Трансформаторы типа тпи. Трансформаторы импульсных источников. Космическая технология Намоточные данные трансформатора тпи 659 1
Окончание табл. 2.2 Номер ш IV IVa IV6 IV6 IV6 V VI Обмотка Наименование Положительной обратной связи Выпрямителей 125, 24, 18 В Выпрямителя 15 В Выпрямителя 12 В Выводы 11 6-12 в том числе: 6-10 10-4 4-8 8-12 14-18 16-20 Число витков 16 74 54 7 5 12 10 10 Марка провода ПЭВТЛ-0,355 ЗЗИМ ПЭВТЛ-0,355 ПЭВТЛ-0,355 Вид намотки Рядовая в три провода Рядовая в два провода, два слоя Рядовая в два провода То же -«- Рядовая в четыре провода То же Сопротивление, Ом 0,2 1,2 0,9 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Примечание. Трансформаторы ТПИ-3, ТПИ 4 2, ТПИ-4-3, ТПИ-5 выполнены на магнитопроводе М300НМС Ш12Х20Х15 с воздушным зазором 1,3 мм в среднем стержне, трансформатор ТПИ-8-1 - на замкнутом магнитопроводе М300НМС-2 Ш12Х20Х21 с воздушным зазором 1,37 мм в среднем стержне каких-либо электрических переделок, но при этом соединитель Х2 модуля МП-4-6 должен быть сдвинут влево на один контакт (его второй контакт становится как бы первым контактом) или при подключении МП-44-3 взамен МП-3 четвертый контакт соединителя Х2 становится как бы первым контактом.
В табл. 2 2 приведены намоточные данные импульсных трансформаторов питания.
Общий вид, габаритные размеры и разметка печатной платы для установки импульсных трансформаторов питания приведены на рис. 2.16.
Рис. 2.16. Общий вид, габаритные размеры и разметка печатной платы для установки импульсных трансформаторов питания Особенностью ИИП является то, что их нельзя включать без нагрузки. Иными словами, при ремонте МП должен быть обязательно подключен к телевизору или к выходам МП должны быть подключены эквиваленты нагрузок Принципиальная электрическая схема подключения эквивалентов нагрузок приведена на рис. 2 17.
В схеме должны быть установлены следующие эквиваленты нагрузок: R1-резистор сопротивлением 20 Ом ±5%, мощностью не менее 10 Вт; R2--резистор сопротивлением 36 Ом ±5%, мощностью не менее 15 Вт; R3 - резистор сопротивлением 82 Ом ±5%, мощностью не менее 15 Вт; R4 -РПШ 0,6 А =1000 Ом; в радиолюбительской практике вместо реостата часто используется электроосветительная лампа на 220 В мощностью не менее 25 Вт или на 127 В мощностью 40 Вт; Рис. 2.17. Принципиальная электрическая схема подключения эквивалентов нагрузок к модулю питания R5 - резистор сопротивлением 3,6 Ом, мощностью не менее 50 Вт; С1 - конденсатор типа К50-35-25 В, 470 мкФ; С2 - конденсатор типа К50-35-25 В, 1000 мкФ; СЗ-конденсатор типа К50-35-40 В, 470 мкФ.
Токи нагрузок должны составлять: по цепи 12 В 1„о„=0,6 А; по цепи 15 В 1ном=0,4 А (ток минимальный 0,015 А), максимальный 1 А); по цепи 28 В 1„ОМ=0,35 А; по цепи 125... 135 В 1„Ом=0,4 А (ток минимальный 0,3 А, максимальный 0,5 А).
Импульсный источник питания имеет цепи, подключенные непосредственно к напряжению сети. Поэтому при ремонте МП его необходимо подключать к сети через разделительный трансформатор.
Опасная зона на плате МП со стороны печати обозначена штриховкой сплошными линиями.
Заменять неисправные элементы в модуле следует только после выключения телевизора и разрядки оксидных конденсаторов в цепях фильтра сетевого выпрямителя.
Ремонт МП следует начинать со снятия с него защитных крышек, удаления пыли и грязи, визуальной проверки наличия дефектов монтажа и радиоэлементов с внешними повреждениями. 2.6, Возможные неисправности и методы их устранения Принцип построения базовых моделей телевизоров 4УСЦТ является одинаковым, выходные напряжения вторичных импульсных источников питания также практически одинаковы и предназначены для питания одинаковых участков схемы телевизоров. Поэтому в своей основе внешнее проявление неисправностей, их возмож39
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.
Блок питания содержит малое количество компонентов. В качестве импульсного трансформатора используется типовой понижающий трансформатор из компьютерного блока питания.
На входе стоит NTC термистор (Negative Temperature Coefficient) - полупроводниковый резистор с положительным температурным коэффициентом, который резко увеличивает свое сопротивление, когда превышена некоторая характеристическая температура TRef. Защищает силовые ключи в момент включения на время зарядки конденсаторов.
Диодный мост на входе для выпрямления сетевого напряжения на ток 10А.
Пара конденсаторов на входе берется из расчета 1 мкф на 1 Вт. В нашем случае конденсаторы "вытянут" нагрузку в 220Вт.
Драйвер IR2151 - для управления затворами полевых транзисторов, работающих под напряжением до 600В. Возможная замена на IR2152, IR2153. Если в названии есть индекс "D", например IR2153D, то диод FR107 в обвязке драйвера не нужен. Драйвер поочередно открывает затворы полевых транзисторов с частотой, задаваемой элементами на ножках Rt и Ct.
Полевые транзисторы используются предпочтительно фирмы IR (International Rectifier) . Выбирают на напряжение не менее 400В и с минимальным сопротивлением в открытом состоянии. Чем меньше сопротивление, тем меньше нагрев и выше КПД. Можно рекомендовать IRF740, IRF840 и пр. Внимание! Фланцы полевых транзисторов не закорачивать; при монтаже на радиатор использовать изоляционные прокладки и шайбы-втулки.
Трансформатор типовой понижающий из блока питания компьютера. Как правило, цоколевка соответствует приведенной на схеме. В этой схеме работают и самодельные трансформаторы, намотанные на ферритовых торах. Расчет самодельных трансформаторов ведется на частоту преобразования 100 кГц и половину выпрямленного напряжения (310/2 = 155В). Вторичные обмотки можно расчитать на другое напряжение.
Диоды на выходе с временем восстановления не более 100 нс. Этим требованиям отвечают диоды из семейства HER (High Efficiency Rectifier - высоко-эффективные выпрямительные). Не путать с диодами Шоттки.
Емкость на выходе - буферная емкость. Не следует злоупотреблять и устанавливать емкость более 10000 мкф.
Как и любое устройство, этот блок питания требует внимательной и аккуратной сборки, правильной установки полярных элементов и осторожности при работе с сетевым напряжением.
Правильно собранный блок питания не нуждается в настройке и налаживании. Не следует включать блок питания без нагрузки.
Вариант блока питания с выходным трансформатором на кольцевом сердечнике.
Решил собрать этот импульсный блока питания с выходным трансформатором на кольцевом сердечнике. Как оказалось частота преобразования при R2 10 кОм и C5 1000 пФ не 100 кГц а 70 кГц. Она определяется по формуле:
В качестве сердечника применил имеющийся в наличии, отечественный магнитопровод М2000НМ 45х28х12. Расчет производил с помощью программы ExcellentIT
Во время настройки включил вместо предохранителя лампу накаливания 60Вт, чтобы в случае ошибок в монтаже не «спалить» блок питания. Если в процессе настройки лампа горит, значит где-то замыкание, если мигает скорее всего неправильно рассчитан выходной трансформатор. Блок питания заработал сразу, расчеты оказались верными. Единственное что грелся гасящий резистор R1. Пришлось увеличить его мощность до 5 ВТ. Диоды также желательно поставить помощней с малым временем восстановления.
[ 27 ]
В однотактных схемах без фиксации произведения вольт-секунда для сердечников с (Bs - Br), равным 0,2 Тл, и с учетом переходных процессов установившееся значение ДВ ограничивается на уровне только 0,1 Тл Потери в магнитопроводе на частоте 50 кГц будут незначительными вследствие небольшого размаха колебаний магнитной индукции. В схемах с фиксированным значением произведения вольт-секунда величина ДВ может принимать значения до 0,2 Тл, что дает возможность значительно сократить габаритные размеры импульсного трансформатора
В питаемых током схемах источников питания (повышающие преобразователи и управляемые током понижающие стабилизаторы на связанных катушках индуктивности), значение ДВ определяется произведением вольт-секунда на вторичной обмотке при фиксированном выходном напряжении. Так как произведение вольт-секунда на выходе не зависит от изменений входного напряжения, то питаемые током схемы могут работать со значением ДВ, близким к теоретическому максимуму (если не учитывать потери в сердечнике), без необходимости ограничения величины произведения вольт-секунда.
На частотах выше 50 . 100 кГц значение АВ обычно ограничивается потерями в магнитопроводе.
Вторым шагом при проектировании мощных трансформаторов для импульсных источников питания необходимо произвести правильный выбор типа сердечника, который не будет насыщаться при заданном произведении вольт-секунда и обеспечит приемлемые потери в магнитопроводе и обмотках Для этого можно использовать итерационный процесс вычисления, однако приводимые ниже формулы (3 1) и (3 2) позволяют вычислить приближенное значение произведения площадей сердечника SoSc (произведение площади окна сердечника So и площади поперечного сечения магнитопровода Sc) Формула (3 1) применяется, когда значение ДВ ограничено насыщением, а формула (3.2) - когда значение ДВ ограничено потерями в магнитопроводе В сомнительных случаях вычисляются оба значения и используется наибольшее Из таблиц справочных данных для различных сердечников выбирается тот тип сердечника, у которого произведение So Sc превышает расчетную величину.
SoSc = (12,1-) [см],
-)-(Krf+KBTf)°.
Рвх = Рвых/ri = (выходная мощность/КПД);
К - коэффициент, учитывающий степень использования окна сердечника, площади первичной обмотки и конструктивный фактор (см. табл 3 1); fp - рабочая частота трансформатора
Таблица 3.1. Значения коэффициента К для трансформаторов типа ТПИ
Для большинства ферритов для сильных магнитных полей коэффициент гистерезиса равен Кг = 4 10, а коэффициент потерь на вихревые токи - Квт = 4 10 °.
В формулах (3.1) и (3.2) предполагается, что обмотки занимают 40% от площади окна сердечника, соотношение между площадями первичной и вторичной обмоток соответствует одинаковой плотности тока в обеих обмотках, равной 420 А/см, и что суммарные потери в магнитопроводе и обмотках приводят к перепаду температур в зоне нагрева на 30 °С при естественном охлаждении
В качестве третьего шага при проектировании мощных трансформаторов для импульсных источников питания необходимо произвести расчет обмоток импульсного трансформатора.
В табл. 3.2 приведены унифицированные трансформаторы электропитания типа ТПИ, используемые в телевизионных приемниках.
Таблица 3.2. Унифицированные трансформаторы питания типа ТПИ, используемые в телевизионных приемниках
Модель телевизора | Устройство электропитания | Типоразмер трансформатора | Тип конденсатора |
К-50-35-160В-100 мкФ |
|||
МП-403, МП-403-1 | К-50-35-350-100мкФ |
||
МП-403-3, МП-403-4 |
|||
К-50-35-250В-20 мкФ |
|||
К-50-35-160В-100 мкФ |
|||
К-50-35-250В-100мкФ |
Таблица 3.3. Намоточные данные импульсных трансформаторов, применяемых в телевизорах
Обозначение трансформатора | Тип магнитопровода | Выводы обмоток | Тип намотки | Число витков | Марка и диаметр провода, мм | ||
Намагничивающая | |||||||
Стабилизации | То же, шаг 2,5 мм | ||||||
Обратной связи | Рядовая в 2 слоя | ||||||
Выходные с Увых, В: | |||||||
5-8 8-9 9-4 6-7 2-1 | Рядовая в 2 провода | 0,6 0,2 0,2 0,2 0,2 |
|||||
Намагничивающая | Рядовая в 2 провода | ||||||
Стабилизации | |||||||
Выходные с Увых, В- | |||||||
6-12 8-12 10-20 12-18 | |||||||
Обратной связи | ПЭВТЛ-2 0,45 |
Продолжение таблицы 3.3
Обозначение трансформатора | Тип магнитопровода | Наименование обмоток трансформатора | Выводы обмоток | Тип намотки | Число витков | Марка и диаметр провода, мм | Сопротивление постоянному току. Ом |
Намагничивающая | |||||||
в 2 провода | |||||||
Стабилизации | Рядовая, шаг 2,5 мм | ПЭВТЛ-2 0,45 | |||||
Выходные с Увых, В | |||||||
6-12 8-12 10-20 12-18 | Рядовая Рядовая в 2 провода Тоже | ||||||
Обратной связи | ПЭВТЛ-2 0,45 | ||||||
Намагничивающая | Рядовая в 2 провода | ||||||
Стабилизации | Рядовая, шаг 2,5 мм | ||||||
Выходные с Увых, В | 6-12 8-12 10-20 12-18 | Рядовая Рядовая в 2 провода Тоже | |||||
Обратной связи | ПЭВТЛ-2 0,45 | ||||||
50 12 пластин | Первичная | ||||||
Вторичная | |||||||
Первичная | |||||||
Вторичная | |||||||
Чашка М2000 НМ-1 | Первичная |