Biztonság technikai kérdés a PC tápok sorba kapcsolásáról. A feszültség elválasztásról a primer és szekunder oldal között.

Sziasztok, szia Boldogblog!

Mivel igény merült fel a téma elemzésére és kivételesen jobblábbal is keltem máma, így leírom a nézeteimet a témával kapcsolatban:

1. Az alapgondolat szerintem helyes, én is számbavettem már régebben, de nem jutottam el a megvalósításig. A gyakorlati megvalósítással akad néhány probléma, ezért jó pontosan előre tisztázni, hogy mit is óhajtunk elérni az alkotás segítségével. Kissé igényesebb embernél könnyen a "Találtam szép gombokat, már csak a kabátot kell hozzájuk megvarrni!" problémára vezethet a dolog. (Úgyhogy nálam már egy polcnyi szedett - vedett táp várja a megváltást, és még várhatnak is egy ideig.)

2. Hogy milyen norma szerint szigeteltek ezek a cuccok azt nem tudom, de ha átmennek a magasfeszültségű szigetelésvizsgálaton akkor labortápnak rendben lesznek. Ja, szigetelést kell vizsgálni az alapanyag válogatásánál és a kész mű felavatásánál is - ugyebár.

3. Sok Internetes okostojás úgy hiszi, hogy a PC-táp az egy "plug & play" élvezeti cikk - pedig nem az. A PC-tápot PC-be tervezték és csakis abba! A kimenetekre minimálterhelés van előírva és nincs gyors zárlatvédelem meg áramhatárolás. (Lassú túlterhelésvédelem többnyire van a pimer körben egy áramtrafón keresztül. Ezzel azonban ne számoljunk.) A kimenetre visszajutó tranzienseket sem köteles tűrni labortáp módjára.

4. A minimálterhelés problémája a kapcsolásból ered, és két összetevője van PC-tápoknál:

a) A nyitóüzemű táp PWM szabályozással dolgozik. Tehát csak akkor érvényes az egyszerű lineáris (majdnem terhelésfüggetlen) összefüggés az időzítés és a kimeneti fesz között, ha a kimeneti fojtón a váltakozóáramú összetevő "úszik" az egyenáramú összetevőn. Ez alatti terhelőáramnál inkább záróüzemű tápra emlékeztet a működés. (Tessék tanulmányozni a "káoszelméletet" ehhez a témához - ez most komoly.) Igaz a vezérlés ebben az esetben is igyekszik szabályozni, tehát nem szalad meg a kimeneti feszültség, de a szabályzás dinamikája megváltozik és nem illik egy tápot így használni. A legtöbb specifikáció meg kifejezetten tiltja az alulterhelést - értem?

b) A klasszikus PC tápokban leledzik még egy poén: A kimeneti energiatároló-induktivitás (fojtó) egy transzformátor is egyben. A 12V-os ágra kötött nagy spéci eletrolitkondenzátor kapacitását transzformálja szét a többi feszültség kimenetére. Tehát azzal a bizonyos minimális "úsztató" árammal a 12V-os kimenetet kell terhelni!

5. A feszültségvisszacsatolás és túlfeszültségvédelem több kimenetről van összehozva, mégpedig néha eléggé kusza módon. Átépítéskor ezért érdemes azt csinálni mint baromfifeldolgozáskor - ki a felesleges részekkel. Mivel 1 táp - 1 kimenet szabály betartása tanácsos, így nem lehet megúszni a kimeneti szűrő célirányos átépítését sem. A toroidra általában visszafűzhető az eredeti vezeték (egy része). Természetesen új táphoz - új elkó kell, ezt konstruktőr sosem felejti el! Mivel a 12V-os kimenet a legnagyobb teljesítményű ezt érdemes kihasználni. Ez símán terhelhető a névleges teljesítmény 2/3-ával, néha többel is. A kimeneti egyenirányítás maradhat 12V-os vagy graetz hidat kaphat, és örülünk a 24V-os kimenetnek. Az igazi öröm viszont abból a felismerésből fakad majd, mikor felismerjük azt a tényt, hogy így már mindenképp kivehető a névleges tejesítmény és van szabályozási tartalék bőven 30V fölé!

6. Mivel az eredeti visszacsatolást és vezérlést a TL494-es (és bizsutériája) kivételével ki kell pucolni, így nem kerülhető el egy új panel beépítése táponként a szükséges szabályozóáramkörökkel. A galvanikus elválasztással szerencsére nincs gond, mivel a szekunder oldalra kerül. A tápellátását meg mindenki oldja meg ízlés szerint. Ki lehet hozzá használni a segédtápot (ha már van ott olyasmi), vagy központi tápmodult építeni a témához sok úszó kimenettel. A vezérlés természetesen rendesen le legyen kezelve bekapcsolási tranziensek ellen. Az a jó az egészben, hogy csak egyszer kell kitalálni. Ne felejtsük, hogy a push-pull táp lágyindítást követel. Vagy meghagyjuk az eredeti áramköri megoldást a TL494 körül, vagy foglaljuk bele az új vezérlőmodulba.

7. Már szinte minden lényeges kérdésről szó esett. Tehát utoljára még megemlítek néhány apróságot amelyek fontosak lehetnek egy laboratóriumi minőségű, úszó kimenetű táp kivitelezéséhez:

a) Bőven méretezett visszafutó-dióda jár a kimenetre.
b) Vezérelt áramgenerátor jár a kimenetre, amely minden beállítható kimeneti feszültségnél addig terheli a kimenetet, amíg a valós terhelés át nem veszi a szerepét. (Ajánlatos ezért úgy méretezni a kimeneti fojtót, hogy ne okozzon 5%-nál nagyobb veszteséget üresjárásban.) Nem ajánlatos műterhelés nélkül építeni, mert ez instabillá teheti a szabályozást kis teljesítményeknél.
c) A kimenetre jár valamilyen, nem túl érzékeny, de azért hatásos túlfeszültségvédelem. Sokféle megoldás lehetséges. Szabályozható kimenetnél, akár a kimeneti beállítást követő biztosításként is megépíthető. Ez tényleg igények és pofonok kérdése...
e) Én nem mennék bele semmi extrémségbe. Max. 4-6 egyforma tápot építenék összekombinálhatóság céljából. Maximum négyet raknék egy készülékházba. Ha valami nagyon nagy kellene, akkor külön egy megfelelő berendezést terveznék erre a célra.
f) Teljesen meg kell érteni a PC-táp és a TL494-es működését. A kiegészítő áramköröket lazán meg kell tudni tervezni. Ezért nem is írok a már kitalált megoldások részleteiről. Csak gond lenne belőle mindenki számára. Az áramköröket ugyanis nem érdekli a konstruktőr származása, bőrszíne, különböző iskolákban beszerzett papírjai - ugye világos?

Tehát egyenlőre ennyi. Remélem nem hagytam ki semmi fontos részletet. Ha mégis, akkor majd ki lehet egészíteni. Kellemes PC-táp buherálást kívánok a ráérősöknek - hisz lesznek még hosszú téli esték. :D

Üdv!

Szevasz bb!
PC tapokban nincs halozati trafo (az 50Hz-es lenne), ezert SMPS-nel sztem nem ugy neveztetik, de a lenyeg, hogy a tranzverter trafoja mindegis 260VAC körüli szigetelesi biztonsagot kellene nyujtson primer szek között, s ez nemigen mas itten sem...Ugyanakkor megsem tennem amit tervezel, mert a tap & nyak kialakitasa függvenyeben törtenhet athuzas, ill. a terhelhetöseg nem okvetlenül lesz azonos a soros csapatban...
Kari