Блок живлення ноутбука без намотувальних елементів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення

 Коментарі до статті

Для живлення більшості ноутбуків потрібна постійна напруга близько 19 В. Відомі схеми автомобільних перетворювачів напруги живлення для них побудовані за принципом імпульсного перетворювача, що підвищує, з використанням трансформатора або накопичувального дроселя. На відміну від них, у пропонованому пристрої реалізований двотактний інвертор з діодно-конденсаторним подвоювачем напруги.

Стабілізація вихідної напруги здійснюється методом широтно-імпульсного (ШІ) регулювання.

Основні технічні характеристики

• Вхідна напруга, .......11...15
• Вихідна напруга, .......19
• Максимальний вихідний струм А .......4,7
• ККД, % .......61...83
• Частота перетворення, кГц .......25
• Габарити, мм ....... 130x85x60
• Вага, кг .......0,6

Рис. 1 (натисніть , щоб збільшити)

Схема пристрою показано на рис. 1. Пристрій виконано на основі спеціалізованої мікросхеми КР1114ЕУ4 (DA1), яка є двотактним ШІ контролером. Ця мікросхема генерує прямокутні імпульси з керованою тривалістю. Елементи С4 і R7 задають частоту внутрішнього генератора мікросхеми близько 25 кГц, а дільник R3R4 - мінімальну тривалість паузи між імпульсами близько 8 мкс (приблизно 20% періоду слідування імпульсів). Ця пауза запобігає перебігу наскрізного струму через транзистори при перемиканнях. Стабілізуючий зворотний зв'язок виконано з використанням дільника напруги R1R2R6 та внутрішнього ОУ мікросхеми DA1. На входи цього ОУ (висновки 1 і 2 мікросхеми DA1) надходять сигнали зворотного зв'язку та зразкової напруги, на виході ОУ (висновку 3 мікросхеми DA1) формується напруга регулювання.

Конденсатор С1 згладжує пульсації напруги, що надходять із виходу перетворювача. Частотна корекція ОУ здійснюється за допомогою ланцюга на елементах R5 та С3. Виходи мікросхеми DA1 (висновки 8- 11) - колектори та емітери її вихідних транзисторів - керують інвертором на двох комплементарних парах потужних транзисторів VT1-VT4, включених за бруківкою.

До виходу інвертора підключений подвоювач напруги, що містить випрямляч на діодах Шотки VD1 – VD4 та конденсатори С5-С7. Резистори R9 і R12 обмежують вихідний струм мікросхеми DA1 до 0,17...0,25 А і, відповідно, струм баз транзисторів VT1-VT4, щоб не допустити їх навантаження. Струм через бази цих транзисторів обраний те щоб обмежити струм їх колекторів лише на рівні 5...10 А.

Подвоювач працює так. Припустимо, відкритий внутрішній транзистор між виводами 8 та 9 мікросхеми. У цей час відкриті транзистори VT1 ​​та VT4, а VT2 та VT3 – закриті. При цьому конденсатор С5 заряджається через діод VD1 а С6 через VD4 віддає заряд конденсатору С7 який живить навантаження. Потім слідує пауза, під час якої обидва внутрішніх вихідних транзистори мікросхеми і транзистори VT1 ​​і VT4 закриті. Після паузи відкривається внутрішній транзистор між висновками 10 і 11 мікросхеми і транзистори відкриваються VT2 і VT3, а VT1 і VT4 залишаються закритими. При цьому конденсатор С6 заряджається через діод VD2 а конденсатор С5 через VD3 віддає заряд конденсатору С7. Потім знову слідує пауза, під час якої всі транзистори VT1-VT4 закриті, після чого процес повторюється. Конденсатор С2 пригнічує перешкоди у вхідному ланцюзі живлення, а також перешкоджає проникненню імпульсних перешкод, що генеруються перетворювачем, бортову мережу автомобіля.

При зниженні вхідної напруги нижче мінімально допустимого значення (воно становить 10...11 і залежить від струму навантаження) перетворювач виходить з режиму стабілізації напруги, його вихідна напруга знижується.

Рис. 2

Зовнішній вигляд зібраної плати пристрою показано на рис. 2. Мікросхему КР1114ЕУ4 (DA1) можна замінити аналогами МВ3759Р, TL494CN, КА7500В, IR9494. Замість транзисторів КТ8102Б (VT1, VT3) та КТ8101Б (VT2, VT4) можна застосувати КТ8102А та КТ8101А відповідно. Транзистори VT1 ​​і VT2 слід встановити на одному тепловідводі, П"3 і VT4 - на іншому. Площа кожного тепловідведення - близько 200 см2. На транзистори комплементарної пари з меншим коефіцієнтом передачі струму бази більше падіння напруги і розсіювання тепла, тому встановлення транзисторів у кожному плечі моста на загальний тепловідведення дозволяє вирівняти їх тепловий режим, не потрібна електрична ізоляція транзисторів від тепловідведення.

Діоди Шоттки 2Д219А (VD1-VD4) можна замінити іншими із серій 2Д219, 2Д2998, КД2998. Ці діоди встановлюють без тепловідведення. Можна застосувати MBR1035, MBR1045, КД271-КД273 з індексами "А" або "АС", встановивши кожен діод на окреме тепловідведення площею 10... 15 см2 або через ізолюючі прокладки на загальний тепловідведення площею 60 см2. Придатні діоди КД271 - КД273 з іншими індексами, а також серій КД213, 2Д231, 2Д251, 2Д252, 2Д2992, 2Д2993, КД2995-КД2997, але площа тепловідведення на один діод потрібно збільшити.

Оксидні конденсатори С2, С5-С7 повинні бути розраховані на допустимий імпульсний струм не менше 3 А і мати по можливості малий еквівалентний послідовний опір (ЕПС), тобто відноситися до категорії "Low ESR". Це дозволяє знизити пульсації вихідної напруги та підвищити надійність пристрою. Підійдуть, наприклад, конденсатори Jamicon серії WL, TL або TZ. За потреби кожен із них можна замінити кількома паралельно з'єднаними однаковими конденсаторами. У цьому випадку можна орієнтовно вважати, що допустимий імпульсний струм зростає пропорційно до кількості з'єднаних конденсаторів.

Так як у силових ланцюгах пристрою протікає значний імпульсний струм, при розведенні друкованої плати важливо, щоб загальний дріт і плюсова шина живлення, що використовуються в силовій частині пристрою, з'єднувалися з відповідними провідниками слаботочної частини висновків конденсатора С2. В іншому випадку можливі зриви генерації та інші порушення роботи пристрою.

Двигуном підстроєного резистора R1 встановлюють вихідну напругу перетворювача, вона може перебувати в межах 18...20 В. З'єднання входу перетворювача з бортовою мережею та виходу з ноутбуком виконані так само, як у попередній конструкції.

Автор: К. Гаврилов

Дивіться інші статті розділу Блоки живлення.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Перемикач рідкого світла 16.08.2016 Міжнародний колектив вчених створив мініатюрний електрооптичний перемикач, який змінює спин або кутовий момент рідкої форми світла під дією електричного поля напівпровідникового пристрою. Це крок до ще більшої мініатюризації електроніки. Вчені з Кембриджського університету під керівництвом професора Джеремі Баумберга (Jeremy Baumberg) із Нанофотонного центру разом із вченими з Мексики та Греції створили перемикач, який використовує новий стан матерії під назвою поляритоновий конденсат Бозе-Ейнштейна. Пристрій змішує електричний та оптичний сигнали з мінімальними витратами енергії. Поляритоновий конденсат Бозе-Ейнштейна утворюється в результаті захоплення світла між дзеркалами з відстанню кілька мільйонних метра один від одного, дозволяючи йому реагувати з тонкими пластинами напівпровідника. Там створюється суміш напівсвітла-напівматерії, яка називається поляритоном. Сконцентрувавши багато поляритонів в одному місці, можна змусити їх конденсуватися у вигляді світло-матеріального флюїду, що обертається або за годинниковою стрілкою або проти. Прикладаючи електричне поле до цієї системи, вчені змогли керувати спином конденсату та перемиканням між станами вгору та вниз. Флюїд поляритону випромінює світло, зі спином за годинниковою або проти годинникової стрілки, який можна надіслати через оптоволокно, перетворюючи таким чином електричні сигнали в оптичні. Так можна передавати сигнал на дуже високій швидкості з мінімальними витратами енергії та розробити мініатюрніші пристрої, вважають автори роботи. Вони створили прототип, який працює за кріогенних температур, і шукають інші матеріали, які можуть працювати при кімнатній температурі. Тоді технологію можна комерціалізувати. Інший ключовий фактор для комерціалізації - масове виробництво та масштабованість. Для цього вчені шукають шляхів інтеграції прототипу з існуючою технологічною базою.

Інші цікаві новини:

▪ Нанопружинка

▪ Побачити вітер

▪ Еліксир довголіття з Великодня.

▪ Бур'яни як паливо

▪ У мишей вилікували синдром Дауна

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Історії з життя радіоаматорів. Добірка статей

▪ стаття Вельзевул. Крилатий вислів

▪ стаття Чому надзвичайно суворе покарання називають драконівськими заходами? Детальна відповідь

▪ стаття Трицикл-пневмохід. Особистий транспорт

▪ стаття Черепахові протрави для рогу. Прості рецепти та поради

▪ стаття Конвертор з діапазону 50 МГц до 24 МГц. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024