Аналоговые мультиплексоры
|
|
Аналоговые мультиплексоры
Хорошим приложением ключей на полевых транзисторах являются мультиплексоры - схемы, которые позволяют выбрать один из нескольких входов по указанию управляющего цифрового сигнала. Такие устройства входят в состав систем сбора данных микропроцессорных регуляторов промышленных и транспортных объектов. Аналоговый сигнал с выбранного входа будет прямо проходить на выход. На рис. 5 в качестве примера показана функциональная схема аналогового мультиплексора из четырех направлений в одно.
Каждый из ключей
от S0 до S3 представляет собой аналоговый
КМОП-ключ. Дешифратор декодирует адрес,
представленный в двоичном коде и
включает только адресованный ключ, блокируя
остальные. Вход разрешения Е необходим
для наращивания числа
Источники бесперебойного питания
Источники бесперебойного питания постоянного тока (ИБППТ) Штиль (далее, ИБП постоянного тока) представлены модельным рядом изделий на мощности от 4,5 до 600 ВА и более с номинальными выходными напряжениями 9 В, 12 В, 24 В, 48 В и 60 В.
Данные изделия сочетают в себе высокие технические и эксплуатационные характеристики, интеллектуальные сервисные функции, хорошее конструктивное исполнение, а также имеют низкие цены!
Предназначены для электропитания:
- систем охраны и контроля доступа;
- системы пожарной сигнализации;
- устройства связи;
- другого оборудования и приборов.
Краткое описание
Изделия, выполненные в металлическом корпусе для настенного крепления или напольной установки, состоят из импульсного (линейного) преобразователя напряжения и АБ подключаемой на выходе (буферный режим).
Представляемые ИБП одновременно выполняют функции и основного и резервного источника питания нагрузки, а при пропадании напряжения в основной цепи (однофазная сеть переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220В) ИБП автоматически переходит на резервное питание от аккумулятора. Обладают необходимыми сервисными функциями, высоким КПД (до 88%) и хорошими массогабаритными показателями. Имеют удобную для установки и обслуживания конструкцию корпуса и строгий современный дизайн.
Функциональные возможности:
- реализованы на импульсных и линейных преобразователях напряжения (модели у которых в конце маркировки отсутствует буква "L" выполнены на основе импульсного преобразователя);
- гальваническая развязка входных и выходных цепей;
- широкий диапазон входных напряжений;
- защита входных цепей от перегрузки;
- входные и выходные фильтры помех;
- защита от перегрузки, короткого замыкания и перенапряжения;
- ограничение тока разряда АБ;
- дистанционная сигнализация неисправности;
- индикация наличия выходного напряжения и исправности преобразователя;
- высокая удельная мощность.
Условное обозначение
Выпускаемые
ИБП имеют следующую
- XX - номинальное выходное напряжение, В;
- YYY - номинальный выходной ток, А;
- A - тип корпуса;
- L - линейный преобразователь;
- N - отсуствие функции защиты АКБ;
- Z - версия выпрямительного модуля (только для модульных ИБП).
- ИБП, в маркировке которых отсуствуют последние два знака - L и N, выполнены по схеме импульсного преобразователя с защитой АКБ и др. сервисными функциями.
Основные технические характеристики
Характеристика |
Модели
малой |
Модульные ИБП |
Мощность, ВА |
1,8...600 |
2000...12336 |
Входные напряжения, В |
187...242 или 160...260 |
150...285 |
Выходные (номинальные) напряжения, В |
9, 12, 24, 48, 60 |
24, 48, 60 |
Выходные максимальные токи, А |
0,2...320 |
85...514 |
Условия эксплуатации
Невзрывоопасная окружающая среда, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных паров, жидкостей и газов в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию. Отсутствие действия морского и соляного тумана, вибрации, тряски и ударов.
Климатическое
исполнение - УХЛ 4.2 ГОСТ 15150 (с температурой
окружающей среды от 0 до +40 0С).
Механические воздействия - группа М1 ГОСТ
17516.1
Режим работы - круглосуточный.
Источник бесперебойного питания это система, предназначение которой - защита оборудования от перепадов в электросети. Источник бесперебойного питания еще называется ИБП. ИБП помогает уберегать бытовую технику от выключения в результате исчезновения напряжения в сети и стабилизирует напряжение. Существуют ИБП различной мощности. Источник бесперебойного питания это просто незаменимая вещь в коттеджах. Коттеджи часто находятся на окраине городе, где нередко отключают электроэнергию. Но если в вашем коттедже есть источник бесперебойного питания, то такие ситуации больше не будут вам страшны.
Обычно мощность нагрузки ИБП измеряется в ваттах, а мощность в вальт-амперах. Существуют различные ИБП, которые различаются в зависимости от своей мощности. Если вам необходимо обеспечить качественное электропитание небольшого коттеджа, то и источник бесперебойного питания можно подбирать относительно небольшой мощности.
Источник бесперебойного питания часто обладает такой функцией, как "холодный старт". Благодаря ней можно включить бытовую технику даже тогда, когда в электросети нет напряжения. Такая функция ИБП позволяет использовать бытовую технику некоторое время в период, пока отсутствует электричество в сети.
В любой модели ИБП есть возможность тестировать различные внутренние узлы на работоспособность. Даже во время тестирования источник бесперебойного питания продолжает контролировать возможность короткого замыкания или перегрузки. Также источник бесперебойного питания продолжает следить за зарядом батарей, их состоянием и за тем, правильно ли подключен ИБП.
Когда источник
бесперебойного питания подает электропитание,
он сразу же начинает тестирование
и повторяет его через
Стандартные батареи, которые содержит источник бесперебойного питания, рассчитаны на 3 - 5 лет службы. Если же источник бесперебойного питания имеет двойное преобразование напряжения, то в нем можно использовать батарею со сроком службы на 5 - 10 лет. Но даже такие батареи для ИБП нужно будет чаще заменять из-за некачественных электросетей страны.
Иногда источник бесперебойного питания дает возможность заменять батарею, не отключая его (горячая замена батареи). Выбирая источник бесперебойного питания, обратите внимание на то, чтобы его легко было обслуживать и использовать. Любой человек должен мочь легко определить состояние ИБП и подключить нагрузку.
ИБП классифицируются на несколько видов. Это резервные ИБП (офф-лайновые ИБП), Линейно-интерактивные ИБП, источник бесперебойного питания с двойным преобразованием, такие ПБП еще называются ИБП on-line, и прочие.
Резервный источник бесперебойного питания
Резервные ИБП запасают определенное количество электроэнергии. И, если напряжение в сети исчезнет, то питание бытовой техники автоматически переходи на источник бесперебойного питания. В противном случае она питается через электросеть, а источник бесперебойного питания только выравнивает напряжение через фильтр.
К данному виду ИБП можно отнеси такие плюсы: простая система работы, компактные размеры и невысокая цена. А недостатки резервных ИБП это длительное время переключения на батарею и отсутствие возможности выравнивания выходного напряжения.
Линейно-интерактивные ИБП
Линейно-интерактивный источник бесперебойного питания имеет схожую систему работы с той, которой обладает резервный ИБП. Но его отличием является то, что он сглаживает перепады напряжения в электросети, одновременно стабилизирует выходное напряжение и овеществляет мониторинг сети. Так же, в некоторых случаях, источник бесперебойного питания такого типа содержит в себе специальные узлы (к примеру, автотрансформаторы), которые делают уровень выходного напряжения шире, во время которого можно поддерживать конкретные значение напряжения на выходе, благодаря чему, можно избежать переключения на получение энергии от батареи. Такие системы бесперебойного питания более надежные.
Недостатком является то, что напряжение номинального значения не очень хорошо стабилизируется, нет изоляции нагрузки от электрической сети, частота выходного напряжения достаточно сложно стабилизируется. К тому же, в такие источники бесперебойного питания не действуют вовремя нагрузки с большой нелинейностью.
В каждом ИБП и других устройствах есть инвертор. Инвертор это система, которая изменяет напряжение постоянного тока от батареи. Все инверторы классифицируются на два вида, это инверторы, которые имеют более высокую цену, по сравнению с другими инверторами, осуществляют синусоидальное выходное напряжение, и инверторы, в которых вместо синусоиды выходное напряжение имеет упрощенный сигнал.
Если инвертор используется для обычных бытовых приборов, то подойдет и упрощенный сигнал. Более мощные инверторы имеют и более высокую цену, как правило, такие инверторы имеют синусоиду.
Все инверторы работают в двух режимах, это режим перезагрузки и режим длительной работы, который является таким же, как и номинальная мощность инвертора.
2.
Блоки питания аппаратуры, предназначенные для питания от сети переменного тока, в зависимости от назначения и мощности могут быть выполнены по различным схемам. Простейший блок питания с трансформаторным входом имеет схему, приведенную на рис 7.
Понижающий
трансформатор, работающий на
частоте питающей сети 50/60 Гц, кроме
обеспечения требуемого
Трансформатор блока
питания, рассчитанный на
Уменьшить габариты
и вес блока питания позволяет
перевод понижающего
Преобразователь чаще
всего делают управляемым, так
что на него возлагаются и
функции регулирующего
Двухтактные преобразователи сложнее, но они обеспечивают большую выходную мощность. Такие блоки широко используются в блоках питания PC (см далее).
Если блок питания
должен вырабатывать несколько
выходных напряжений, преобразователь
может стабилизировать лишь
Импульсные блоки питания
имеют малые габариты, но компактный
трансформатор представляет
Импульсные блоки питания не критичны к частоте сети (50 или 60 Гц) и часто позволяют работать в широком диапазоне входных напряжений. Относительно старые блоки питания имеют переключатели диапазона входного напряжения. Современные блоки, у которых указано свойство Auto switching Power Supply, имеют компоненты с большим запасом по допустимому напряжению и не требуют переключения номинала входного питающего напряжения - они работают в диапазоне 110-230 В Такие блоки применяются в большинстве современных мониторов.
Наличие выпрямителя и накопительного конденсатора на входе бестрансформаторного блока питания обусловливает ярко выраженную динамическую нелинейность входной цепи. Пока мгновенное значение напряжения ниже напряжения на накопительном конденсаторе выпрямителя, ток практически не потребляется. На верхушках синусоиды ток резко возрастает, так что в его спектре очень сильно выражена 3-я гармоника. Для питающей сети такой характер нагрузки нежелателен, но с ним приходится мириться. Конечно, нелинейность имеется и в трансформаторном блоке питания, но она несколько сглаживается низкочастотным трансформатором.
Блок питания PC обеспечивает
напряжениями постоянного тока системный
блок со всеми его сложными и часто
привередливыми устройствами. С самых
первых моделей PC здесь применяется
двухтактная схема преобразоват
Входное напряжение после
высокочастотного фильтра
Преобразователь является
регулирующим элементом
Двухтактные блоки питания PC строятся на основе управляющей микросхемы TL494CN или ее аналогов. Эта микросхема содержит встроенный генератор и управляет ключами выходных транзисторов, воспринимая сигнал обратной связи из цепи +5 В и сигнал отключения по токовой перегрузке. Для определения перегрузки по току последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора включают еще и трансформатор тока, с выхода которого сигнал через пороговую схему подается на вход управляющей микросхемы.
Интересная особенность блоков питания, построенный на микросхеме TL494CN, заключается в идеологии управления выходными ключами. Вопреки ожиданиям, связанным с эксплуатацией импульсных блоков питания, например ЕС ЭВМ, эта микросхема управляет запиранием выходных ключей, а не активным отпиранием. Благодаря такому подходу упрощается процесс запуска источника (в тех же блоках ЕС для запуска применялся источник служебного напряжения). При включении блока питания PC симметричный мультивибратор, образованный выходными транзисторами совместно с трансформатором, начинает плавно возбуждаться. Когда выходное напряжение цепи +12 В, от которого питается и управляющая микросхема, достигает уровня нескольких вольт, микросхема приступает к исполнению своих сдерживающих регулировочных обязанностей и блок выходит в рабочий режим, управляемый генератором микросхемы. Заметим, что некоторые блоки не запускаются без нагрузки.
Блоки питания PC не критичны к частоте сети (50 или 60 Гц) и могут работать даже от сети постоянного тока. Относительно старые блоки питания имеют переключатели диапазона входного напряжения. Переключение диапазона входного напряжения легко осуществляется переключателем, который преобразует мостовую схему выпрямителя в схему выпрямителя с удвоением для питания от сети 110-127 В. При включении блока, предназначенного для работы при напряжении ПО В в сеть 220 В, часто выходят из строя ключевые транзисторы или диоды. Современные блоки, у которых указано свойство Auto switching Power Supply, имеют компоненты с большим запасом по допустимому напряжению и не требуют переключения номинала входного питающего напряжения - они работают в диапазоне 110-230 В.
Поскольку большинство
цепей блока питания находится
под высоким напряжением,
- Для проверки и ремонта блока питания полезно иметь нагрузку - мощные резисторы - по крайней мере, для цепи +5 В (резистор 5 Ом, 5 Вт обеспечит ток 1 А, что вполне достаточно для проверки работоспособности). Использование в качестве нагрузки системной платы или накопителей чревато их выходом из строя в процессе ремонта блока.
- Если блок питания не включается, отключите его от сети и разрядите накопительные конденсаторы. После этого проверьте омметром диоды и транзисторы - чаще всего выходят из строя высоковольтные диоды и транзисторы. Заменять неисправные элементы желательно на однотипные.
- После замены неисправный элементов не торопитесь подавать питание - какая-нибудь незамеченная "мелочь" может снова вывести из строя замененные детали. Не подключая сетевое напряжение, на шину+12 В подайте напряжение 10-12 Б от внешнего источника. Если генератор управляющей микросхемы исправен, он «заведется», а по форме импульсов на базах выходных ключевых транзисторов можно судитъ об исправности большинства цепей формирования управляющих импульсов или о характере неисправности. Питание от сети на ремонтируемый блок следует подавать только после проверки его силовых цепей (диодов и транзисторов) и базовых цепей выходных ключей.
Блок питания PC обычно
имеет стандартный конструктив
и набор жгутов с разъемами
питания системной платы и
периферийных устройств. На
В некоторых типах
блоков питания,
Мощность блока питания
зависит от назначения корпуса
системного блока и лежит в
диапазоне от 100-150 Вт для обычных
компьютеров до 350-500 Бт для мощных
серверов. Для блоков с транзитным
разъемом питания монитора
Блок вырабатывает
основное стабилизированное
Как говорилось выше, уровни напряжений +12 В, -12 В, -5 В обычно пропорциональны нагрузке цепи +5 В. Для регулировки выходного напряжения обычно имеется подстроенный резистор, хотя для доступа к нему может потребоваться и разборка блока питания. Если старые системные платы хорошо себя чувствовали при номинале питания 5, 0-5, 1 В, то современные платы иногда лучше себя чувствуют при напряжении питания 4, 9-4, 95 В.
Кроме питающих напряжений, блок вырабатывает сигнал Р G (Power Good) - питание в норме. Этот сигнал с уровнем в 3-6 В вырабатывается через 0, 1-0, 5 с после включения питания при нормальных выходных напряжениях блока. При отсутствии этого сигнала на системной плате непрерывно вырабатывается сигнал аппаратного сброса процессора, появление сигнала ивы пускает» систему в нормальную работу. Этот сигнал должен сброситься раньше, чем пропадет напряжение +5 В при отключении блока. Отсутствие должной задержки сигнала при включении и запаздывание при выключении может приводить к потере информации в CMOS и ошибкам при загрузке по включении питания. Нажатие кнопки "RESET" по действию почти эквивалентно замыканию Р G на "схемную землю".
Выходные цепи блоков питания выводятся гибкими жгутами проводов со стандартным набором разъемов (рис 11)/
Разъемы для питания накопителей имеют ключи исключающие возможность неправильного соединения Однако иногда встречаться блоки с ошибочно собранными разъемами, в результате чего на шину питания +5 В попадает +12 В, чего устройства, как правило, не выдерживают Такая ошибка, например, привела к выходу из строя подряд двух 3" дисководов - ошибку в питании стали искать лишь после обнаружения неработоспособности второго дисковода Традиционные разъемы питания системной платы PS-8, PS-9 всегда устанавливаются рядом так, чтобы четыре черных провода GND шли подряд. Их ключи весьма условны, а ошибка подключения чревата выгоранием системной платы. Цвета проводов в жгутах стандартизованы.
GND - черный, -12V - коричневый,
+5V - красный, 5V - голубой,
+12У-желтый, Р G -белый (питание в норме)
Вентилятор блока питается от цепи +12 В и обеспечивает охлаждение всего системного блока. В традиционный блоках питания вентилятор работает на отсос воздуха из корпуса системного блока В современных качественных блоках питания устанавливают так называемый Fan Processor, регулирующий скорость вращения вентилятора в зависимости от температуры. Это позволяет увеличить ресурс вентилятора и снижает шум при нормальной температуре окружающего воздуха.
Блок питания в стандарте АТХ значительно отличается от традиционных как по габаритным размерам, так и по электрическому интерфейсу. Блок имеет дополнительный источник напряжением +3, 3 В для питания процессора и «дежурный» (Standby) маломощный источник с выходной цепью +5VSB Дежурный источник с допустимым током нагрузки 10 мА (АТХ 2 01) включается при подаче сетевого напряжения. Он предназначен для питания цепей управления энергопотреблением и устройств, активных и в спящем режиме (например, факс-модема, способного при поступлении входящего звонка "разбудить" машину).
В дальнейшем предполагается увеличить мощность данного источника до допустимого тока 720 мА, что позволит «будить;; компьютер даже по приему пакета от дежурного адаптера локальной сети В интерфейс блока питания введен управляющий сигнал PS-ON, включающий основные источники +5, +3, 3, +12, -12 и -5 В. Напряжение от этих источников поступает на выход блока только при удержании сигнала PS-ON на низком логическом уровне. При высоком уровне или свободном состоянии цепи выходные напряжения этих источников поддерживаются около нулевого уровня. О нормальном напряжении питания сигнализирует сигнал PW-OK (Power O'Key), по действию аналогичный сигналу Р G традиционных блоков. Интерфейс управления питанием позволяет выполнять программное отключение питания.
Все питающие и
На разъемах подключения
накопителей, естественно,
Сигнал FanM представляет
собой выход типа "открытый
коллектор" от

- Аналоговые риски при долевом строительстве
- Аналоговые системы передач
- Аналоговые устройства
- Аналоговые электроизмерительные приборы
- Аналоговый компаратор напряжения
- Аналоговый компьютер
- Аналоговый синтез и спектры
- Аналогия и моделирование в биологических исследованиях
- Аналогия и моделирование в биологических исследованиях
- Аналогия как метод познания
- Аналоговая вычислительная машина
- Аналоговая и цифровая информация
- Аналоговые вычислительные машины
- Аналоговые датчики