Skema pengaturan tegangan tidak konvensional pada catu daya ATX sekunder, bagaimana cara kerjanya?

15

Skema regulasi untuk output +3.3 V dalam skema catu daya ATX ini menarik perhatian saya. Saya baru saja melihat skema online, saya tidak benar-benar memiliki unit fisik.

Tampilan bagian bunga yang menarik, dengan sirkuit yang tidak relevan dihapus:

Pemahaman saya adalah sebagai berikut:

  • Keran 9 dan 11 dari transformator utama keluaran T1 ~ 5 V AC (keluar satu sama lain) relatif ke pusat tekan grounded SC. Output AC ini diperbaiki langsung untuk output +5 V dan -5V. Keran yang sama dalam seri dengan induktor L5 dan L6, yang reaktansinya pada frekuensi operasi telah dipilih sehingga turun sekitar 1,5 V, dan sisa AC diperbaiki menjadi 3,3 V DC oleh pasangan D23 katoda umum, schottky diode.

  • L1, C26, L8 dan C28 membentuk filter low pass untuk mengurangi riak tegangan dan kebisingan ke tingkat yang dapat diterima. R33 menghilang 1 W setiap saat, mungkin karena regulasi pada arus beban rendah tidak akan memuaskan.

  • Kabel penginderaan tegangan yang menuju konektor daya utama motherboard disolder ke pad + S. Tujuannya adalah untuk merasakan tegangan output aktual di motherboard, untuk membatalkan kerugian tegangan resistif yang disebabkan oleh arus tinggi di kabel.

  • Regulator shunt TL431 mencoba untuk menjaga potensi 2,5 V melintasi pin R dan A dengan menarik arus dari C. Resistor R26 dan R27 membentuk pembagi tegangan yang menyebabkan pin R mencapai 2,5 V ketika tegangan output mencapai 3,34 V, setelah dimana TL431 mulai menarik arus dari dasar Q8, sebuah PNP BJT, menyalakannya. C22 dan R28 ada untuk mencegah tegangan lebih saat dihidupkan. R25 memungkinkan pengaturan yang cukup ketika kabel sensor dilepas.

  • Mengisi daya dari kapasitor keluaran 3,3 V dapat mengalir melalui Q8, R30 dan D31 atau D30 ke induktor (L5 atau L6) yang saat ini menjalani bagian negatif dari setengah siklusnya:
    Tepat setelah transisi positif ke negatif, arus induktor menurun ke nol. Bergantung pada seberapa banyak Q8 melakukan, arus kemudian akan mulai mengalir mundur ke trafo melalui induktor, mengisi medan magnetnya secara terbalik. Ketika tegangan kemudian beralih kembali ke positif, medan magnet yang mapan ini harus diatasi terlebih dahulu sebelum arus apa pun dapat mulai mengalir kembali ke output 3,3 V. Penundaan ini mengurangi energi yang ditransmisikan per siklus, menurunkan tegangan.

Saya menyadari reaktor inti yang jenuh dan saya curiga ada sesuatu yang serupa sedang terjadi di sini, tetapi saat ini saya tidak dapat membungkus kepala saya dengan ini. Tidak ada kontrol gulungan yang terpisah, dan menurut skema L5 dan L6 sepenuhnya terpisah, tidak berbagi inti yang sama.

Bagaimana memberi makan arus mundur melalui L5 dan L6 lebih efisien daripada hanya membuang arus berlebih ke ground; Saya tidak mengerti bagaimana energi yang dihabiskan untuk membangun arus balik induktor kemudian pulih. Apa tujuan R30 melayani di sirkuit? Manfaat dan kelemahan apa yang dimiliki skema ini? Mengapa ini tidak digunakan lebih sering?

jms
sumber

Jawaban:

4

L5 dan L6 sebagian jenuh dalam operasi normal, oleh arus DC ke depan yang melewati mereka melalui kedua kaki D23.

Mengirim arus melalui mereka ke arah lain melalui D30 dan D31 berkurang komponen DC bersih ini melalui kedua kumparan, yang meningkatkan induktansi dan karenanya impedansinya, mengurangi tegangan output.

Ini benar-benar semacam penguat magnetik .

G36 menemukan makalah ini yang menjelaskan aplikasi secara terperinci: "Kontrol Penguat Magnetik untuk Peraturan Sekunder Sederhana dan Berbiaya Rendah"

Dave Tweed
sumber
Saya selalu menghargai tanggapan, tetapi saya mengatakan dalam pertanyaan saya bahwa ini sudah merupakan hipotesis terkuat saya. Karena Anda tidak merinci lebih jauh, jawaban ini tidak benar-benar menjelaskan sesuatu yang baru kepada saya. Diakui masalah yang sebenarnya tidak jelas bagi saya ("Saya tidak mengerti bagaimana energi yang dihabiskan untuk membangun yang membalikkan arus induktor kemudian pulih") tidak jelas ditekankan, jadi saya sekarang telah mengklarifikasi pertanyaan saya di atas.
Jms
Itu hanya maggie. Ketika tidak ada DC melalui L5 L6 ada banyak mikrodetik volt dirampok dari PWM memberikan siklus tugas yang efektif rendah. Menempatkan beberapa DC dalam membuat induktansi yang efektif merampok kecil di jalan volt mikrodetik berarti sebuah siklus kerja efektif tinggi.
Autistik
2
@jms coba baca ti.com/lit/ml/slup129/slup129.pdf (gambar 20)
G36