6.5. Блок БП
6.5.1. Блок БП предназначен для преобразование постоянного напряжения 220 В или 110 В в стабилизированные постоянные напряжения, гальванически развязанные от первичного источника, для питания всех узлов аппаратуры ПВЗ-ТМ.
БП имеет защиту от токовых перегрузок, коротких замыканий и перенапряжений в нагрузке. Обеспечена защита первичного источника от радиопомех, возникающих при работе БП.
6.5.2.Номинальные выходные напряжения:
6.5.3. В состав блока БП входят узлы ФРЧ и ПРЕОБРАЗ.
Узел ФРЧ состоит из входного фильтра радиопомех (C1 - C5, L1, L2), разделительных диодов (V1, V2) и конденсаторов C6 - C9.
В состав узла ПРЕОБРАЗ входят следующие функциональные узлы:
6.5.4. Принцип работы блока БП заключается в следующем:
при изменении входного напряжения и токов нагрузок схемы управления устанавливают такую длительность импульсов (следующих с постоянной частотой), при которой с известным коэффициентом трансформации соответствующего импульсного трансформатора будет обеспечено поддержание номинальных величин выходных напряжений.
Временные диаграммы работы блока БП показаны на рисунке 1.
Питание схемы управления в установившемся режиме осуществляется выпрямленным напряжением от обмотки 4 - 5 трансформатора T3.
При включении питания задающий генератор (узел ПРЕОБРАЗ) начинает генерировать импульсы частотой (50 ? 60) кГц, которые поступают на делитель D5.2. Частота импульсов на выходах делителя (25 ? 30) кГц определяет частоту преобразования стабилизаторов (рисунок 1). Запирающий импульс (логическая единица), поступающий на модулятор ШИМ (вывод 1 микросхемы D7.1), задаёт минимально возможную паузу между импульсами тока в трансформаторе T3, что необходимо для перемагничивания его сердечника, работающего в однотактном режиме. Следовательно, при отсутствии второго управляющего сигнала на входе 8 микросхемы D7.1, преобразователь будет работать в режиме максимального коэффициента заполнения, равного 0.5, что показано на рисунке 1 г-I, д-I, е-I.
Формирователь линейно спадающего напряжения обеспечивает разряд конденсатора C12 через открытый транзистор оптрона U1.2 и ограничительный резистор R38.
Формирователь импульсов управления ключом обеспечивает запуск и запирание ключа. Питание базовых цепей открытого ключа осуществляется схемой пропорционально - токового управления.
Импульсные напряжения с выходных обмоток трансформатора T3 прикладываются к выпрямителям, выпрямляются, фильтруются конденсаторами фильтров. Постоянные напряжения поступают на нагрузки.
Напряжение 5 В используется и в качестве напряжения обратной связи и подаётся на вход схемы сравнения D1, на второй вход которой подаётся опорное напряжение. Если напряжение обратной связи меньше номинального, на выходе схемы сравнения (вывод 6 D1) напряжение близко к напряжению питания. Транзистор оптрона U1.2 открыт, конденсатор C12 быстро разряжается через открытый транзистор оптрона и резистор R38 (рисунок 1 в-1).
С ростом выходных напряжений наступает момент, когда напряжение обратной связи оказывается равным номинальному. Такой режим может оказаться стационарным лишь при условии максимальных нагрузок и низкого входного напряжения (около 160 В). Так как минимальное рабочее напряжение составляет 176 В, входное напряжение будет продолжать расти. С того момента, когда напряжение обратной связи превысит порог чувствительности схемы сравнения (D1, U1.1), начинается режим стабилизации выходных напряжений: на выходе микросхемы D1 напряжение уменьшается, закрывается транзистор оптрона U1.2, уменьшается ток разряда конденсатора C12 (смотри рисунок 1 в-II), произойдёт срабатывание модулятора по входу 8 D7.1 в точке "а" и ключ откроется (смотри рисунок 1 г-2, д-2, е-2). Таким образом, происходит укорочение рабочего импульса до определённой длительности, зависящей от степени превышения напряжения обратной связи по отношению к номинальному.
При определённом значении тока разряда конденсатор C12 не успеет разрядиться до начала рабочего импульса (смотри рисунок 1 в-III) и в этом случае рабочего импульса не будет вообще. Такое построение алгоритма работы преобразователя позволяет получить очень широкие пределы регулирования коэффициента заполнения (от 0 до 0.5) и обеспечивает работу при изменении нагрузки и входного напряжения в широких пределах (выходные напряжения первого канала 5 В, 24 В, 5 и 24/90 В ПРМ). С помощью резистора R5 устанавливается выходное напряжение 5 В и номинальные значения остальных напряжений.
Аналогично работает второй канал преобразователя, выходное напряжение которого Uум используется и в качестве напряжения обратной связи. Выходное напряжение Uум устанавливается (грубо) перемычками 21 - 29 и (плавно) резистором R10 ("УРОВ ПРД").
При подаче уровня логического нуля на вход "МОДУЛ" X1:А10, X1:Б10 канал преобразователя переводится в режим регулирования выходного напряжения сигналом, поступающим на вход "МКФ" X1:А11, X1:Б11. Уровень модулирующего напряжения устанавливается резистором R14 ("МОДУЛ"). При подключении к гнезду "МТТ" узла ГЕН микротелефонной трубки с угольным микрофоном должна быть установлена перемычка 19 – 20 узла ПРЕОБРАЗ блока БП; при подключении трубки с микрофонным усилителем перемычку 19 – 20 необходимо снять.
Защита блока БП от перегрузки срабатывает при превышении допустимой величины тока каждого ключа при перегрузках стабилизаторов по вине потребителя, а также при неисправностях блока, приводящих к увеличению тока ключей. В таких случаях увеличивается падение напряжения на резисторах R58 (R59 - R61), кратковременно открывается транзистор V40 (V41) (рисунок 1 и), что приводит к срабатыванию триггера D5.1 (рисунок 1 к) и к запиранию ключа (рисунок 1 л).
Защита от перенапряжения срабатывает при неисправности канала управления и увеличении напряжения на выходе "5 В" до (5.5 – 6.0) В.
В этом случае на выходе схемы сравнения D2 напряжение понижается, открывается транзистор оптрона U4.2, срабатывает одновибратор на элементах D6.1, D6.2 и запирающий уровень логической единицы поступает на входы 2 и 3 модуляторов D7.1 и D7.2, ключи запираются.
При коротком замыкании в цепи нагрузки (например 5 В ПРМ) защита работает следующим образом: гаснет светодиод оптрона U2.2 (при отсутствии напряжения 5 В ПРМ), закрывается транзистор оптрона U2.1; напряжение на выводе 2 микросхемы D3 увеличивается, и, далее схема защиты работает так же, как при превышении напряжения 5 В.
Никто пока не комментировал эту страницу.