Трансформаторы импульсных источников. Космическая технология. Как ремонтировать тпи - из личного опыта Основные технические характеристики импульсного блока питания
Рис. 7.20. Принципиальная электрическая схема трансформатора типа ТС-360М Д71Я питания телевизора ЛПТЦ-59-1И
короткого межвиткового замыкания. Коррозия малых диаметров обмоточных проводов приводит к их обрыву.
Конструкция трансформаторов типа ТС-360М обеспечивает надежную работу в блоках питания телевизоров без обрывов в обмотках и других повреждений, а также без появления коррозии на металлических частях при многократном циклическом воздействии температур при повышенной влажности и воздействии механических нагрузок, указанных в условиях эксплуатации. Современные новые технологические процессы изготовления трансформаторов и пропитка обмоток герметизирующими составами увеличивают срок службы как самих трансформаторов, так и аппаратуры в целом.
Трансформаторы устанавливают на металлическом шасси телевизора, крепят четырьмя винтами и заземляют.
Намоточные данные обмоток и электрические парамет ры трансформаторов типа ТС-360М приведены в табл. 7.11 и 7.12. Принципиальная электрическая схема трансформатора дана на рис. 7.20.
Сопротивление изоляции между обмотками, а также между обмотками и металлическими частями трансформатора в нормальных условиях не менее 100 МОм.
7.2. Трансформаторы питания импульсные
В современных моделях телевизионных приемников широкое применение находят импульсные трансформаторы питания, работающие в составе блоков питания или модулей питания, обеспечивая преимущества, рассмотренные в главе, посвященной унифицированным импульсным трансформаторам питания. Телевизионные импульсные трансформаторы имеют ряд существенных особенностей по конструктивному исполнению и техническим характеристикам.
Импульсные сетевые блоки и модули питания телевизионных приемников, питающиеся от сети переменного тока напряжением 127 или 220 В с частотой 50 Гц, применяются для получения напряжений переменного и постоянного тока, необходимых для питания всех функциональных узлов телевизора. Эти блоки и модули питания отличаются от рассмотренных традиционных меньшей материалоемкостью, большей удельной мощностью и более высоким КПД, что обусловлено отсутствием трансформаторов питания типа ТС, работающих на частоте 50 Гц, и использованием Импульсных стабилизаторов вторичных
напряжений вместо компенсационных непрерывного действия.
В импульсных сетевых блоках питания переменное напряжение сети преобразуется в сравнительно высокое напряжение постоянного тока с помощью бестрансформаторного выпрямителя с соответствующим фильтром. Напряжение с выхода фильтра поступает на вход импульсного стабилизатора напряжения, который понижает напряжение с 220 В до 100... 150 В и стабилизирует его. От стабилизатора питается инвертор, выходное напряжение которого имеет форму прямоугольного импульса с повышенной частотой до 40 кГц.
Выпрямитель с фильтром преобразует это напряжение в напряжение постоянного тока. Переменное напряжение получают непосредственно от инвертора. Высокочастотный импульсный трансформатор инвертора устраняет гальваническую связь между выходом блока питания и сети питания. Если не предъявляются повышенные требования к стабильности выходных напряжений блока, то стабилизатор напряжения не применяется. В зависимости от конкретных требований, предъявляемых к блоку питания, он может содержать различные дополнительные функциональные узлы и цепи, так или иначе связанные с импульсным трансформатором: стабилизатор выходного напряжения, устройство захциты от перегрузок и аварийных режимов, цепи первоначального запуска, подавления помех и др. Для блоков питания телевизоров характерно использование инверторов, частота переключения которых определяется насыщением силового трансформатора. В этих случаях применяются инверторы с двумя трансформаторами.
В блоке питания с выходной мощностью 180 В*А при токе нагрузки 3,5 А и частоте преобразования 27 кГц применяются два импульсных трансформатора на кольцевых магнитопроводах. Первый трансформатор изготавливают на двух кольцевых магнитопроводах К31х 18,5x7 из феррита марки 2000НН. Обмотка I содержит 82 витка провода ПЭВ-2 0,5, обмотка П - 16 + 16 витков провода ПЭВ-2 1,0, обмотка Ш - 2 витка провода ПЭВ-2 0,3. Второй трансформатор изготавливают на кольцевом магнитопроводе К10Х6Х5 из феррита марки 2000НН. Обмотки выполнены из провода ПЭВ-2 0,3. Обмотка I содержит десять витков, обмотки П и П1 - по шести витков. Обмотки I обоих трансформаторов размещены равномерно по магнитопроводу, обмотка П1 первого трансформатора размещается на месте, не занятом обмоткой П. Обмотки изолированы между собой лентой из лакоткани. Между обмотками I и II первого трансформатора изоляция трехслойная, между остальными обмотками - однослойная.
В блоке питания: номинальная мощность нагрузки 100 В-А, выходное напряжение не менее plusmn;27 В при номинальной выходной мощности и не менее plusmn;31 В при выходной мощности 10 В-А, КПД - примерно 85 % при номинальной выходной мощности, частота преобразования 25...28 кГц, применяются три импульсных трансформатора. Первый трансформатор выполнен на кольцевом магнитопроводе К10Х6Х4 из феррита марки 2000НМС, обмотки - из провода ПЭВ-2 0,31. Обмотка I содержит восемь витков, остальные обмотки - по четыре витка. Второй трансформатор выполнен на кольцевом магнитопроводе К10Х6Х4 из феррита марки 2000НМЗ, обмотки намотаны проводом ПЭВ-2 0,41. Обмотка I представляет собой один виток, обмотка II содержит два витка. Третий трансформатор имеет сердечник типа Ш7х7 из феррита марки ЗОООНМС. Обмотка I содержит 60x2 витков (2 секции), а обмотка II - 20 витков провода ПЭВ-2 0,31, обмотки III и IV - по 24 витка провода ПЭВ-2 0,41. Обмотки II, III, IV располагаются между секциями обмотки I. Под обмотками
ni и IV и над ними помещены экраны в виде замкнутого витка медной фольги. Магнитопровод третьего трансформатора гальванически соединен с положительным полюсом первичного выпрямителя. Такая конструкция трансформатора необходима для подавления помех, источником которых является мощный инвертор блока.
Применение импульсных трансформаторов обеспечивает повыщение показателей надежности и долговечности, снижение габариттЯлх размеров и массы блоков и модулей питания. Но необходимо отметить также, что импульсные стабилизаторы, применяемые в блоках питания телевизоров, имеют следующие недостатки: более сложное устройство управления, повышенный уровень шумов, радиопомех и пульсации выходного напряжения и одновременно худшие динамические характеристики.
В задающих генераторах строчной или кадровой разверток, работающих по схеме блокинг-генераторов.
применяются импульсные трансформаторы и автотрансформаторы. Эти трансформаторы (автотрансформаторы) являются элементами с сильной индуктивной обратной связью. В технической литературе импульсные трансформаторы и автотрансформаторы для строчной развертки сокращенно обозначаются БТС и БАТС; для кадровой развертки - ВТК и ТБК. Импульсные трансформаторы ВТК и ТБК по конструкции практически не отличаются от других трансформаторов. Изготавливают трансформаторы как для объемного, так и для печатного монтажа.
В блоках и модулях питания применяются импульсные трансформаторы типов ТПИ-2, ТПИ-3, ТПИ-4-2, ТПИ-5 и др.
Намоточные данные трансформаторов, работающих в импульсном режиме, применяемых в стационарных и переносных телевизионных приемниках, приведены в табл. 7.13.
Таблица 7.13. Намокяиые данные имп}1льсяых трансформаторов, 1фименяемых в телевизорах
Обознанение | Марка и диаметр | ||||||
типономшала | обмотки трансфор- | провода, мм | ние постоянному |
||||
трансформатора | |||||||
Намагничивающая | ПЭВТЛ-2 0,45 | ||||||
ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||||
Стабилизации | Шаг 2,5 мм | ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||
Положительной об- | Рядовая в | ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||
ратной связи | |||||||
Выпрямителей с на- | Рядовая в | ||||||
пряжениями, В: | два провода | ||||||
ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||||
ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||||
ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||||
ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||||
ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||||
Намагничивания То же | Рядовая в два провода | ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||
ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||||
Стабилизации | ПЭВТЛ-2 0,45 | ||||||
Выпрямителей с на- | |||||||
пряжениями, В: | |||||||
ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||||
Рядовая в два провода | ПЭВТЛ-2 0,45 | ||||||
ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||||
ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||||
Фольга один слой | |||||||
Положительной об- | ПЭВТЛ-2 0,45 | ||||||
ратной связи | |||||||
или Ш (УШ) | Намагничивания | Рядовая в два провода | ПЭВТЛ-2 0,45 | ||||
Намагничивания | ПЭВТЛ-2 0,45 | ||||||
Стабилизации | Рядовая, шаг 2,5 мм | ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||
Выпрямителей с на- | |||||||
пряжением, В: | |||||||
ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||||
Рядовая в два провода | ПЭВТЛ-2 0,45 | ||||||
ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||||
ПЭВТЛ-2 0,45 |
Продолжение табл. 7.13
Обозначение | Наименование | Марка и диаметр | Сопротивле- |
||||
типонокмнала | провода, мм | ние постоянному |
|||||
трансформатора | |||||||
Положителыюй об- | ПЭВТЛ-2 0,45 | ||||||
ратной связи | |||||||
Намагничивания | Рядовая в | ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||
два провода | |||||||
ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||||
Стабилизации | ПЭВТЛ-2 0,25 | ||||||
Выходных выпрями- | |||||||
телей с напряже- | |||||||
ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||||
Рядовая в | ПЭВТЛ-2 0,45 | ||||||
два провода | |||||||
Рядовая в | ПЭВТЛ-2 0,45 | ||||||
два провода | ПЭВТЛ-2 0,45 | ||||||
Положительной об- | ПЭВТЛ-2 0,45 | ||||||
ратной связи | |||||||
Первичная | |||||||
Вторичная | |||||||
12 пластин | |||||||
Первичная | Универсаль- | ||||||
Вторичная | |||||||
Первичная | |||||||
Вторичная | |||||||
Первичная | |||||||
Рекуперационная | |||||||
Первичная | |||||||
Обратной связи | |||||||
Выходная | |||||||
Первичная сетевая | Рядовая в | ПЭВТЛ-2 0,5 | |||||
Описана принципиальная схема самодельного импульсного блока питания с выходным напряжением +14В и током, достаточным для питания шуруповерта. Шуруповерт, или аккумуляторная дрель очень удобный инструмент,но есть и существенный недостаток, при активном использовании аккумулятор разряжается очень быстро, - за несколько десятков минут, а на зарядку требуются часы. Не спасает даже наличие запасного аккумулятора. Хорошим выходом из положения при проведении работ в помещении с рабочей электросетью 220V был бы внешний источник для питания шуруповерта от сети, который можно было бы использовать вместо аккумулятора. Но, к сожалению, промышленно не выпускаются специализированные источники для питания шуруповертов от электросети (только зарядные устройства для аккумуляторов, которые невозможно использовать как сетевой источник из-за недостаточного выходного тока, а только как зарядное устройство). В литературе и интернете встречаются предложения в качестве источника питания для шуруповерта с номинальным напряжением 13V использовать автомобильные зарядные устройства на основе силового трансформатора, а также блоки питания от персональных компьютеров и для галогенных осветительных ламп. Все это возможно неплохие варианты, но не претендуя на оригинальность, я предлагаю сделать специальный блок питания самостоятельно. Тем более, на основе приводимой мною схемы можно сделать и блок питания другого назначения. Принципиальная схемаСхема частично заимствована из Л.1, вернее, сама идея, сделать нестабилизированный импульсный источник питания по схеме блокинг-генератора на основе трансформатора блока питания телевизора. Рис. 1. Схема простого импульсного источника питания для шуруповерта, выполнена на транзисторе КТ872. Напряжение от сети поступает на мост на диодах VD1-VD4. На конденсаторе С1 выделяется постоянное напряжение около 300V. Этим напряжением питается импульсный генератор на транзисторе VТ1 с трансформатором Т1 на выходе. Схема на VТ1 - типичный блокинг-генератор. В коллекторной цепи транзистора включена первичная обмотка трансформатора Т1 (1-19). На неё поступает напряжение 300V с выхода выпрямителя на диодах VD1-VD4. Для запуска блокинг-генератора и обеспечения его стабильной работы на базу транзистора VТ1 поступает напряжение смещения от цепи R1-R2-R3-VD6. Положительная обратная связь, необходимая для работы блокинг-генератора обеспечивается одной из вторичных катушек импульсного трансформатора Т1 (7-11). Переменное напряжение с неё через конденсатор С4 поступает в базовую цепь транзистора. Диоды VD6 и VD9 служат для формирования импульсов на базе транзистора. Диод VD5 совместно с цепью C3-R6 ограничивает выбросы положительного напряжения на коллекторе транзистора величиной напряжения питания. Диод VD8 совместно с цепью R5-R4-C2 ограничивает выбросы отрицательного напряжения на коллекторе транзистора VT1. Вторичное напряжение 14V (на холостом ходу 15V, под полной нагрузкой 11V) берется с обмотки 14-18. Выпрямляется диодом VD7 и сглаживается конденсатором С5. Режим работы выставляется подстроечным резистором R3. Его регулировкой можно не только достигнуть уверенной работы блока питания, но в некоторых пределах отрегулировать выходное напряжение. Детали и конструкцияТранзистор VT1 должен быть установлен на радиатор. Можно использовать радиатор от блока питания МП-403 или любой другой аналогичный. Импульсный трансформатор Т1 - готовый ТПИ-8-1 от модуля питания МП-403 цветного отечественного телевизора типа 3-УСЦТ или 4-УСЦТ. Эти телевизоры некоторое время назад шли на разборку либо вообще выбрасывались. Да и трансформаторы ТПИ-8-1 в продаже присутствуют. На схеме номера выводов обмоток трансформатора показаны соответственно маркировке на нем и на принципиальной схеме модуля питания МП-403. У трансформатора ТПИ-8-1 есть и другие вторичные обмотки, так что можно получить еще 14V используя обмотку 16-20 (либо 28V включив последовательно 16-20 и 14-18), 18V с обмотки 12-8, 29V с обмотки 12-10 и 125V с обмотки 12-6. Таким образом, можно получить источник питания для питания какого-либо электронного устройства, например УНЧ с предварительным каскадом. На втором рисунке показано как можно сделать выпрямители на вторичных обмотках трансформатора ТПИ-8-1. Эти обмотки можно использовать для отдельных выпрямителей либо включать их последовательно для получения большего напряжения. Кроме того, в некоторых пределах можно регулировать вторичные напряжения, изменяя число витков первичной обмотки 1-19 используя для этого её отводы. Рис. 2. Схема выпрямителей на вторичных обмотках трансформатора ТПИ-8-1. Впрочем, этим дело и ограничивается, потому что перематывать трансформатор ТПИ-8-1, - довольно неблагодарная работа. Его сердечник плотно склеен, и при попытке его разделить ломается совсем не там, где ожидаешь. Так что вообще любое напряжение от этого блока получить не выйдет, разве что с помощью вторичного понижающего стабилизатора. Диод КД202 можно заменить любым более современным выпрямительным диодом на прямой ток не ниже 10А. В качестве радиатора для транзистора VT1 можно использовать имеющийся на плате модуля МП-403 радиатор ключевого транзистора, немного переделав его. Щеглов В. Н. РК-02-18. Литература: 1. Компаненко Л. - Простой импульсный преобразователь напряжения для БП телевизора. Р-2008-03. Шуруповерт, или аккумуляторная дрель очень удобный инструмент, но есть и существенный недостаток, - при активном использовании аккумулятор разряжается очень быстро, - за несколько десятков минут, а на зарядку требуются часы. Не спасает даже наличие запасного аккумулятора. Хорошим выходом из положения при проведении работ в помещении с рабочей электросетью 220V был бы внешний источник для питания шуруповерта от сети, который можно было бы использовать вместо аккумулятора. Но, к сожалению, промыш-ленно не выпускаются специализированные источники для питания шуруповертов от электросети (только зарядные устройства для аккумуляторов, которые невозможно использовать как сетевой источник из-за недостаточного выходного тока, а только как зарядное устройство). В литературе и интернете встречаются предложения в качестве источника питания для шуруповерта с номинальным напряжением 13V использовать автомобильные зарядные устройства на основе силового трансформатора, а также блоки питания от персональных компьютеров и для галогенных осветительных ламп. Все это возможно неплохие варианты, но не претендуя на оригинальность, я предлагаю сделать специальный блок питания самостоятельно. Тем более, на основе приводимой мною схемы можно сделать и блок питания другого назначения. И так, схема источника показана на рисунке в тексте статьи. Это классический обратноходовый AC-DC преобразователь на основе ШИМ генератора UC3842. Напряжение от сети поступает на мост на диодах VD1-VD4. На конденсаторе С1 выделяется постоянное напряжение около 300V. Этим напряжением питается импульсный генератор с трансформатором Т1 на выходе. Первоначально запускающее напряжение поступает на вывод питания 7 ИМС А1 через резистор R1. Включается генератор импульсов микросхемы и выдает импульсы на выводе 6. Они подаются на затвор мощного полевого транзистора VT1 в стоковой цепи которого включена первичная обмотка импульсного трансформатора Т1. Начинается работа трансформатора и появляются на вторичных обмотках вторичные напряжения. Напряжение с обмотки 7-11 выпрямляется диодом VD6 и используется Вторичное напряжение 14V (на холостом ходу 15V, под полной нагрузкой 11V) берется с обмотки 14-18. Выпрямляется диодом VD7 и сглаживается конденсатором С7. Детали. Импульсный трансформатор Т1 -готовый ТПИ-8-1 от модуля питания МП-403 цветного отечественного телевизора типа 3-УСЦТ или 4-УСЦТ. Эти телевизоры сейчас частенько идут на разборку либо вообще выбрасываются. Да и трансформаторы ТПИ-8-1 в продаже присутствуют. На схеме номера выводов обмоток трансформатора показаны соответственно маркировке на нем и на принципиальной схеме модуля питания МП-403. У трансформатора ТПИ-8-1 есть и другие вторичные обмотки, так что можно получить еще 14V используя обмотку 16-20 (либо 28V включив последовательно 16-20 и 14-18), 18V с обмотки 12-8, 29V с обмотки 12-10 и 125V с обмотки 12-6. Таким образом можно получить источник питания для питания какого-либо электронного устройства, например УНЧ с предварительным каскадом. Впрочем этим дело и ограничивается, потому что перематывать трансформатор ТПИ-8-1, - довольно неблагодарная работа. Его сердечник плотно склеен и при попытке его разделить ломается совсем не там, где ожидаешь. Так что вообще любое напряжение от этого блока получить не выйдет, разве что с помощью вторичного понижающего стабилизатора. Транзистор IRF840 можно заменить на IRFBC40 (что в принципе тоже самое), либо на BUZ90, КП707В2. Диод КД202 можно заменить любым более современным выпрямительным диодом на прямой ток не ниже 10А. В качестве радиатора для транзистора VT1 можно использовать имеющийся на плате модуля МП-403 радиатор ключевого транзистора, немного переделав его. "Начудили" китайцы в блоке питания тюнера TECHNOSAT 4050C, который вышел из строя. С завода стояла микросхема с маркировкой 5MO2659R, но на самом деле - ЭТО НЕВЕРНАЯ МАРКИРОВКА. Какая это микросхема - не известно, стоящая там явно не подходит в данный блок питания: если её впаять, то получается КЗ по 350 V. На плате этого блока питания фигурирует надпись VIDER22A, на которую я сразу не обратил внимания. Эта микросхема часто применяется в БП для DVD. Когда я заметил эту надпись, то подумал, что всё решено. Но не тут-то было. Чтоб заработал данный БП пришлось немного попотеть. А именно: я установил отсутствовавшие элементы - резисторы R14:4,7К, R3:22Ом, диод D6FR207, сделал один разрыв в печатном монтаже, так чтоб R14 одной стороной соединялся только с оптопарой, а другой его вывод - с катодом диода D6 и с плюсовым выводом конденсатора С2, и с четвёртым выводом микросхемы U1 (см. фото). И пришлось не разбирая ТПИ (трансформатор), домотать отсутствующую обмотку проводом ПЭЛ 0,16 четырнадцать витков (см. рис. ниже): Вид ТПИ снизу Начало подпаиваем к пустому выводу 1, который идёт на R3 (22Ом), а конец - так же на пустой вывод, который идёт на минус конденсатора С1 (47х400V). Добавленную обмотку пропитать клеем, например, "Момент". Затем нужно впаять микросхему VIPER22A. Включаем, пользуемся. Внесу-ка и я свой (частично правда позаимствованный у более крутого спеца в этом деле, думаю он не обидится) пятак в эту копилку.До того как разбирать не вредно измерить индуктивность добротность обмоток, а еще лучше снять эти данные с живого образца, чтобы было с чем сравнить после ремонта. По расклейке - фен помогает не всегда в случае больших сердечников. Я пользовался для расклейки сначала маленькой лабораторной плиткой, потом плоским ТЭНом от электрочайника (там даже термовыключатель на 150 градусов стоит, но можно для перестраховки через ЛАТР включать и температуру подбирать). Ставил обязательно плотно прижимая свободной частью феррита (если стороной склейки то предварительно сошлифовав наплыв клея) к холодной поверхности нагревателя и уже потом включал. При разборке главное терпение - потянул посильнее и вот те проблема лишняя. По сердечникам - с разборкой и обратной сборкой проблем почти не было кроме GRUNDIGов и PANASONICов. В хрюнделях (залитые компаундом ТПИ в старых ТВ) основные проблемы как раз и связяны с сердечниками точнее с их расстрескиванием. Поставить туда другой подходящий по размерам сердечник не удается из-за того что рабочая частота этих ТПИ в 3-5 раз выше и низкочастотные сердечники не живут в них. Спасает в этом случае применение сердечников от больших FBТ. Для полноценного воссоздания требуется живой образец от такого-же изделия для сравнения характеристик. (ежели очень припрет восстановить - найдется) (Вопросов о себестоимости и целесообразности данных работ просьба не задавать, но факт остается фактом - работают такие гибриды.) С некоторыми Панасами хитрость заключается в очень маленьких зазорах и вот тут и помогает предварительный замер индуктивности. Склеивать суперклеем не советую т к имел несколько повторов из-за растрескивания клеевого шва. Замесить каплю эпоксидки конечно суетно но надежнее, и после склейки хорошо сжать стык (например подав на обмотку постоянное напряжение - сама стянет да еще и слегка подогреет). Про кастрюлю с кипятком - подтверждаю для случая с FBT (нужно было выдрать сердечники из 30 дохлых флаев) работает отлично, глумимться таким образом над ТПИ, которые предстояло перематывать не стал. На данный момент все что перематывалось (мной, и в особо тяжелых случаях упомянутым спецом Н.Новопашиным) работает. Были даже успешные результаты по перемотке строчных трансформаторов (с внешним умножителем) от достаточно древних промышленных мониторов, но там секрет успеха в вакуумной пропитке обмоток (кстати Николай пропитывает практически все перемотанные трансы кроме откровенного ширпотреба) и на коленке это к сожалению не лечится. Упомянутым Rematikом прибором проверяли недавно ВВ транс подсветки от приборной панели Мерседеса - показал все ОК на заведомо пробитом трансе, правда и DIEMENовский прибор тоже на нем обманул - пробивался транс только на довольно большом напряжении что собс-но и позволило его промерить на низком. |