Táp elemzés

  • (f)
  • (p)
Elemzés – Írta: | 2011-08-11 18:30

Egy kis szösszenet arról, hogy hogyan is működik egy tápegység a valóságban.

Kulcsszavak: . tápműködéselemzés

[ Új teszt ]

Bevezetés

Egy kis szösszenet arról, hogy hogyan is működik egy tápegység a valóságban :)

A PFC-re nem térnék ki mert régebben ELP írt róla egy cikket ami Itt olvasható.

A különböző terhelhetőségekről is szólt már jó pár cikk: Mr_ricsi jóvoltából.

Készenléti hibákról is olvashattunk egy nagyon igényes cikket Didyman-től.

Stol remek beszámolói se maradhatnak el.

Mindig boldogsággal töltött el ezeknek a cikkeknek az olvasásra mert nagyon érdekel a téma. Sajnos olyan részletesen nem értek hozzá mint bármelyikük de ami késik nem múlik.

Aki tápvásárláson töri a fejét az meg nézze meg Vzsryl oldalát/cikkét.

Vágjunk bele!

Primer

A tápoknak 2 fő része van: a primer és a szekunder. Közötte található a transzformátor, de erről majd később.

A primer részen történik a szűrés - váltó áram egyenirányítása - pufferelés - szaggatás.

Szűrés elsődleges feladata: a nagyfrekvenciás zavarok kiszűrése amit a táp küld vissza a konnektorba.

A szűrésért felelős alkatrészek a varisztor, az x-kondenzátor, az y-kondenzátor és pár ferrit tekercs.

A varisztor: fém-oxid-ból készül, esetünkben Metal-Oxide-Varisztor másnéven MOV ( Bővebben Hobbyelektronika oldalán olvashattok); 1db szokott lenni belőle vagy még annyi se.

Az X kondenzátor fémezett poliészterből van, 100 nF-tól 1000 nF-ig van a kapacitása. A színe általában citromsárga és 1 vagy 2db van belőle.

Az Y kondenzátor kerámiából van, nagyon kicsi a kapacitása és több darab is szokott lenni.

A gagyibb tápoknál általában kevesebb alkatrészből építik a szűrést: mondjuk eltávolítják a MOV, és az egyik ferrit tekercset. A jobb tápoknál sokszor mindenből több van.
A bemeneti szűrést is két részre lehet osztani: van egy közvetlenül a 110-230-as csatlakozónál és van egy a nyákon (úgy is szokták ezeket hívni,hogy tranziens szűrés).

X-Y kondenzátorok a bemenetnél:

Tranziens szűrés második fele ami már a nyákon történik.

2 ferrit tekercs, 4 Y és egy X kondenzátor meg a MOV:

3 ferrit tekercs, 2 Y és 2 X kondenzátor. A varisztor a szűrés első felében kapott helyet:

Ezennel a bemeneti szűrés végére értünk.

Egyenirányítás és pufferelés

Egyenirányítás pufferelés a kapcsolási rajz szerint

A tápoknál egy úgynevezett GRAETZ híddal van megoldva az egyenirányítás: 4db diódából áll, vagy össze van téve mint itt:

A képen az látszik, hogy milyen feszültség lesz a diódán az áthaladást követően. Utána meg a kijövő feszültség jelét tekinthetjük meg.
Mint a képen is látható az egyenirányító dióda lényege az, hogy a mínusz részt levágja és csak a felső pozitív marad meg.
Ez akkor lenne tökéletes ha "egyenes vonalat" kaptunk volna, nem pedig félig levágott szinusz jeleket. Erre való a kondenzátor, amikor a jel megy felfele a kondenzátor feltöltődik, s amikor meg megy le, a kondi kisül és ezzel áthidalja azt az üres periódust:

A PFC vezérlő miatt ide alacsony ESR-ű kondit tesznek a primer oldalra.

" APFC esetén a szinusz kb. 90V-os pillanatától a hullámalak leszállóágáig képes táplálódni, az áthidalandó idő kb. fele-harmada lesz csak. Tehát közel sem ugyanazt az 50Hz-es jelformát látja a két eseten a pufi.
Anno a 350W-os, PFC néküli tápoknak tipikusan 2x330-470uF volt a pufferük, a soros kötés miatt kb. 165-235uF effektíven. Ehhez mérten a 180uF abszolút nem kevés aktív PFC-vel, 430W-ra." - Didyman

Tranzisztorok,transzformátor

Tranzisztor és trafó a kapcsolási rajz szerint

Most már megvan az egyenáramunk. De,vajon, hogyan lehet transzformálni az egyenáramot? Mert átlagos trafóval nem lehet transzformálni, ezért meg kell szaggatni és egy magas frekvenciás trafóval beállítani a megfelelő értéket.

Tranzisztorok vagy fetek magas frekvenciát állítanak elő: 20-50kHz-t. NPN tranzisztorokat használnak a szaggatáshoz: ezeket a tranzisztorokat az ic-k vezérelik. Az ic-ből pwm jel jön.

Négyszögjeleket állítanak elő ezek az ic-k és a kimenő jel amplitúdójától függ (kilengési maximum), hogy a tranzisztor hogyan működik.

pwm

Régebben az ic-k az 5 voltos ágat nézték, mert ezt használtuk a leggyakrabban. Ma már 12 voltos ágat figyeli vagy mindet. Ha már nincs az ideális feszültségben a 12 voltos ág, akkor más pwm jelet küld a tranzisztornak és így próbálja korrigálni.

A mostani tápoknál már csak 12 voltot csinálnak és azt osztják fel: 5 és 3,3 voltra. Ezt úgy hívják,hogy DC-DC konverter, mert egyenáramból egyenáramba alakítanak, így nagyobb hatásfokot és stabilabb feszültségeket kapunk.

A készenléti kör: régebben az AT tápoknál nem volt ilyen, mivel ott volt egy kapcsoló és akkor indult a táp.
Ez egy kis külön kapcsolóüzemű elektronika, ami folyamatosan 5 voltot állít elő. Ha a gép le van állítva, de a tápba be van dugva a csatlakozó és bekapcsolt állapotban van a kapcsoló, akkor ez a rész folyamatosan üzemel, ezért is megy sok lapnál az USB vagy az, hogy megrángatjuk az egeret és elindul a gép.
Ha összezárjuk ezt az 5 voltos ágat, a táp életre kel. Zöld kábelt összezárod egy feketével és voilá, elindult a táp, ha van rajta egy kis terhelés.
A fő trafó mellett szokott lenni egy kisebb trafó, az a készenléti köré általában.
Codegen 300-nak a készenléti kör felépítése:

Szekunder oldal

A transzformátor-ból jövő feszültséget egyenirányítják. Dual-Schottky diódákat használnak erre, mert azok rendkívül gyorsak. Egy kis magyarázat, hogy miért kellenek ezek a diódák: [link]
Általában úgy szokott lenni, hogy több dióda jut egy feszültségre (FSP Zen 300-nál 4 párhuzamosan kötött dióda felügyel 1 ágat). A diódák után mindig szokott lenni tekercs, ezek is a szűrést segítik elő. Majd jönnek a kondik amik megpufferelik.

A kimenő áramot mindig figyeli a PWM IC és innen tudja, hogy milyen jelet küldjön a tranzisztornak, hogy stabilak legyenek a feszültségek.

Segítségemre volt: Wikipedia, Hardwaresecrets, Prohardver és a Google. ---Lasali----nak köszönöm, hogy adott 1,5mb helyet a ph képfeltöltőből :R

AKi TÁPOT SZERETNE JAVÍTANI AZ CSAKIS SAJÁT FELELŐSSÉGRE MERT MÉG LEKAPCSOLT ÁLLAPOTBAN IS A FELTÖLTŐDÖTT KONDIK ELÉG NAGYOT TUDNAK CSAPNI.