Orbis pictus21. století

Tato prezentace byla vytvořenav rámci projektu

Orbis pictus 21. století

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

Rozkladové a napájecí obvody - 2 Rozkladové a napájecí obvody - 2

Obor: Elektrikář

Ročník: 3.

Vypracoval: prof. Ing. Stanislav Hanus, CSc.

OB21-OP-EL-ELZ-HAN-U-3-009

2 Napájecí obvody2 Napájecí obvody

• Hlavním úkolem napájecí části TVP je zajistit všem obvodům dostatečně Hlavním úkolem napájecí části TVP je zajistit všem obvodům dostatečně stabilizované stejnosměrné napájecí napětí potřebné velikosti.stabilizované stejnosměrné napájecí napětí potřebné velikosti.

• Kromě této Kromě této hlavní funkcehlavní funkce zajišťují napájecí obvody moderních TVP i zajišťují napájecí obvody moderních TVP i řadu dalších řadu dalších důležitých funkcídůležitých funkcí::

ochranu proti zkratu, přepětí nebo přetížení,ochranu proti zkratu, přepětí nebo přetížení, trvalé napájení přijímače dálkového ovládání,trvalé napájení přijímače dálkového ovládání, vypnutí hlavního zdroje napájení do pohotovostního stavu,vypnutí hlavního zdroje napájení do pohotovostního stavu, odmagnetování vakuové obrazovky CRT při zapnutí TVP,odmagnetování vakuové obrazovky CRT při zapnutí TVP, galvanické oddělení obvodů TVP od rozvodné sítě,galvanické oddělení obvodů TVP od rozvodné sítě, potlačení rušivého vyzařování rozkladových obvodů do rozvodné sítě,potlačení rušivého vyzařování rozkladových obvodů do rozvodné sítě, pomalý nárůst napájecího napětí při zapnutí TVP než začne pracovat pomalý nárůst napájecího napětí při zapnutí TVP než začne pracovat

řádkový koncový stupeň,řádkový koncový stupeň, zajištění spolehlivé funkce TVP i při kolísání napětí rozvodné sítě (obvykle zajištění spolehlivé funkce TVP i při kolísání napětí rozvodné sítě (obvykle

od 150 do 250 V).od 150 do 250 V).

2.1 Základní požadavky2.1 Základní požadavky

• Některé přenosné TVP obsahují doplňkový modul s měničem DC-DC. V něm se Některé přenosné TVP obsahují doplňkový modul s měničem DC-DC. V něm se stejnosměrné napětí např. z autobaterie mění na střídavé a po transformaci na stejnosměrné napětí např. z autobaterie mění na střídavé a po transformaci na požadovanou hodnotu se opět usměrňuje.požadovanou hodnotu se opět usměrňuje.

• Moderní TVP pracují se Moderní TVP pracují se spínanou neboli impulsovou síťovou částíspínanou neboli impulsovou síťovou částí, která může , která může pracovat samostatněpracovat samostatně nebo v nebo v součinnosti s řádkovým koncovým stupněmsoučinnosti s řádkovým koncovým stupněm..

• Ze síťového napětí se jednoduchým způsobem vytvoří stejnosměrné napětí, které Ze síťového napětí se jednoduchým způsobem vytvoří stejnosměrné napětí, které není stabilizované a může být na něj superponováno střídavé napětí určité není stabilizované a může být na něj superponováno střídavé napětí určité velikosti.velikosti.

• Ze stejnosměrného napětí na kondenzátoru C se v následujícím DC-DC měniči Ze stejnosměrného napětí na kondenzátoru C se v následujícím DC-DC měniči vytvoří všechna požadovaná stejnosměrná napětí pro obvody TVP.vytvoří všechna požadovaná stejnosměrná napětí pro obvody TVP.

• DC-DC (DC-DC (Direct Current – Direct CurrentDirect Current – Direct Current) měnič je měnič stejnosměrného proudu na ) měnič je měnič stejnosměrného proudu na stejnosměrný proud (dále jen měnič).stejnosměrný proud (dále jen měnič).

220 V50 Hz DC - DC

měnič

Uss1

C+

Uss2

UssX

z koncového stupně řádkového rozkladu

2.2 Spínané síťové zdroje2.2 Spínané síťové zdroje

2.2.1 Základní blokové schéma2.2.1 Základní blokové schéma

• Pokud pracuje měnič samostatně (Pokud pracuje měnič samostatně (nesynchronizovaný měničnesynchronizovaný měnič), jeho pracovní ), jeho pracovní kmitočet bývá kmitočet bývá od 10 do 50 kHzod 10 do 50 kHz. V případě, že pracuje v součinnosti s řádkovým . V případě, že pracuje v součinnosti s řádkovým rozkladem (rozkladem (synchronizovaný měničsynchronizovaný měnič), je jeho pracovní kmitočet roven ), je jeho pracovní kmitočet roven ffRR = 15 625 = 15 625

HzHz nebo dvojnásobku f nebo dvojnásobku fRR..

• Měnič současně zajišťuje galvanické oddělení rozvodné sítě od obvodů TVP.Měnič současně zajišťuje galvanické oddělení rozvodné sítě od obvodů TVP.

2.2.2 Princip činnosti měniče2.2.2 Princip činnosti měniče

• Jednoduché schéma měniče a průběhy proudů jsou nakresleny na obrázcích.Jednoduché schéma měniče a průběhy proudů jsou nakresleny na obrázcích.

• Uzavřením spínače S v primárním obvodu impulsového transformátoru je Uzavřením spínače S v primárním obvodu impulsového transformátoru je induktor (cívka) Linduktor (cívka) L11 připojen ke zdroji stejnosměrného napětí U připojen ke zdroji stejnosměrného napětí U11. Proud i. Proud i11(t) se (t) se

lineárně zvětšuje až do okamžiku rozpojení spínače, kdy dosáhne hodnoty lineárně zvětšuje až do okamžiku rozpojení spínače, kdy dosáhne hodnoty II1 1 = U= U11.t.t11/L/L11. V magnetickém poli induktoru L. V magnetickém poli induktoru L11 se akumulovala energie W se akumulovala energie W

= 0,5.L= 0,5.L11.(I.(I11))22. Po dobu sepnutí spínače je dioda D uzavřena. . Po dobu sepnutí spínače je dioda D uzavřena. DC - DC měnič

C+

U2RU1

S D

L1 L2

i1(t) i2(t)

T0

i1(t)

i2(t)

i1(t)i2(t)

t1 t2

t

• Po rozpojení spínače S se na sekundárním vinutí transformátoru vytvoří napětí, Po rozpojení spínače S se na sekundárním vinutí transformátoru vytvoří napětí, které otevře diodu D a proudem ikteré otevře diodu D a proudem i22(t) je akumulovaná energie přenesena do zátěže (t) je akumulovaná energie přenesena do zátěže

R při současném dobíjení kapacitoru C. Při poklesu proudu iR při současném dobíjení kapacitoru C. Při poklesu proudu i22(t) na nulu je veškerá (t) na nulu je veškerá

akumulovaná energie přenesena do výstupního obvodu a začíná nový pracovní akumulovaná energie přenesena do výstupního obvodu a začíná nový pracovní cyklus sepnutím spínače S.cyklus sepnutím spínače S.

• Je-li převod transformátoru n = 1, tedy LJe-li převod transformátoru n = 1, tedy L1 1 = L= L22, potom v okamžiku rozepnutí , potom v okamžiku rozepnutí

spínače platí Ispínače platí I11 = I = I2 2 = U= U22.t.t22/L/L22. Srovnáním rovnic pro oba proudy dostáváme důležitý . Srovnáním rovnic pro oba proudy dostáváme důležitý

vztah pro měnič: vztah pro měnič: UU22 : U : U11 = t = t11 : t : t22 a odtud a odtud UU22 = U = U11. (t. (t11/t/t22). ).

• Změnou poměru doby otevření a rozepnutí tZměnou poměru doby otevření a rozepnutí t11/t/t22 spínače S je možné měnit velikost spínače S je možné měnit velikost

výstupního napětí Uvýstupního napětí U22. .

• Spínač S bývá realizován tranzistorem se zpětnou vazbou, který tvoří oscilátor. Spínač S bývá realizován tranzistorem se zpětnou vazbou, který tvoří oscilátor. Zavedením zpětné vazby ze zvláštního vinutí impulsového transformátoru nebo Zavedením zpětné vazby ze zvláštního vinutí impulsového transformátoru nebo ze sekundárního obvodu do oscilátoru, je možné změnou poměru tze sekundárního obvodu do oscilátoru, je možné změnou poměru t11/t/t22

stabilizovat výstupní napětí Ustabilizovat výstupní napětí U22 při změnách síťového napětí i při změnách zátěže. při změnách síťového napětí i při změnách zátěže.

• Je-li měnič synchronizovaný impulsy z řádkového koncového stupně (tzv. Je-li měnič synchronizovaný impulsy z řádkového koncového stupně (tzv. synchronizovaný měnič), musí být impulsy přiváděny k oscilátoru přes synchronizovaný měnič), musí být impulsy přiváděny k oscilátoru přes oddělovací transformátor nebo optočlen. Poněvadž síťový zdroj pracuje oddělovací transformátor nebo optočlen. Poněvadž síťový zdroj pracuje synchronně s televizním rozkladem, nemůže docházet u těchto TVP k rušení synchronně s televizním rozkladem, nemůže docházet u těchto TVP k rušení obrazu. obrazu.

• K nevýhodám spínaných zdrojů patří K nevýhodám spínaných zdrojů patří vyzařování signáluvyzařování signálu s pracovním kmitočtem, s pracovním kmitočtem, jednak rozptylovým polem impulsového transformátoru a především galvanickou jednak rozptylovým polem impulsového transformátoru a především galvanickou cestou do rozvodné sítě. Proto musí být v síťovém přívodu TVP kvalitní filtr, který cestou do rozvodné sítě. Proto musí být v síťovém přívodu TVP kvalitní filtr, který tomuto vyzařování zamezí. tomuto vyzařování zamezí.

• Poněvadž pracovní kmitočet měniče je relativně vysoký, je možné dosáhnout Poněvadž pracovní kmitočet měniče je relativně vysoký, je možné dosáhnout dostatečně vyhlazená výstupní stejnosměrná napětí pomocí dostatečně vyhlazená výstupní stejnosměrná napětí pomocí kondenzátorů s kondenzátorů s relativně malou kapacitourelativně malou kapacitou..

• Rovněž impulsový transformátor, obvykle s feritovým jádrem, má daleko Rovněž impulsový transformátor, obvykle s feritovým jádrem, má daleko menší menší rozměry a hmotnostrozměry a hmotnost ve srovnání s obdobným transformátorem pracujícím na ve srovnání s obdobným transformátorem pracujícím na síťovém kmitočtu 50 Hz.síťovém kmitočtu 50 Hz.

• Rozběh spínaného zdrojeRozběh spínaného zdroje se provádí rozkmitáním oscilátoru měniče spouštěcím se provádí rozkmitáním oscilátoru měniče spouštěcím impulsem vytvořeným ze síťového napětí diodou a rezistorem. impulsem vytvořeným ze síťového napětí diodou a rezistorem.

• Spínač S může být realizován spínacím tranzistorem, který je řízen budícím Spínač S může být realizován spínacím tranzistorem, který je řízen budícím oscilátorem. V takovém případě je napájecí napětí pro oscilátor vytvořeno oscilátorem. V takovém případě je napájecí napětí pro oscilátor vytvořeno jednoduchým usměrňovačem ze síťového napětí. Po rozběhnutí spínaného jednoduchým usměrňovačem ze síťového napětí. Po rozběhnutí spínaného zdroje se napájení oscilátoru přepne na zdroj TVP. zdroje se napájení oscilátoru přepne na zdroj TVP.

• Vypnutí spínaného zdroje, např. uvedení TVP do tzv. pohotovostního stavu, se Vypnutí spínaného zdroje, např. uvedení TVP do tzv. pohotovostního stavu, se provede jednoduše přerušením kmitů oscilátoru měniče.provede jednoduše přerušením kmitů oscilátoru měniče.

2.2.3 Základní vlastnosti spínaných zdrojů2.2.3 Základní vlastnosti spínaných zdrojů

• Jedno z možných zapojení spínaného síťového zdroj v TVP je nakresleno na Jedno z možných zapojení spínaného síťového zdroj v TVP je nakresleno na obrázku.obrázku.

2.3 Zapojení spínaných síťových zdrojů2.3 Zapojení spínaných síťových zdrojů

D10

+

C10

U10

Un

z koncového stupněřádkového rozkladu

T

Dn

D9

budicíoscilátor

C4

+

C3

Tr2

220 V50 Hz

+

Cn

C2

spouštěcíobvod

optočlen

filtr

demagnetizačníobvod s cívkou(pro vakuovou

obrazovku)

+

+

Po1

Po2

Vyp

k procesoru

D1 až D4

C1

R1

D5 až D8

pohotovostní zdroj

Tr1

k přijímačidálkovéhoovládání

reléD0

• Televizní přijímač je připojen k rozvodné síti 220 V, 50 Hz přes dvoupólový spínač. Televizní přijímač je připojen k rozvodné síti 220 V, 50 Hz přes dvoupólový spínač.

• Pohotovostní zdroj je od rozvodné sítě oddělen malým transformátorem Tr1 Pohotovostní zdroj je od rozvodné sítě oddělen malým transformátorem Tr1 připojeným přes pojistku Po2. Zdroj vytváří potřebné stejnosměrné napětí pro připojeným přes pojistku Po2. Zdroj vytváří potřebné stejnosměrné napětí pro přijímač dálkového ovládání a pro relé, přes jehož kontakty se síťové napětí přijímač dálkového ovládání a pro relé, přes jehož kontakty se síťové napětí přivádí do hlavního zdroje. Rozpojením kontaktů relé se TVP uvádí do přivádí do hlavního zdroje. Rozpojením kontaktů relé se TVP uvádí do pohotovostního stavu (pohotovostního stavu (StandbyStandby).).

• Relé je řízeno z procesoru. Paralelně k vinutí relé je připojena dioda DRelé je řízeno z procesoru. Paralelně k vinutí relé je připojena dioda D00, která , která

zabraňuje zvýšení napětí na vstupu procesoru v okamžiku odpojení relé od zabraňuje zvýšení napětí na vstupu procesoru v okamžiku odpojení relé od zdroje.zdroje.

• Hlavní zdroj je připojen k síťovému napětí přes Hlavní zdroj je připojen k síťovému napětí přes pojistku Po1, kontakty relé a pojistku Po1, kontakty relé a filtrfiltr, který zabraňuje , který zabraňuje vyzařování signálu s pracovním kmitočtem měniče, vyzařování signálu s pracovním kmitočtem měniče, případně kmitočtem řádkovým. Příklad zapojení případně kmitočtem řádkovým. Příklad zapojení jednoduchého filtru je na obrázku. jednoduchého filtru je na obrázku.

Filtr

L03C01 C02

• Při každém zapnutí TV přijímače protéká demagnetizačními cívkami poměrně Při každém zapnutí TV přijímače protéká demagnetizačními cívkami poměrně velký proud, který vytváří magnetické pole, kterým se odmagnetují kovové části velký proud, který vytváří magnetické pole, kterým se odmagnetují kovové části vakuové obrazovky. Zbytkový magnetismus by mohl nepatrně vychylovat pohyb vakuové obrazovky. Zbytkový magnetismus by mohl nepatrně vychylovat pohyb elektronového paprsku v obrazovce a docházelo by k chybnému podání barev elektronového paprsku v obrazovce a docházelo by k chybnému podání barev obrazu (např. zmagnetování kovových částí obrazovky vlivem vnějších obrazu (např. zmagnetování kovových částí obrazovky vlivem vnějších reproduktorových soustav apod.).reproduktorových soustav apod.).

• Poměrně velký počáteční proud tekoucí cívkami se však během několika desetin Poměrně velký počáteční proud tekoucí cívkami se však během několika desetin sekundy zmenší téměř na nulu v důsledku zvýšení odporu pozistorů.sekundy zmenší téměř na nulu v důsledku zvýšení odporu pozistorů.

• U TVP s vakuovou obrazovkou bývá za filtrem zapojen U TVP s vakuovou obrazovkou bývá za filtrem zapojen demagnetizační obvoddemagnetizační obvod s s cívkou. Jeho úkolem je ihned po zapnutí TVP demagnetizovat (odmagnetovat) cívkou. Jeho úkolem je ihned po zapnutí TVP demagnetizovat (odmagnetovat) kovové části vakuové obrazovky. Cívky Lkovové části vakuové obrazovky. Cívky L0101 a L a L0202 jsou umístěny na kuželovité části jsou umístěny na kuželovité části

obrazovky a mají přibližně 1000 Az. obrazovky a mají přibližně 1000 Az.

• Cívky jsou připojeny k síťovému napětí přes Cívky jsou připojeny k síťovému napětí přes jednoduchý obvod s rezistorem Rjednoduchý obvod s rezistorem R0303 a pozistory a pozistory

RR0101 a R a R0202..

• Pozistor Pozistor je teplotně závislý polovodičový rezistor je teplotně závislý polovodičový rezistor s kladným teplotním součinitelem odporu. Pokud s kladným teplotním součinitelem odporu. Pokud jím neprotéká proud, má malý odpor. Průchodem jím neprotéká proud, má malý odpor. Průchodem proudu se pozistor zahřívá a jeho odpor se proudu se pozistor zahřívá a jeho odpor se zvyšuje.zvyšuje.

Demagnetizační obvod

L01

L02

R01 R02

R03

• V případě synchronizovaného měniče, se synchronizační impulsy odebírají z V případě synchronizovaného měniče, se synchronizační impulsy odebírají z koncového stupně řádkového rozkladu přes optočlen (na obrázku vyznačeno koncového stupně řádkového rozkladu přes optočlen (na obrázku vyznačeno čárkovaně).čárkovaně).

• Potřebná stejnosměrná napětí UPotřebná stejnosměrná napětí U0101 až U až Unn pro obvody TVP se vytvářejí pomocí pro obvody TVP se vytvářejí pomocí

jednoduchých usměrňovačů.jednoduchých usměrňovačů.

• Síťové napětí je dvojcestně usměrněno můstkovým usměrňovačem a přivedeno Síťové napětí je dvojcestně usměrněno můstkovým usměrňovačem a přivedeno do měniče (DC-DC). Spínač měniče je tvořený tranzistorem T, který je řízen do měniče (DC-DC). Spínač měniče je tvořený tranzistorem T, který je řízen budícím oscilátorem. Oscilátor je ihned po zapnutí TVP napájen přímo napětím na budícím oscilátorem. Oscilátor je ihned po zapnutí TVP napájen přímo napětím na CC22, avšak po náběhu zdroje je již napájen ze zvláštního vinutí Tr2 přes diodu D, avšak po náběhu zdroje je již napájen ze zvláštního vinutí Tr2 přes diodu D99..

• Spuštění oscilátoru zajišťuje spouštěcí obvod, v jednoduchém provedení tvořený Spuštění oscilátoru zajišťuje spouštěcí obvod, v jednoduchém provedení tvořený pouze sériovou kombinací diody a rezistoru. pouze sériovou kombinací diody a rezistoru.

[[11]] VÍT, Vladimír. VÍT, Vladimír. Televizní technika – přenosové barevné soustavy (A)Televizní technika – přenosové barevné soustavy (A). Praha, . Praha, Technická literatura BEN, 1997. ISBN 80-86056-04-X.Technická literatura BEN, 1997. ISBN 80-86056-04-X.

[[22]] VÍT, Vladimír. VÍT, Vladimír. Televizní technika – Rozkladové a číslicové obvody televizorů, Televizní technika – Rozkladové a číslicové obvody televizorů, slaďování (C)slaďování (C). Praha, Nakladatelství AZ servis, 1994. ISBN 80-901554-6-4.. Praha, Nakladatelství AZ servis, 1994. ISBN 80-901554-6-4.

[[33]] VÍT, Vladimír. VÍT, Vladimír. Televizní technika – anténní rozvody a signálové obvody Televizní technika – anténní rozvody a signálové obvody televizorů (B)televizorů (B). Praha, AZ Servis, 1993. ISBN 80-901554-0-5.. Praha, AZ Servis, 1993. ISBN 80-901554-0-5.

[[44]] HANUS, Stanislav. HANUS, Stanislav. Základy televizní techniky IZáklady televizní techniky I. Skriptum FEKT VUT v Brně. . Skriptum FEKT VUT v Brně. Brno, MJ Servis, 2009. ISBN 978-80-214-3971-9.Brno, MJ Servis, 2009. ISBN 978-80-214-3971-9.

[[55]] HANUS, Stanislav. HANUS, Stanislav. Základy televizní techniky IIZáklady televizní techniky II. Skriptum FEKT VUT v Brně. . Skriptum FEKT VUT v Brně. Brno, MJ Servis, 2009. ISBN 978-80-214-4022-7.Brno, MJ Servis, 2009. ISBN 978-80-214-4022-7.

Použitá a doporučená literaturaPoužitá a doporučená literatura

Děkuji Vám za pozornost

Stanislav Hanus

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010