|
Страница 2 из 12
1.3. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ БЛОКА ПИТАНИЯ.
Как уже указывалось выше, блок питания предназначен для преобразования постоянного напряжения ±220 В (±110 В) в стабилизированные постоянные уровни, гальванически не связанные с первичным источником (аккумуляторной батареей), от которых питаются все узлы ПВЗ.
Блок питания имеет защиту от токовых перегрузок, коротких замыканий и перенапряжений в нагрузке. Специальным фильтром обеспечивается защита первичного источника от помех, возникающих при работе БП.
Имеются следующие вторичные уровни:
5В(0,5А), 24В(0,2А), 5Впрм(20мА), 24В или 90Впрм(20мА), 7-25В УМ.
Конструктивно в блок питания входят узлы «ФРЧ» и «Преобраз».
Узел «ФРЧ» включает в себя элементы фильтра радиопомех: L1, L2, C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, диоды V1 и V2 (разделительные) (см. рис.1.3.1).
Узел «Преобраз» включает в себя все остальное.
Здесь мы можем выделить стабилизатор питания схемы управления (пусковой стабилизатор) рис.1.3.1 в момент пуска блока питания и при перегрузках. Он состоит из V15, V16, R43, R44, R45, C14. Стабилизированное напряжение через ключ V21 подается в схему. В режиме запуска ключ V21 открывается током потребления схемы управления. После запуска блока питания транзистор V21 закрывается и схема питается от внутреннего источника (т.е. от выпрямителя, подключенного к обмотке 4-5 трансформатора Т3).
«Сердцем» блока питания является задающий генератор (частота 5060 кГц) для получения двух противофазных сигналов управления с частотой 25-30 кГц. Задающий генератор реализован на микросхемах D4.1 и D4.2 с элементами R32, R34, C10 (рис. 1.3.2).
Имеется два сигнала управления, каждый из которых состоит из формирователя напряжения V12,C12,U1.2 (V13,C13,U3.2), формирующего линейное напряжение с изменяемой скоростью спада, широтно-импульсного модулятора D7.1 (D7.2) и буферного усилителя D8.1-D8.3, V17, V18, (D8.4-D8.6, V19, V20) (рис. 1.3.2).
Схема защиты от перегруза блока питания по току D5.1, D6.3, V40-V45, R58-R65 и схема сигнализации о перегрузе D6.4, V22, H5 (см. рис.1.3.3).
Схемы сравнения D1,U1.1 (рис.3.1.1), D2, U3.1(рис.3.1.4) - они предназначены для формирования сигналов управления при отклонении выходных уровней (+5В и +УМ) от номинальных значений. Схема защиты от повышения напряжения вторичных уровней D3, U4.1 (рис.3.1.4) - предназначена для формирования сигнала управления блокирования блока питания в случае увеличения выходного уровня +5В более 10%.
Схема защиты блока питания от К.З. в нагрузках D3, D6.1, D6.1, D6.2, D6.3, V9, V10, V53, V2, V4 (рис.1.3.1, 1.3.3).
Схема модулятора напряжения УМ (D2, V3-V8, R14) – см. рис.1.3.4. Она предназначена для изменения напряжения УМ по закону сигнала, поступающего на вход этой схемы через микрофон (амплитудная модуляция).
Формирование импульсов управления ключами R48, C16, V25, V28 (R49, C17, V27, V29) см. рис. 1.3.5, которые формируют импульсы управления разной длительности.
Собственно ключи управления на транзисторах V36, V37 (V38, V39) см. рис. 1.3.5. Они предназначены для однотактного управления током в первичных обмотках трансформаторов Т3 и Т4. Выполнены по схеме с эмиттерной коммутацией и пропорционально-токовым управлением для расширения области безопасных режимов работы.
Трансформаторы Т3 и Т4 - разделение вторичных уровней от аккумуляторной батареи.
Цепь формирования траектории рабочей точки и уменьшения потерь при коммутациях (C22, R52, R53, V23 и C23, C24, L1, L2, R54, R55, V33, V42) см. рис.1.3.5.
Выпрямители выходных вторичных напряжений и фильтры - см. рис.1.3.6 и 1.3.4.
Выпрямитель устройства управления - рис.1.3.6 для питания схемы управления блоком питания в статическом (не пусковом) режиме.
Кроме защиты от перегруза в блоке питания имеется защита от перенапряжений (хотя правильнее ее было бы назвать защитой при превышении вторичных уровней допустимой величины). Это может быть при неисправностях каналов управления. В этом случае уровень вторичного напряжения «+5В» может «забросить». Предельно допустимым считается напряжение 5,5В. В этом случае на выходе схемы D2 - уровень ОВ. Как это происходит?
В нормальном режиме уровень напряжения на прямом входе (3) D3 больше, чем на инверсном (2), значит на выходе дифусилителя D3 – уровень, близкий к Uпит (т.е.+24В). Ток через светодиод оптопары U4.1 не протекает, значит транзистор оптопары U4.2 закрыт, на входе D6.1 (вход1) уровень «лог1». На втором входе этой микросхемы также «лог1» (определяемая «лог0» на входе D6.2). Значит, на выходе D6.1 уровень «лог0», конденсатор С11 разряжен. Если «забрасывается» уровень «+5В», то уровень сигнала на входе «2» (инверсном) становится более положительным, чем на входе «3»- на выходе D3 будет уровень «-питания», т.е. «лог0». Это вызывает протекание тока через диод оптопары U4 и открытие транзистора этой оптопары. На вход «1» микросхемы D6.1 при этом поступает уровень «лог0», на выходе - «лог1». Она через конденсатор С11 поступит на вход D6.2 (инвертор) - на выходе будет «лог0». По цепи о.с. он «подхватит» D6.1. А вот «лог0» на D6.3 обеспечит как мы рассмотрели в предыдущем варианте блокирование ключей и выключение блока питания.
Как же происходит работа защиты при К.З. в нагрузке? В этом случае «садятся» вторичные уровни, в том числе и «+5В прм», что приводит к резкому уменьшению тока через светодиод оптопары U2.2 – закрывается транзистор U2.1 этой оптопары, что приводит к увеличению потенциала входа «2» микросхемы D3 и на ее выходе уровень «лог0». А далее все будет аналогично ситуации описания действия защиты от перенапряжения.
|
