Цель работы: Ознакомится с устройством и принципом действия ИП видео монитора.

Теоретические сведения.

t

t

t

Источник питания (в дальнейшем сокращенно – ИП) является важным узлом ВМ, в котором из переменного напряжения питающей сети образуются все необходимые для его работы постоянные напряжения. В подавляющем большинстве моделей ВМ используются импульсные схемы ИП из-за их высоких энергетических показателей и стабильности. Требования к ИП ВМ предъявляются, как правило, такие же, как и для применения в других устройствах, а именно: высокий КПД, малый вес, высокая стабильность выходных напряжений и их малая пульсация, отсутствие излучения радиопомех, а также высокая надежность. Следствием этих требований является применение специально разработанных для использования в импульсных ИП элементов (ферритов, транзисторов, микросхем, диодов и конденсаторов) и технологий (компоновка элементов на плате, экранировка, подавление радиопомех). В ИП для ВМ используются схемы импульсных трансформаторных конвертов с* прямым* включением диодов на выходе. Такая схема ИП приведена на рис. 2 слева, а справа показана форма токов и напряжений на ее элементах.

t

Рисунок1. Схема ИП с прямым включением диодов на выходе.

Принцип работы этого ИП следующий: когда транзистор ТК находится в режиме насыщения (полностью открыт), энергия от выпрямителя напряжения сети поступает через трансформатор Т и диод D в нагрузку, одновременно заряжается конденсатор С, а когда транзистор закрыт, конденсатор отдает в нагрузку накопленную энергию. Напряжение на выходе такого источника не зависит от тока нагрузки и частоты переключения транзистора, но определяется коэффициентом трансформации обмоток и коэффициентом заполнения импульсов t/T, т.е. регулировка выходного напряжения или его стабилизация может осуществляться за счет широтно-импульсной модуляции (ШИМ) путем управления длительностью открытого состояния ключевого транзистора. Рабочая частота ИП составляет 15 – 80 кГц, она может быть также синхронизована с частотой строчной развертки ВМ для исключения образования продуктов “биения частот”, которые приводят к искажениям растра и появлению на экране ряби или других нежелательных эффектов.

Переменное напряжение питающей сети поступает через предохранитель ПР и сетевой фильтр на выключатель ВК, установленный обычно на панели ВМ. С выключателя сетевое напряжение подводится через термистор к петле размагничивания ЭЛТ и выпрямителю, на выходе которого подключен электрический конденсатор С. На этом конденсаторе получается (при напряжении питающей сети 220 В) постоянное напряжение величиной до 340 В. Для уменьшения стартового тока заряда этого конденсатора в цепь на входе выпрямительного моста иногда включают термистор, который в момент включения имеет сопротивление десятки Ом, а после его нагрева сопротивление падает до нескольких Ом. Это предохраняет диодный мост от чрезмерных перегрузок в момент включения ВМ. Постоянное напряжение от выпрямителя поступает на последовательно соединенные первичную обмотку силового трансформатора и ключевой транзистор для создания импульсов тока в этой цепи. Схема управления ключом обеспечивает задание частоты следования импульсов и их длительности (ШИМ) для регулирования выходных напряжений ИП. Сигнал о величине выходного из выходных выпрямителей В через элемент гальванической развязки, в качестве которого может использовать оптрон или импульсный трансформатор. На схему управления ключом могут поступать также сигналы для синхронизации рабочей частоты ИП с частотой строчной развертки, схем защиты по аварийным перегрузкам и схем отключения ИП при отсутствии на входе импульсов синхронизации от компьютера. Выходные выпрямители, подключенные к вторичным обмоткам силового трансформатора, обеспечивают получение необходимых постоянных питающих напряжений для всех узлов ВМ.

Как правило ИП в ВМ вырабатывает следующие напряжения:

· 6,3 В – для накала ЭЛТ,

· 12 – 15 В – для питания схем управления,

· 24 – 60 – для питания кадровой развертки,

· 70 – 170 В – для блока строчной развертки.

Все эти напряжения определяются соотношением витков в обмотках трансформатора, поэтому они жестко связаны между собой. При настройке ИП устанавливается величина одного из них, а другие могут незначительно отличаться от номиналов, указанных в схеме.

Рассмотрим более подробно наиболее типичные схемы ИП. На рис. 4 приведена схема входной части ИП.

Рисунок 3. Входная часть ИП.

Сетевое напряжение с помощью кабеля подается на трехконтактный разъем CN1, в котором, кроме двух контактов для силовых линий однофазной сети, имеется контакт защитного заземления. Этот контакт обеспечивает электрическое соединение металлических деталей конструкции ВМ с линией заземления, общей для всех компонентов системы компьютера. На эту линию замыкается ток при электрическом пробое какой – либо детали на корпус при аварийной ситуации, и «стекают» образующиеся при работе ВМ электростатические заряды, не допуская образования высокого напряжения между схемами компонентов системы компьютера.

Для защиты от чрезмерного тока потребления от сети во входной цепи ИП включают плавкий предохранитель ПР на ток 2 – 3 А.

Сетевой фильтр предотвращает попадание высокочастотных импульсных токов, образующихся при работе ИП и имеющих широкий спектр частот, в питающую сеть. Фильтр образован индуктивностью L2 из двух хорошо изолированных обмоток на ферритовом сердечнике, конденсаторами C1, C2, C3 и дросселями L3, L4. Резистор R1 служит для разряда этих конденсаторов в обесточенном состоянии.

Сетевой выключатель ВК устанавливается обычно на передней панели ВМ, поэтому для удобства сборки он имеет длинные провода и подключается к схеме на плате ИП через разъемы CN2 и CN3.

Выпрямитель образован диодами VD1-VD4, включенными по мостовой схеме, и электролитическим конденсатором С4 емкостью 220 мкФ с рабочим напряжением 400 В.