Онлайн переводчик http://translate.meta.ua
поменять
По-русски

Цель работы: Ознакомится с устройством и принципом действия ИП видео монитора.

Теоретические сведения.

t

t

t Источник питания (в дальнейшем сокращенно – ИП) является важным узлом ВМ, в котором из переменного напряжения питающей сети образуются все необходимые для его работы постоянные напряжения. В подавляющем большинстве моделей ВМ используются импульсные схемы ИП из-за их высоких энергетических показателей и стабильности.

Требования к ИП ВМ предъявляются, как правило, такие же, как и для применения в других устройствах, а именно: высокий КПД, малый вес, высокая стабильность выходных напряжений и их малая пульсация, отсутствие излучения радиопомех, а также высокая надежность. Следствием этих требований является применение специально разработанных для использования в импульсных ИП элементов (ферритов, транзисторов, микросхем, диодов и конденсаторов) и технологий (компоновка элементов на плате, экранировка, подавление радиопомех).

В ИП для ВМ используются схемы импульсных трансформаторных конвертов с* прямым* включением диодов на выходе. Такая схема ИП приведена на рис. 2 слева, а справа показана форма токов и напряжений на ее элементах.

t Рисунок1. Схема ИП с прямым включением диодов на выходе. Принцип работы этого ИП следующий: когда транзистор ТК находится в режиме насыщения (полностью открыт), энергия от выпрямителя напряжения сети поступает через трансформатор Т и диод D в нагрузку, одновременно заряжается конденсатор С, а когда транзистор закрыт, конденсатор отдает в нагрузку накопленную энергию.

Напряжение на выходе такого источника не зависит от тока нагрузки и частоты переключения транзистора, но определяется коэффициентом трансформации обмоток и коэффициентом заполнения импульсов t/T, т.е. регулировка выходного напряжения или его стабилизация может осуществляться за счет широтно-импульсной модуляции (ШИМ) путем управления длительностью открытого состояния ключевого транзистора.

Рабочая частота ИП составляет 15 – 80 кГц, она может быть также синхронизована с частотой строчной развертки ВМ для исключения образования продуктов “биения частот”, которые приводят к искажениям растра и появлению на экране ряби или других нежелательных эффектов.

Переменное напряжение питающей сети поступает через предохранитель ПР и сетевой фильтр на выключатель ВК, установленный обычно на панели ВМ. С выключателя сетевое напряжение подводится через термистор к петле размагничивания ЭЛТ и выпрямителю, на выходе которого подключен электрический конденсатор С. На этом конденсаторе получается (при напряжении питающей сети 220 В) постоянное напряжение величиной до 340 В.

Для уменьшения стартового тока заряда этого конденсатора в цепь на входе выпрямительного моста иногда включают термистор, который в момент включения имеет сопротивление десятки Ом, а после его нагрева сопротивление падает до нескольких Ом. Это предохраняет диодный мост от чрезмерных перегрузок в момент включения ВМ. Постоянное напряжение от выпрямителя поступает на последовательно соединенные первичную обмотку силового трансформатора и ключевой транзистор для создания импульсов тока в этой цепи.

Схема управления ключом обеспечивает задание частоты следования импульсов и их длительности (ШИМ) для регулирования выходных напряжений ИП. Сигнал о величине выходного из выходных выпрямителей В через элемент гальванической развязки, в качестве которого может использовать оптрон или импульсный трансформатор.

На схему управления ключом могут поступать также сигналы для синхронизации рабочей частоты ИП с частотой строчной развертки, схем защиты по аварийным перегрузкам и схем отключения ИП при отсутствии на входе импульсов синхронизации от компьютера. Выходные выпрямители, подключенные к вторичным обмоткам силового трансформатора, обеспечивают получение необходимых постоянных питающих напряжений для всех узлов ВМ.

Как правило ИП в ВМ вырабатывает следующие напряжения:

• 6,3 В – для накала ЭЛТ,

• 12 – 15 В – для питания схем управления,

• 24 – 60 – для питания кадровой развертки,

• 70 – 170 В – для блока строчной развертки.

Все эти напряжения определяются соотношением витков в обмотках трансформатора, поэтому они жестко связаны между собой. При настройке ИП устанавливается величина одного из них, а другие могут незначительно отличаться от номиналов, указанных в схеме.

Рассмотрим более подробно наиболее типичные схемы ИП. На рис. 4 приведена схема входной части ИП.

Рисунок 3. Входная часть ИП. Сетевое напряжение с помощью кабеля подается на трехконтактный разъем CN1, в котором, кроме двух контактов для силовых линий однофазной сети, имеется контакт защитного заземления. Этот контакт обеспечивает электрическое соединение металлических деталей конструкции ВМ с линией заземления, общей для всех компонентов системы компьютера.

На эту линию замыкается ток при электрическом пробое какой – либо детали на корпус при аварийной ситуации, и «стекают» образующиеся при работе ВМ электростатические заряды, не допуская образования высокого напряжения между схемами компонентов системы компьютера.

Для защиты от чрезмерного тока потребления от сети во входной цепи ИП включают плавкий предохранитель ПР на ток 2 – 3 А.

Сетевой фильтр предотвращает попадание высокочастотных импульсных токов, образующихся при работе ИП и имеющих широкий спектр частот, в питающую сеть. Фильтр образован индуктивностью L2 из двух хорошо изолированных обмоток на ферритовом сердечнике, конденсаторами C1, C2, C3 и дросселями L3, L4. Резистор R1 служит для разряда этих конденсаторов в обесточенном состоянии.

Сетевой выключатель ВК устанавливается обычно на передней панели ВМ, поэтому для удобства сборки он имеет длинные провода и подключается к схеме на плате ИП через разъемы CN2 и CN3.

Выпрямитель образован диодами VD1-VD4, включенными по мостовой схеме, и электролитическим конденсатором С4 емкостью 220 мкФ с рабочим напряжением 400 В.

Термистор TR2 уменьшает бросок тока через диоды выпрямительного моста при заряде конденсатора С4 в момент включения ИП, иногда вместо него применяют проволочный резистор 2 – 5 Ом.

Схема ИП для ВМ типа EGA приведена на рисунок.4. Схема работает следующим образом . Напряжение 300 В от сетевого выпрямителя поступает через первичную обмотку W1 трансформатора Т1 на коллектор ключевого транзистора VT1. С эмиттера VT1 через резистор R11 цепь замыкается на отрицательный вывод сетевого выпрямителя. От вспомогательной обмотки W2 сигнал положительной обратной связи поступает через элементы VD5, С10, R7, R8 в базу транзистора VT1.

Это есть не что иное, как автогенераторная схема типа блокинг-генератор, работающая на частоте, определяемой параметрами трансформатора, емкостью C11, VD7, R9, служит для подавления выбросов напряжения в момент включения транзистора и облегчает режим его работы.

Cхема управления ИП включает в себя транзистор VT2, оптопару U902 и выпрямитель на VD6 и C13. Регулирование и стабилизация выходных напряжений осуществляется уменьшением длительности открытого состояния

По-украински

Мета роботи : Ознайомиться з пристроєм і принципом дії ИП відео монітора.

Теоретичні відомості.

t

t

t

Джерело живлення (надалі скорочено - ИП) є важливим вузлом ВМ, в якому зі змінної напруги живлячої мережі утворюється уся необхідна для його роботи постійна напруга. У переважній більшості моделей ВМ використовуються імпульсні схеми ИП із-за їх високих енергетичних показників і стабільності.

Вимоги до ИП ВМ пред'являються, як правило, такі ж, як і для застосування в інших пристроях, а саме: високий ККД, мала вага, висока стабільність вихідної напруги і їх мала пульсація, відсутність випромінювання радіоперешкод, а також висока надійність. Наслідком цих вимог є застосування спеціально розроблених для використання в імпульсних ИП елементів (феритів, транзисторів, мікросхем, діодів і конденсаторів) і технологій (компонування елементів на платі, екранування, пригнічення радіоперешкод).

У ИП для ВМ використовуються схеми імпульсних трансформаторних конвертів з* прямим* включенням діодів на виході. Така схема ИП приведена на мал. 2 ліворуч, а справа показана форма струмів і напруги на її елементах.

t

Рисунок1. Схема ИП з прямим включенням діодів на виході.

Принцип роботи цього ИП наступний: коли транзистор ТК знаходиться в режимі насичення (повністю відкритий), енергія від випрямляча напруги мережі поступає через трансформатор Т і діод D в навантаження, одночасно заряджається конденсатор З, а коли транзистор закритий, конденсатор віддає в навантаження накопичену енергію. Напруга на виході такого джерела не залежить від струму навантаження і частоти перемикання транзистора, але визначається коефіцієнтом трансформації обмоток і коефіцієнтом заповнення імпульсів t/T, тобто

регулювання вихідної напруги або його стабілізація може здійснюватися за рахунок широко-імпульсної модуляції (ШИМ) шляхом управління тривалістю відкритого стану ключового транзистора. Робоча частота ИП складає 15 - 80 кГц, вона може бути також синхронизована з частотою рядкової розгортки ВМ для виключення утворення продуктів "биття частот", які призводять до спотворень растру і появи на екрані брижів або інших небажаних ефектів.

Змінна напруга живлячої мережі поступає через запобіжник ПР і мережевий фільтр на вимикач ВК, встановлений зазвичай на панелі ВМ. З вимикача мережева напруга підводиться через термістор до петлі розмагнічування ЭЛТ і випрямлячу, на виході якого підключений електричний конденсатор С. На цьому конденсаторі виходить (при напрузі живлячої мережі 220 В) постійна напруга величиною до 340 В.

Для зменшення стартового струму заряду цього конденсатора в ланцюг на вході випрямівного моста іноді включають термістор, який у момент включення має опір десятки Ом, а після його нагріву опір падає до декількох Ом. Це оберігає діодний міст від надмірних перевантажень у момент включення ВМ. Постійна напруга від випрямляча поступає на послідовно сполучені первинну обмотку силового трансформатора і ключовий транзистор для створення імпульсів струму в цьому ланцюзі.

Схема управління ключем забезпечує завдання частоти дотримання імпульсів і їх тривалості (ШИМ) для регулювання вихідної напруги ИП. Сигнал про величину вихідного з вихідних випрямлячів В через елемент гальванічної розв'язки, в якості якого може використати оптрон або імпульсний трансформатор.

На схему управління ключем можуть поступати також сигнали для синхронізації робочої частоти ИП з частотою рядкової розгортки, схем захисту по аварійних перевантаженнях і схем відключення ИП за відсутності на вході імпульсів синхронізації від комп'ютера. Вихідні випрямлячі, підключені до вторинних обмоткам силового трансформатора, забезпечують отримання необхідної постійної живлячої напруги для усіх вузлів ВМ.

Як правило ИП у ВМ виробляє наступну напругу:

- 6,3 В - для напруження ЕПТ

- 12 - 15 В - для живлення схем управління

- 24 - 60 - для живлення кадрової розгортки

- 70 - 170 В - для блоку рядкової розгортки.

Уся ця напруга визначається співвідношенням витків в обмотках трансформатора, тому вони жорстко пов'язані між собою. При налаштуванні ИП встановлюється величина одного з них, а інші можуть трохи відрізнятися від номіналів, вказаних в схемі.

Розглянемо детальніше найбільш типові схеми ИП. На мал. 4 приведена схема вхідної частини ИП.

Малюнок 3. Вхідна частина ИП.

Мережева напруга за допомогою кабелю подається на трьохконтактний роз'єм CN1, в якому, окрім двох контактів для силових ліній однофазної мережі, є контакт захисного заземлення. Цей контакт забезпечує електричне з'єднання металевих деталей конструкції ВМ з лінією заземлення, загальної для усіх компонентів системи комп'ютера.

На цю лінію замикається струм при електричному пробої який - або деталі на корпус при аварійній ситуації, і "стікають" ті, що утворюються при роботі ВМ електростатичні заряди, не допускаючи утворення високої напруги між схемами компонентів системи комп'ютера.

Для захисту від надмірного струму споживання від мережі у вхідному ланцюзі ИП включають плавкий запобіжник ПР на струм 2 - 3 А.

Мережевий фільтр запобігає попаданню високочастотних імпульсних струмів, що утворюються при роботі ИП і частот, що мають широкий спектр, в живлячу мережу. Фільтр утворений індуктивністю L2 з двох добре ізольованих обмоток на феритовому сердечнику, конденсаторами C1, C2, C3 і дроселями L3, L4. Резистор R1 служить для розряду цих конденсаторів в знеструмленому стані.

Мережевий вимикач ВК встановлюється зазвичай на передній панелі ВМ, тому для зручності зборки він має довгі дроти і підключається до схеми на платі ИП через роз'єми CN2 і CN3.

Випрямляч утворений діодами VD1 - VD4, включеними за мостовою схемою, і електролітичним конденсатором С4 місткістю 220 мкФ з робочою напругою 400 В.

Термістор TR2 зменшує кидок струму через діоди випрямівного моста при заряді конденсатора С4 у момент включення ИП, іноді замість нього застосовують дротяний резистор 2 - 5 Ом.

Схема ИП для ВМ типу EGA приведена на малюнок.4.