Источник питания типа DTK

DTK ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПК тип АТХ мощность 2ОО Вт Общие сведения Источник DTK 4 является типовым для данного класса, состоит из следующих элементов выпрямителя напряжения сети элементов цепи запуска преобразователя, стабилизации и защиты формирователя сигнала P.G. выпрямителей импульсного напряжения.Основные параметры Входное напряжение 115220 В. Допустимый диапазон входных напряжений 90 135 В. Частота 47 63 Гц. Размеры 140x150x86 мм. Диапазон рабочих температур 10 50С. Выходной ток в каналах источника 3,3 В 14 А 5 В Sb 0,72 А 5 В 21 А -5 В 0,3 А 12 В 6 8 А -12 В 0,3 А КПД, не менее 68. Назначение и состав цепей Функциональное назначение Состав Заградительный фильтр С1, R10, Z1.T1.T5, С2 С4 Сетевой выпрямитель с фильтром D11 D14, Т, С5, С6, R30, R31 Вспомогательный преобразователь Q3, D7, С12, R7, ZD2. R6, С11, R12, R1.C10, Т6 Полумостовой преобразователь 09, Q10, D23, D24, R36 R41, С21, С22, D21, D22, ТЗ, С7, Т2 Каскад управления Q7, Q8, D15 D20, С20, R12, R15, R16, R17, R18 ШИМ-контроллер IC1.R29, С18, R27. С17 Цепь медленного запуска С15, R28 Питание ШИМ-контроллера D29, D25, С24 Элементы цепи защиты от короткого замыкания на выходе выпрямителя D1.R2, ZD1.ZD3, R3, Q4, Q6 Элементы цепи защиты от повышенных токов в преобразователе ZD1.ZD3, R3, D5, Q1.Q4 Дистанционное включение PSON R4, R5, С9. Q2, Q5 Формирователь сигнала P.G. R42, С23, IC2 Выпрямитель 12 В SBD1.L5, L1.C30 Выпрямитель -12В 028, D29, D30, L5, L3, СЗЗ, R59 Выпрямитель 5 В SBD2, L5, 12, C31.R57 Выпрямитель -5 В D26, D27, L5, L4, С32. R58 Выпрямитель 3,3 В L6, SBD3, L5, С34, ZIC1, Q11, R60 Выпрямитель 5 В SB D8, IC3, С14, R19, С14, С16 Входные цепи Для защиты входных цепей источника питания на печатной плате установлен предохранитель F1. Ограничение пускового тока осуществляется терморезистором NTCR1. Заградительный фильтр импульсных помех образован конденсаторами С1 С4, дросселями Tl, T5. Фильтр обеспечивает защиту источника питания, как от синфазной, так и дифференциальной составляющей импульсных помех.

Напряжение первичной электрической сети поступает далее на выпрямитель D11 D14, выполненный по мостовой схеме.

Полупериоды выпрямленного напряжения сглаживаются конденсаторами С5, Сб. Резисторы R30 R31, подключенные к С5, С6 параллельно, симметрируют напряжение на конденсаторах, а также создают цепь их разряда.

Переключатель S1 обеспечивает функционирование источника питания как в .сети 115 В, так и в сети 230 В. Работа источника питания при отклонениях входного напряжения за пределы установленного диапазона прекращается варисторами Zl, Z2. Источник питания режима готовность Standby Источник питания режима готовность предназначен для создания начального напряжения питания при запуске Ш И М-контроллера и выдачи напряжения питания на системную плату, когда компьютер находится в спящем режиме.

Этот источник состоит из однотактного преобразователя, подключенного к выпрямителю первичной сети, и стабилизатора вторичного напряжения.

Однотактный преобразователь автогенераторного типа выполнен на транзисторе Q3. Постоянное напряжение с положительного вывода выпрямителя через рабочую обмотку трансформатора Т6 подводится к коллектору транзистора Q3. Это же напряжение через резисторы R12, R6 прикладывается к базе этого транзистора, создавая небольшое положительное смещение.

Транзистор Q3 находится в открытом состоянии, и через него начинает протекать ток по цепи UC5 - T6 - ОЗ к-э - -LC6. В трансформаторе происходит процесс накопления энергии, в результате которого в обмотках Т6 наводятся ЭДС. Обмотка положительной обратной связи является источником заряда конденсатора СИ. Ток заряда этого конденсатора запирает транзистор Q3. Во время запертого состояния Q3 трансформатор Т6 отдает энергию во вторичную цепь. Защита транзистора Q3 от коммутационных импульсов, обусловленных индуктивностью рассеивания обмоток трансформатора Т6, и от превышения мгновенной мощности на коллекторе Q3, реализована цепью демпфирования, состоящей из элементов D2, Rl, C10. Демпфирование выбросов в цепи базы осуществляется элементами D7, С12, R7, ZD2.Вторичную цепь трансформатора Т6 образуют выпрямительные диоды D8, D9, фильтровые конденсаторы С14, С16, С24 и интегральный стабилизатор 5 В IC3. Преобразователь Активными элементами преобразователя полумостового типа являются транзисторы Q9, Q10. Второе плечо моста образуют выпрямительные конденсаторы С5, Сб. Защита преобразователя от сквозных токов создается диодами D23, D24, а также наличием мертвой зоны между управляющими импульсами микросхемы IC1. В диагональ моста включена рабочая обмотка трансформатора ТЗ через разделительный конденсатор С7, устраняющий нежелательное несимметричное подмагничивание рабочей обмотки трансформатора.

Резистор R48 и конденсатор С25 шунтируют рабочую обмотку ТЗ для демпфирования паразитных колебаний.

Режим работы транзисторов преобразователя задается резисторами R38 R40. Элементы С21, С22, D21, D22, R36, R37 предназначены для ускорения переходных процессов при переключениях транзисторов.

ШИМ-контроллер и каскад управления Напряжение питания на микросхему IC1 выв. 12 поступает от выпрямителя D9 вспомогательного генератора и выпрямителя D25, С24. После подачи питания на выводе 14 появляется напряжение внутреннего источника опорного напряжения микросхемы равное 5 В, запускается задающий генератор и на выводе 5 присутствует пилообразное напряжение. Конденсатор С18 и резистор R29 элементы времязадающей цепи генератора.

На выводах 8, 11 микросхемы IC1 появляются импульсные последовательности поступающие на транзисторы Q7, Q8 каскада управления.

Каскад управления состоит из ключевых транзисторов Q7, Q8, резисторы R32, R45 и цепь D16, D17 С20 задают их режим работы, диоды D15, D20 рекуперационные.

Нагрузкой каскада управления является трансформатор Т2. Цепи управления, стабилизации и защиты Стабилизация выходных напряжений достигается методом широтно-импульсного модулирования выходных импульсов.

Для этого выходное напряжение с сумматора R46, R47, R25, R26 поступает на вход 1 усилителя ошибки 1 микросхемы IC1. На второй вход этого усилителя выв.2 IC1 через делитель R23, R24 поступает опорное напряжение. Элементы С17, R27 частотно-корректирующая цепь усилителя ошибки I. С выхода усилителя сигнал, пропорциональный напряжению ошибки, поступает на широтноимпульсный модулятор для формирования на выводах 8, 11 микросхемы IC1 управляющих последовательностей.От согласующего трансформатора Т2, выполняющего роль трансформатора тока, информация о токе нагрузки через однополупериодный выпрямитель D18, С19, с делитель R20, R21 поступает на базу Q6.Превысив определенный уровень, сигнал пропорциональный току преобразователя открывает транзистор Q6, который в свою очередь приводит к отпиранию транзистора Q1. На вход управления паузой через Q1 и D10 станет поступать потенциал источника эталонного напряжения выв.14 IC1. Это же напряжение через открытый транзистор Q1, диод D3, резистор R11 поступает в базу транзистора Q4, который открываясь блокирует работу преобразователя.

Каскад защиты, состоящий из диодно-резистивной цепи Dl, R2 и сумматора R8, R9, реализует защиту преобразователя от короткого замыкания в каналах 5 В, -12 В, 5 В. Уменьшение напряжений в любом из перечисленных каналов вызовет открывание транзистора Q4, который в свою очередь откроет Q1. При этом управляющие импульсы на выходе ШИМ-контроллера отсутствуют.

Защита от превышения напряжения в нагрузке выполнена на стабилитронах ZD1, ZD3, резистор R3 для них балластный.

Увеличение напряжения повлечет открытие транзистора Q4. Дистанционное управление Для дистанционного управления источником питания применяется сигнал PSOn. Сигнал высокого уровня через делитель R4, R5, С9 поступает на базу транзистора Q2. При этом транзисторы Q2 и Q5 в открытом состоянии. На вывод 4 IC1 через Q5 поступает сигнал высокого уровня.На выводах 8, 11 микросхемы импульсы отсутствуют, преобразователь остановлен.

В случае сигнала PSOn противоположного уровня транзисторы Q2, Q5 поменяют свое состояние, на выводах 8, 11 появятся импульсы. Формирователь сигнала питание в норме В состав схемы формирователя P.G. входит элемент задержки конденсатор С23 и микросхема IC2. При включении источника питания конденсатор С23 разряжен. Сигнал включения PSON низкого уровня поступает на выводы 6 и 2 микросхемы IC2, устанавливая на выводе 7 IC2 высокий уровень напряжения.Начинается заряд конденсатора задержки С23 с выхода 7 компаратора IC2. Через время 0,1 0,5 с напряжение заряда на конденсаторе С23 превысит значение напряжения на выводе 2. При этом на выводе 1 микросхемы IC2 появляется сигнал питание в норме P.G. высокого уровня.

Выходные выпрямители Диодная сборка SBD1 обеспечивает получение выходного напряжения 12 В. Элементы L5, LI, C30 образуют сглаживающий фильтр этого напряжения. Подавление высокочастотных импульсных помех осуществ-ляется цепочками R56, С27.Выходное напряжение 5 В формируется диодной сборкой SBD2. Сглаживающий фильтр в этом канале образован элементами L5, L2, С29, С31. Отрицательные напряжения -5 В и -12 В организованы на дискретных диодах D26, D27 и D28, D29, D30 соответственно.

Элементы L4, С32 и L3, СЗЗ составляют сглаживающие фильтры источников.Источник питания 3,3 В выполнен на стабилизаторе компенсационного типа. В качестве выпрямителя используется диодная сборка SBD3. Роль регулирующего элемента Выполняет транзистор Q11. ток базы ему задает параметрический стабилизатор ZIC1. Выходное напряжение источника измеряется делителем R49 R51. Элементы R52, С26 предназначены для повышения устойчивости стабилизатора при переходных процессах.

Резисторы R57, R58, R59, R60 являются нагрузками холостого хода источников 5В, 5 В, 12 В и 3,3 В соответственно.ТИПОВЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ Отсутствуют все выходные напряжения Проверяется предохранитель Fl, NTCR1, дроссели Tl, T5, Т. Проверяется напряжение на Cl, C2. При отсутствии напряжения 310 В проверяется целостность диодного моста D11 D14, дроссель Т, емкости фильтров С1 С4, а также сопротивления R30, R31. При наличии напряжения 310 В проверить исправность элементов преобразователя транзисторов Ql, Q2, разделительной емкости С7, демпфирующей цепи R48, С25. Проверить исправность цепей токовой защиты.

Проверить исправность цепи дистанционного управления источником, соединив корпус с проводом PSON. Отсутствует напряжение 5 BSb Проверить исправность транзистор Q3, демпферные цепи D2, R1, СЮ и D7, С12, ZD2, микросхему IC3. Неисправный элемент заменить.

Отсутствуют некоторые выходные напряжения Проверить целостность обмоток ТЗ, выпрямителей SBD1, SBD2, SBD3, диодов D26 D30, конденсаторов СЗО С34, дросселей L1 L6. При отсутствии напряжения 3,3 В проверить исправность параметрического стабилизатора Z1C1 и Q11. Все выходные напряжения отличаются от номинальных величин Проверяется исправность источника питания микросхемы U4 выв. 12 D25, D9, С24. Проверяется исправность источника питания опорного напряжения 5 В на выводе 14 микросхемы.

Проверяется работоспособность задающего генератора, с помощью осциллографа контролируется пила амплитудой 3,2 В. Исправность цепей регулирования микросхемыпроизводится путем соединения выводов 4 и 7 U4, а затем 3 и 7, и контроля на выводах 8, 11 импульсов максимальной длительности.Если сигналы контролируются, то U4 исправна, неисправность следует искать среди элементов обратной связи и защиты.

Срабатывает защита по току Проверяется исправность элементов токовой защиты Dl, R2, ZD1, ZD3, R3, Q4, Q6. Определить наличие короткого замыкания в одном из каналов выходного напряжения.Отсутствует сигнал питание в норме Проверить исправность цепи формирования сигнала P.G. конденсатор С23, проверить напряжение питания 5 В микросхемы IC2 выв.8, неисправный элемент заменить. Отсутствие дистанционного управления источником Проверить исправность элементов цепи дистанционного управления С9, Q2, Q5, в случае необходимости заменить IC1.