпрямитель ВD1. Элементы Т1, С1…C4 образуют заградительный фильтр импульсных помех, создаваемых источником питания для бытовой электронной аппаратуры. Диодная сборка ВD1 является мостовым выпрямителем напряжения сети, на выходе которого осуществляется фильтрация пульсаций последовательно соединенными сглаживающими конденсаторами C5, С6. Такое включение конденсаторов необходимо, как для работы полумостового преобразователя, так и способствует понижению допустимого значения рабочего напряжения конденсаторов фильтра, а следовательно, и уменьшению их габаритов.

Слайд 32

Выпрямитель напряжения сети

В рабочем режиме на положительной обкладке конденсатора С5 напряжение +310

Выпрямитель напряжения сети В рабочем режиме на положительной обкладке конденсатора С5 напряжение
В. Резисторы R1, R2 образуют цепь разряда конденсаторов С5, С6 при выключении источника питания. Переключатель SW1, подключенный к точкам А и В, соединяет один из выводов переменного напряжения со средней точкой конденсаторов С5, С6. Такое включение представляет собой схему удвоения напряжения, которая должна использоваться при питании от источника переменного напряжения 115 В. В этом случае на положительной обкладке конденсатора С5 обеспечивается равенство выпрямленного напряжения значению +310 В, как и в сети 220 В.

Слайд 33

Преобразователь

Двухтактный преобразователь полумостового типа составляет основу
силовой части принципиальной схемы. Силовыми элементами преобразователя

Преобразователь Двухтактный преобразователь полумостового типа составляет основу силовой части принципиальной схемы. Силовыми
являются транзисторы Q1, Q2 типа 2SC3039, диоды D1, D2 образуют цепь протекания обратного тока в преобразователе. Вторая

половина моста формируется конденсаторами С5, С6, представляющими делитель выпрямленного напряжения. В диагональ моста включена первичная обмотка трансформатора Т4. Для исключения возможного несимметричного подмагничивания трансформатора Т4, что может иметь место при переходных процессах в преобразователе, применяется разделительный конденсатор С7. Режим работы транзисторов задается элементами R3, R4, R6, R7.

Слайд 34

Преобразователь

Управляющие импульсы на транзисторы преобразователя поступают
через трансформатор Т3. Но запуск преобразователя происходит

Преобразователь Управляющие импульсы на транзисторы преобразователя поступают через трансформатор Т3. Но запуск
в автоко-
лебательном режиме. При открытом транзисторе Q1 ток протекает по цепи:
+U (BD1) → Q1 (кэ) → Т3 → Т4 → Т2 → C7 → C6 → –U(BD1).

В случае открытого транзистора Q2 ток протекает по цепи:
+U (BD1) → C5 → C7 → Т2 → Т4 → Т3 → Q2 (кэ) → –U (BD1).
После запуска на преобразователь в базовые цепи транзисторов Q1, Q2 поступают управляющие импульсы через переходные конденсаторы С8, С9 и ограничительные резисторы R3, R6. Режекторная цепь R12, C10 предотвращает проникновение импульсных помех в переменную электрическую сеть. Диоды D3 и резистор R5 образуют цепь разряда конденсатора С8, а D4 и R8 — цепь разряда С9. При протекании тока через первичную

Слайд 35

Преобразователь

обмотку трансформатора Т4 в нем происходит процесс накопления энергии, передача этой энергии

Преобразователь обмотку трансформатора Т4 в нем происходит процесс накопления энергии, передача этой
во вторичные цепи источника питания и заряд конденсаторов С5, С6. Установившийся режим работы преобразователя начнется после того, как суммарное напряжение на конденсаторах С5, С6
достигнет величины

+310 В. На микросхеме IC1 (вывод 12) появится питание +25 В от источника, выполненном на элементах D12, C12, R17.

Слайд 36

Каскад управления

В каскаде управления используются транзисторы Q3, Q4. Нагрузкой каскада являются полуобмотки

Каскад управления В каскаде управления используются транзисторы Q3, Q4. Нагрузкой каскада являются
w1, w2 трансформатора Т3, в точку соединения которых, через элементы R13, D8, поступает питание схемы. Режим работы транзисторов Q3 и Q4 задается резисторами R15, R24 и R14, соответственно. Управление транзисторами схемы осуществляется выходными импульсами микросхемы IC1 ШИМ-формирователя. Под воздействием управляющих импульсов один из транзисторов каскада, например, Q3, открывается, а второй, Q4, соответственно, закрывается. Надежное запирание

Слайд 37

Каскад управления

транзисторов осуществляется цепочкой D10, D11, C11. Рассмотрим это. Пусть ток протекает,

Каскад управления транзисторов осуществляется цепочкой D10, D11, C11. Рассмотрим это. Пусть ток
например, через открытый транзистор Q3, по цепи:
+25 В → R13 → D8 → T2 (w1) → Q3(кэ) → D11, D10 → корпус.
В эмиттере транзистора Q3 формируется падение напряжения примерно +1,6 В, что является достаточным для запирания транзистора Q4. Наличие конденсатора С11 способствует поддержанию запирающего потенциала во время «паузы». Диоды D7, D9 предназначены для рассеивания магнитной энергии, накопленной полуобмотками трансформатора T3.

ммммммм

Слайд 38

ШИМ-контроллер

ШИМ-контроллер источника выполнен на микросхеме IR3MO2 (Sharp), являющейся аналогом TL494, и предназначен

ШИМ-контроллер ШИМ-контроллер источника выполнен на микросхеме IR3MO2 (Sharp), являющейся аналогом TL494, и
для формирования импульсных последовательностей, управляющих полумостовым преобразователем. Конденсатор С23 и резистор R28 — элементы времязадающей цепи генератора, резистор R22

Слайд 39

ШИМ-контроллер

и конденсатор С18 образуют цепь коррекции усилителя ошибки 1.
Для реализации двухтактного режима

ШИМ-контроллер и конденсатор С18 образуют цепь коррекции усилителя ошибки 1. Для реализации
работы преобразователя вход управления выходными каскадами (вывод 13) соединен с источником эталонного напряжения (вывод 14). С выводов 8 и 11 микросхемы управляющие импульсы поступают в

Слайд 40

ШИМ-контроллер

базовые цепи транзисторов преобразователей. Напряжение питания микросхемы и транзисторов каскада управления +25

ШИМ-контроллер базовые цепи транзисторов преобразователей. Напряжение питания микросхемы и транзисторов каскада управления
В поступает на вывод 12 IC1 и на среднюю точку
первичной обмотки трансформатора Т3.

Слайд 41

ШИМ-контроллер

Режим «медленного пуска» реализован последовательным соединением элементов R32, С21 и R29 так,

ШИМ-контроллер Режим «медленного пуска» реализован последовательным соединением элементов R32, С21 и R29
что положительная обкладка конденсатора С21 через R32 подключена к выходу источника эталонного напряжения (вывод 14). Убывающий по величине ток заряда С21 создает на R29 уменьшающееся падение напряжения, что

Слайд 42

ШИМ-контроллер

приводит к увеличению длительности выходных импульсов (выводы 8, 11 IC1).

ШИМ-контроллер приводит к увеличению длительности выходных импульсов (выводы 8, 11 IC1).

Слайд 43

Цепи стабилизации и защиты

Цепи стабилизации и защиты

Слайд 44

Длительность управляющих последовательностей ШИМ-контроллера(выводы 8, 11 IC1) в установившемся режиме определяется сигналами

Длительность управляющих последовательностей ШИМ-контроллера(выводы 8, 11 IC1) в установившемся режиме определяется сигналами
обратной связи и пилообразным напряжением задающего генератора. Рассмотрим процесс формирования управляющих последовательностей. Опорное напряжение от источника эталона (вывод 14 IC1) поступает на инвертирующий вход усилителя ошибки 1 (вывод 2 IC1) через резистор R30. На его второй вход (вывод 1 IC1) приходит информационное напряжение источников +5 В и +12 В через сумматор R33, R25, R26, R31, VR1. Таким образом, на выходе усилителя ошибки 1 (вывод 3 IC1), формируется информация об отклонении выходных напряжений от номинальных значений в виде медленно изменяющегося напряжения.
Ошибка, сформированная услителем 1, далее поступает на неинвертирующий вход компаратора ошибки (см. рис. 1.13).

Цепи стабилизации и защиты

Слайд 45

От задающего генератора на второй вход компаратора ошибки поступает пилообразное напряжение амплитудой

От задающего генератора на второй вход компаратора ошибки поступает пилообразное напряжение амплитудой
3,2 В, образованное процессами заряда-разряда конденсатора С23 (вывод 5). Длительность выходного импульса будет определяться интервалом времени, в течение которого «пила» превышает напряжение обратной связи. Далее из этих сигналов широтно-импульсным модулятором (ШИМ) формируется напряжение,
управляющее выходными каскадами (cм. рис. 1.13).
Повышенная нагрузка источника питания может привести к протеканию тока, способного вызвать аварийный режим работы транзисторов преобразователя. Защита транзисторов преобразователя от такого чрезмерного тока осуществляется цепью R9, D5, D6, подключенной ко вторичной обмотке согласующего трансформатора Т2.

Цепи стабилизации и защиты

Слайд 46

Информационный сигнал о наличии перегрузки от этой цепи в виде отрицательного напряжения

Информационный сигнал о наличии перегрузки от этой цепи в виде отрицательного напряжения
с делителя R10, R11, С13, R18 поступает на инвертирующий вход (вывод 15 IC1) усилителя ошибки 2. Начальное смещение на этом входе создает ся резистором R23, подключенном к источнику +5 В.
Усилитель ошибки 2 включен компаратором с нулевым опорным (вывод 16 IC1), при этом в условиях нормального функционирования источника питания на выходе компаратора устанавливается уровень логического нуля. При повышенном токе через транзисторы преобразователя на инвертирующем входе компаратора начинает преобладать отрицательное напряжение, и в некоторый момент времени, компаратор переключится в противоположное, единичное состояние, запретив
формирование импульсной последовательности на выходе ШИМ. Регулирование длительности выходных импульсов ШИМ-контроллера в этой схеме возможно также путем управления по входу «пауза» (вывод 4 IC1). Кроме цепи «медленного запуска» R32, С21, R29, функционирущей в период подачи питания на микросхему, управление по этому входу в переходных режимах осуществляется цепью R16,
R27, С22, D18. При этом заряд конденсатора С22 происходит по цепи:
+25 В → R16 → R27 → С22 → корпус.
В процессе убывания зарядного тока конденсатора С22 уменьшается потенциал на выводе 4 микросхемы за счет уменьшения падения напряжения на резисторе R29, увеличивая, соответственно, длительность управляющих импульсов.

Цепи стабилизации и защиты

Слайд 47

При колебаниях напряжения +25 В будет происходить разряд конденсатора С22 через резистор

При колебаниях напряжения +25 В будет происходить разряд конденсатора С22 через резистор
R29, уменьшая напряжение выводе 4 и регулируя тем самым длительность выходных импульсов. Цепь защиты ШИМ-формирователя от короткого замыкания выполнена на транзисторных каскадах Q5, Q6, подключенных к источнику минус 5 В. В состоянии нормального функционирования транзистор Q6 закрыт отрицательным напряжением от источника минус 5 В, через резистор R40, a Q5 — открыт. Конденсатор С22 разряжен через открытый транзистор Q5. Наличие короткого в канале –5 В приводит к отпиранию транзистора Q6 и запиранию транзистора Q5. При этом напряжение конденсатора С22 через диод D18 полностью прикладывается ко входу управления паузой (вывод 4 IC1). В этом случае сигналы управления транзисторами Q3, Q4 на выходах ШИМ-контроллера (вывод 8, 11) будут отсутствовать.

Цепи стабилизации и защиты

Слайд 48

Формирователь сигнала P.G.

Сигнал P.G. представляет собой постоянное напряжение уровня +4,5 В, формирующийся

Формирователь сигнала P.G. Сигнал P.G. представляет собой постоянное напряжение уровня +4,5 В,
при появлении выходных напряжений источника. При этом на инвертирующий вход компаратора IC2.4 (вывод 10) от источника эталонного напряжения поступает опорное напряжение. Если напряжение выходных источников в норме, то по цепи:
+5 B → R52 → R43 → C31 → корпус
осуществляется заряд С31. Со вторичной обмотки трансформатора Т4 информация о вторичных напряжениях с выпрямителя D23, R49, C32 устанавливает компаратор IC2.3

Слайд 49

Формирователь сигнала P.G.

в единичное состояние, при этом через резистор R43 заряжается конденсатор

Формирователь сигнала P.G. в единичное состояние, при этом через резистор R43 заряжается
С31. На неинвертирующий вход компаратора IC2.4 (вывод 11) поступает сумма напряжений:
Uэтал, источника +5 В. При нормальном функционировании источника питания на выходе компаратора IC2.4 (вывод 13) устанавливается единичный уровень.

Слайд 50

Выпрямители импульсного напряжения

Источник питания минус 5 В образован диодами D13, D14, сглаживающим

Выпрямители импульсного напряжения Источник питания минус 5 В образован диодами D13, D14,
фильтром L5.3, L4, C30.
Для выпрямителя минус 12 В используются диоды D15, D16, D19,
D20 со сглаживающим фильтром на L5.4, L3 и конденсаторе C29, в этом же канале включен вентилятор воздушного охлаждения. Снижение уровня помех, излучаемых импульсными выпрямителями
в электрическую сеть, достигается включением резистивно-емкостного фильтра R19, C15 параллельно вторичным обмоткам трансформатора Т4.

м

Слайд 51

Выпрямители импульсного напряжения

Выпрямители импульсного напряжения вторичных источников
питания выполнены по двухполупериодной схеме выпрямления

Выпрямители импульсного напряжения Выпрямители импульсного напряжения вторичных источников питания выполнены по двухполупериодной
со средней точкой.
Выпрямитель +5 В выполнен на диоде D22. Пульсации выходного
напряжения сглаживаются фильтром на элементах L5.2, C26, L1, C27. Резистор R37 устраняет возможность значительного повышения напряжения на выходе выпрямителя при отключенной нагрузке.
Напряжение +12 В образуется выпрямителем на диоде D17. Сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения осуществляется Г-образным фильтром L5.1, L2, С28.

Слайд 52

Типовые неисправности

Типовые неисправности

Слайд 53

Перегорает сетевой предохранитель F 5A.
В этом случае необходимо проверить состояние выключателя SW1,

Перегорает сетевой предохранитель F 5A. В этом случае необходимо проверить состояние выключателя
исправность элементов заградительного фильтра и сетевого выпрямителя (Т1, C1, C2, BD, C5, C6), проверить исправность транзисторов Q1, Q2.

Слайд 54

Выходные напряжения модуля питания отсутствуют.
Проверяется наличие напряжения + 310 В на последовательно

Выходные напряжения модуля питания отсутствуют. Проверяется наличие напряжения + 310 В на
соединенных конденсаторах C5, С6 и земляным проводом. При отсутствии измеряемого напряжения проверяется исправность элементов сетевого выпрямителя.
Далее проверяется напряжение питания микросхемы IC1 +25 В между выводом 12 и корпусом. В случае его отсутствия проверяется исправность транзисторов Q1, Q2, элементов тракта запускающих импульсов (IC1, Q3, Q4, D7, D8, D9, D10, D11, С11, R13, R14, R15, R28). При наличии напряжения питания +12 В проверяется исправность цепей защиты: Q5, Q6, D18, C33, R34…R36, R38…R40. В случае исправности перечисленных выше элементов заменить IC1.

Слайд 55

Выходные напряжения питания выше или ниже нормы.
Проверяется исправность цепи обратной связи резисторов

Выходные напряжения питания выше или ниже нормы. Проверяется исправность цепи обратной связи
R25, R26, R31, исправность цепи «медленного запуска» R32, C21, R29, Q5, Q6, в случае их исправности заменить микросхему IC1.

Слайд 56

Отсутствует сигнал Р.G.
Следует проверить элементы C31, C24, R43, а также микросхему IC2.

Отсутствует сигнал Р.G. Следует проверить элементы C31, C24, R43, а также микросхему IC2.
Имя файла: Источники-питания-компьютерных-блоков-форм-фактора-ATX.pptx
Количество просмотров: 31
Количество скачиваний: 0