Schéma de régulation de tension non conventionnel dans le secondaire d'une alimentation ATX, comment ça marche?

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Le schéma de régulation pour la sortie +3,3 V dans ce schéma d'alimentation ATX a attiré mon attention comme étrange. Je viens de voir le schéma en ligne, je n'ai pas réellement l'unité physique.

Gros plan sur la partie d'intérêt, avec les circuits non pertinents supprimés:

Ma compréhension est la suivante:

  • Les prises 9 et 11 du transformateur principal T1 produisent ~ 5 V CA (déphasées l'une par rapport à l'autre) par rapport à la prise centrale mise à la terre SC. Cette sortie AC est rectifiée directement pour les sorties +5 V et -5V. Les mêmes prises sont en série avec les inductances L5 et L6, dont la réactance à la fréquence de fonctionnement a été choisie de sorte qu'elles chutent d'environ 1,5 V, et le courant alternatif restant est redressé en 3,3 V CC par la paire de diodes schottky à cathode commune D23.

  • L1, C26, L8 et C28 forment un filtre passe-bas pour réduire l'ondulation de la tension et le bruit à un niveau acceptable. R33 dissipe 1 W en tout temps, probablement parce que la régulation à faible courant de charge ne serait pas satisfaisante autrement.

  • Un fil de détection de tension qui va jusqu'au connecteur d'alimentation principal de la carte mère est soudé au plot + S. Son but est de détecter la tension de sortie réelle sur la carte mère, afin d'annuler toute perte de tension résistive causée par des courants élevés dans le câblage.

  • Le régulateur shunt TL431 tente de maintenir un potentiel de 2,5 V aux bornes R et A en tirant du courant de C. Les résistances R26 et R27 forment un diviseur de tension qui fait que la broche R atteint 2,5 V lorsque la tension de sortie atteint 3,34 V, après que le TL431 commence à tirer du courant de la base du Q8, un PNP BJT, en l'allumant. C22 et R28 sont là pour éviter les surtensions à la mise sous tension. R25 permet une régulation suffisante lorsque le fil de détection est déconnecté.

  • La charge des condensateurs de sortie 3,3 V peut circuler à travers Q8, R30 et D31 ou D30 vers l'inductance (L5 ou L6) subissant actuellement la partie négative de son demi-cycle:
    juste après la transition positive vers négative, le courant de l'inductance diminue jusqu'à zéro. Selon la façon dont beaucoup de Q8 conduite, le courant commence alors à circuler vers l' arrière dans le transformateur creux de l'inducteur, charge son champ magnétique dans le sens inverse. Lorsque la tension redevient positive, ce champ magnétique établi doit d'abord être surmonté avant que tout courant puisse recommencer à revenir à la sortie 3,3 V. Ce retard réduit l'énergie transmise par cycle, abaissant la tension.

Je suis au courant du réacteur à noyau saturable et je soupçonne que quelque chose de similaire est en jeu ici, mais je ne peux actuellement pas en conclure. Il n'y a pas d'enroulement de commande séparé, et selon le schéma L5 et L6 sont entièrement séparés, ne partageant pas le même noyau.

Comment l'alimentation du courant vers l'arrière à travers L5 et L6 est-elle plus efficace que la simple dérivation de l'excès de courant vers la terre; Je ne comprends pas comment l'énergie dépensée pour construire ce courant inducteur inversé est ensuite récupérée. À quoi sert le R30 dans le circuit? Quels sont les avantages et les inconvénients de ce programme? Pourquoi cela n'est-il pas utilisé plus souvent?

jms
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Réponses:

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L5 et L6 sont partiellement saturés en fonctionnement normal, par le courant continu direct qui les traverse via les deux branches du D23.

L'envoi de courant à travers eux dans l'autre sens via D30 et D31 réduit cette composante continue nette à travers les deux bobines, ce qui augmente leur inductance et donc leur impédance, réduisant la tension de sortie.

C'est vraiment une sorte d' amplificateur magnétique .

G36 a trouvé cet article qui explique en détail l'application: "Commande d'amplificateur magnétique pour une régulation secondaire simple et peu coûteuse"

Dave Tweed
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J'apprécie toujours une réponse, mais j'ai dit dans ma question que c'était déjà mon hypothèse la plus forte. Puisque vous n'avez pas développé davantage, cette réponse ne m'explique vraiment rien de nouveau. Certes, le problème qui n'est pas clair pour moi ("Je ne comprends pas comment l'énergie dépensée pour construire ce courant d'inducteur inversé est ensuite récupéré") n'a pas été clairement souligné, j'ai donc clarifié ma question ci-dessus.
jms
C'est juste une maggie .Lorsqu'il n'y a pas de courant continu via L5 L6, il y a beaucoup de microsecondes volt volées au pwm, ce qui donne un faible rapport cyclique effectif. rapport cyclique efficace élevé.
autistique
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@jms essayez de lire ce ti.com/lit/ml/slup129/slup129.pdf (figure 20)
G36