logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Napięcia w zasilaczu ATX 3,3V oraz 5V, jak są stabilizowane?

Rob 19 Sty 2009 17:44 10163 11
REKLAMA
  • #1 6023034
    Rob
    Poziom 19  
    Posty: 314
    Pomógł: 25
    Ocena: 33
    Witam.
    Pewnego razu przy bawieniu się z naprawą zasilacza bazującego na układzie 2003 i przejrzeniu ścieżek oraz przykładowego schematu:
    :arrow: JNC model LC-B250ATX zauważyłem, że napięcia +3,3V i +5V są pobierane z tych samych odczepów transformatora i prostowane są przez takie same diody.
    Podobnie jest też w innych zasilaczach.
    Jedyną różnicą jest to że w gałęzi +3,3V są dodatkowe dławiki oraz jakieś układziki na tranzystorze, który jest niewielkiej mocy.
    Nie mogą pojąć logiki jak jest realizowana stabilizacja tych różnych napięć +3,3V i +5V, które wychodzą z tych samych odczepów.

    Czy ktoś mógłby mi to prosto wyjaśnić jak to działa?
    Na powyższym przykładowym schemacie, dodatkowe dławiki to L1 i L3 oraz układzik z tranzystorkiem Q7.
    O co w tym wszystkim chodzi?
  • REKLAMA
  • REKLAMA
  • #3 6023604
    Rob
    Poziom 19  
    Posty: 314
    Pomógł: 25
    Ocena: 33
    Dzięki za ładny odnośnik do postu. :)
    Bardzo długi i trochę zagmatwany, ale ja nie doczytałem się odpowiedzi na moje pytania.

    Nie chodzi mi o podstawową zasadę stabilizacji w zasilaczach impulsowych, która polega na zmianie wypełnienia impulsów.

    Chodzi mi o to, że napięcie +12V jest uzyskiwane z transformatora z od-czepów o większej liczbie zwojów.
    Teoretycznie +5V powinno być brane z od-czepów o mniejszej liczbie zwojów, a +3,3V z od-czepów o jeszcze mniejszej liczbie zwojów.
    Natomiast patrząc na przykładowy schemat napięcia +3,3V jak i +5V są pobierane z tych samych od-czepów od transformatora.

    Jak to jest zrobione (jaki jest mechanizm działania), że po wyprostowaniu z tych samych od-czepów mamy +3,3V i +5V?
    Oczywiście przy zauważonej zmianie w gałęzi +3,3V.
    Myślę, że to ona wpływa na zaniżenie napięcia do +3,3V tylko nie rozumiem jak działa.

    Czy ktoś może to w miarę prosty sposób wyjaśnić?
  • #5 6024005
    Rob
    Poziom 19  
    Posty: 314
    Pomógł: 25
    Ocena: 33
    Tylko, że ten Q7 to malutki tranzystorek Jmax to 1,5A.
    Myślę, że on tylko przekazuje jakąś informację z gałęzi +3,3V do układu scalonego sterującego.

    Już wydaje mi się, że rozumiem, tzn. domyślam się jak to może być zrealizowane, ale chciałbym uzyskać jakąś konkretną odpowiedź mechanizmu działania.

    Oczywiście wszelkie domysły i przemyślenia do tematu mile widziane.

    :arrow: Brofran z Twojego schematu widać, że tam nie ma przekazywania informacji do żadnego układu scalonego ani też innego sprzężenia zwrotnego.
    To co? Wygląda na to, że ten tranzystorek całą nadwyżkę napięcia bierze na siebie?
    Skąd jest ta różnica +3,3V i +5V?
  • #6 6026083
    W.P.
    Specjalista - zasilacze komputerowe
    Posty: 5284
    Pomógł: 770
    Ocena: 1210
    Szczerze mówiąc też od jakiegoś czasu zastanawia mnie to rozwiązanie.
    Przyznaję, że nie mam pomysłu.
    Struktura z wyglądająca na niesymetryczną podłączona do symetrycznego wyjścia transformatora (z którego +5V).

    Na końcu, po odfiltrowaniu składowej zmiennej napięcie stabilizowane (jak piszesz) niewielkim tranzystorkiem sterowanym tradycyjnie sprawdzoną strukturą układu TL431 (wewnątrz 2003 lub 2005).

    Mam gdzieś jakąś płytkę "po przejściach".
    Gorzej niestety z czasem. Już od dawna winszuję sobie poobserwować przebiegi i bliżej się temu poprzyglądać.

    Natomiast co do odsyłacza do dyskusji na temat przetwornic impulsowych to rzeczywiście ciekawa lektura i z wielką przyjemnością sobie przeczytałem.
    Niestety nie ma tam niczego co mogłoby być choćby wskazówką w rozwiązaniu tego problemu (dość czytelnie opisanego).
    No chyba, że coś pominąłem co Kolega tronic1 wcześniej tam znalazł.
  • REKLAMA
  • #7 6028238
    brofran
    Poziom 41  
    Posty: 6609
    Pomógł: 647
    Ocena: 1395
    Rob napisał:
    Tylko, że ten Q7 to malutki tranzystorek Jmax to 1,5A.
    Wygląda na to, że ten tranzystorek całą nadwyżkę napięcia bierze na siebie?
    [/b]

    Zauważ że po drodze znajduja się rownież 2 dławiki, a w innych schematach zasilaczy sa tylko dławiki na liniach. A więc odpowiednio dobrany dławik + mały tranzystorek załatwiają sprawę.
  • Pomocny post
    #8 6029073
    WojtasJD
    Poziom 43  
    Posty: 13764
    Pomógł: 2908
    Ocena: 1573
    Jest kilka sposobów na stabilizacje napięcia +3V3 - osobne uzwojenie i po wyprostowaniu plus odfiltrowaniu śledzenie tego napięcia razem z +5V i +12V albo i nie (niezbyt dokładna wersja); może być stab. LDO na MOSFET-cie zasilany z +5V lub osobnego uzwojenia z diodami i filtrem; często spotykana jest wersja wykorzystująca wzmacniacz magnetyczny Mag-Amp (Magnetic Amplifier) oraz:

    Cytat:
    As of today, magnetic amplifier post-regulators (mag amp) are very popular for ATX applications (desktop PFC power supplies). However, they are the seat of important conduction losses that limit their interest in the raging struggle for energy savings.

    Napięcia w zasilaczu ATX 3,3V oraz 5V, jak są stabilizowane?
    Proponuje jeszcze poczytać:
    :arrow: Magnetic Amplifier Control for Simple, Low-Cost, Secondary Regulation (by Bob Mammano | TI)

    :arrow: Mag Amp Cores and Materials - The best choice for tightly regulated outputs in switching power supplies (Magnetics - Spang & Co.)
  • #9 6029318
    Rob
    Poziom 19  
    Posty: 314
    Pomógł: 25
    Ocena: 33
    No i to jest właśnie to co napisał WojtasJD.
    Wielkie dzięki za naprowadzenie i odnośniki, (które szkoda, że są po angielsku).
    Ale teraz wiem już czego szukać aby zrozumieć zjawisko.
    Nigdy wcześniej nie natknąłem się z terminem magnetycznych wzmacniaczy.
    Jak tylko będzie troszkę więcej czasu spróbuję nadrobić zaległości.

    Chyba, że ktoś umie prosto wytłumaczyć jak takowy wzmacniacz magnetyczny działa.
  • #10 6036944
    WojtasJD
    Poziom 43  
    Posty: 13764
    Pomógł: 2908
    Ocena: 1573
    W uproszczeniu wykorzystuje się właściwości dławika w stanie przed nasyceniem oraz w stanie nasycenia - patrz krzywa magnesowania B-H wcześniej oraz
    Przenikalność magnetyczna w ferromagnetykach.

    Pomaga w tym obwód kontrolny - np. PNP sterowany z TL431 z towarzyszami i faktycznie śmiesznie to wygląda przy wydajności tej gałęzi - małe diody 1N4148, tranzystor małej mocy w TO92 :D
  • REKLAMA
  • Pomocny post
    #11 6094299
    Holtek
    Specjalista - zasilacze komputerowe
    Posty: 391
    Pomógł: 65
    Ocena: 194
    Tymczasowo udostępniam dokładny opis działania wzmacniacza magnetycznego stabilizującego napięcie 3,3V:

    Edit: tymczas się skończył. Pełny opis w Serwis Elektroniki 7, 8 i 9/2003
  • #12 6102356
    Rob
    Poziom 19  
    Posty: 314
    Pomógł: 25
    Ocena: 33
    :arrow: Holtek wielkie dzięki za ten dokładny opis.
    Mocno rozświetlił zasadę działania.

Podsumowanie tematu

✨ Dyskusja dotyczy stabilizacji napięć +3,3V i +5V w zasilaczach ATX, zwłaszcza w modelu JNC LC-B250ATX opartym na układzie 2003. Pomimo że oba napięcia są pobierane z tych samych odczepów transformatora i prostowane przez identyczne diody, różnica wartości napięć jest uzyskiwana dzięki dodatkowym elementom w gałęzi +3,3V, takim jak dławiki (L1, L3) oraz niewielki tranzystor (Q7). Tranzystor ten pełni rolę stabilizatora lub elementu sterującego, często współpracującego z układem scalonym (np. TL431) w układzie sprzężenia zwrotnego. W praktyce stabilizacja napięcia +3,3V realizowana jest za pomocą wzmacniacza magnetycznego (Mag-Amp), który wykorzystuje właściwości dławika w stanie nasycenia i przed nasyceniem, sterowanego przez obwód kontrolny z tranzystorem PNP i układem TL431. Takie rozwiązanie pozwala na precyzyjne obniżenie i stabilizację napięcia z tej samej linii transformatora, z której pobierane jest napięcie +5V. Wzmacniacz magnetyczny jest kluczowym elementem zapewniającym regulację napięcia 3,3V w zasilaczach impulsowych, mimo że fizycznie oba napięcia pochodzą z jednego uzwojenia transformatora. Szczegółowy opis działania wzmacniacza magnetycznego został opublikowany w Serwisie Elektroniki 7, 8 i 9/2003.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA