ตัวสลับผนังหูดนี้ทำงานอย่างไร

UPDATE

ฉันได้จัดทำรายงานผลลัพธ์ฉบับสมบูรณ์ด้วยหนึ่งในคำตอบด้านล่างด้วยแผนผังที่ได้รับการปรับปรุงและคำอธิบายเกี่ยวกับหลักการทำงานในขณะที่ฉันเข้าใจ

ฉันกำลังศึกษาตัวแปลงสลับกันเพื่อป้อนความอยากแปลก ๆ ที่จะเข้าใจวิธีการทำงานของมัน ฉันเพิ่งเข้ามามีส่วนร่วมเกี่ยวกับตัวแปลง AC-DC แบบ off-line ในหนังสือ แต่เป็นประเภทที่ใช้งานได้จริงฉันคิดว่าฉันจะเปิดใช้ตัวที่มีประโยชน์และดูว่าฉันสามารถอธิบายได้อย่างไร

นี่คือสิ่งที่ดูเหมือนหลังจากเปิด:

และนี่คือแผนผังที่ฉันย้อนกลับออกแบบจากมัน:

[คลิกเพื่อขยาย]

นี่คือสิ่งที่ฉันคิดว่าฉันเข้าใจ ฉลากส่วนประกอบทั้งหมดจะถูกพิมพ์บน PCB:

• C1 ได้รับการชาร์จไฟให้ประมาณ 170V DC โดยเครื่องปรับแก้เส้นสะพานและจ่ายกระแสไฟเข้า

• B1 เป็นหม้อแปลงไฟฟ้า (ไม่รู้เลยว่าทำไมมันไม่ใช่ T1) B1P12 เป็นขดลวดปฐมภูมิที่ขา 1 และ 2 ฉันเชื่อว่านี่เป็นตัวเหนี่ยวนำหลัก / ขดลวดหลัก

• R3, C3 และ D7 ประกอบด้วยเครือข่ายที่น่าเชื่อถือสำหรับตัวเหนี่ยวนำหลัก ตัวออกแบบ "R1A" หมายถึง "ไดโอดแบบเรียงกระแสขนาดประมาณ 1A" ฉันไม่สามารถเห็นเครื่องหมายโดยไม่ต้องขายออกซึ่งฉันต้องการเลื่อนออกไปก่อน นอกจากนี้เนื่องจากที่มาของส่วนอื่น ๆ ฉันไม่แน่ใจว่าฉันจะค้นพบอะไรมากมาย

• R6 ให้กระแสไฟฟ้าพื้นฐานสำหรับ U2 ซึ่งเป็นทรานซิสเตอร์สวิตชิ่งหลัก (a-220)

• U1 เป็นไดร์เวอร์พื้นฐานสำหรับสวิตช์หลักโดยจะหยุดการทำงานของกระแสฐานเมื่อเปิดสวิตช์ นี่คือ TO-92

• เมื่อย้ายไปที่เอาต์พุต D10 (LED) และ R11 จะแสดงสัญญาณเมื่อแรงดันเอาต์พุต (ตามปกติ 12V) ปรากฏบนเอาต์พุต

• C8 เป็นตัวเก็บประจุเอาท์พุท

• B1S (รอง) เป็นขดลวดทุติยภูมิเพียงอันเดียวและดึงกระแสออกมาจากปลายด้านลบของ C8 ในระหว่างการปิดสโตรกซึ่งให้พลังงานเอาต์พุต D9 บล็อกกระแสย้อนกลับผ่านทางทุติยภูมิ

นี่คือสิ่งที่ฉันยังไม่เข้าใจ:

• ไม่มีนาฬิกา / oscillator มันเปลี่ยนได้อย่างไร? สิ่งเดียวที่ฉันคิดได้ก็คือตัวต้านทานและตัวเก็บประจุประกอบเป็นวงจร RC หรือบางอย่าง

• B1P34 การม้วนหลักครั้งที่สอง (บนหมุด 3 และ 4) ทำอะไรได้บ้าง ฉันได้ยินมาว่าสิ่งเหล่านี้ถูกใช้เพื่อเพิ่มพลังให้กับรางแต่ไม่มีไอซีในวงจรต่อกำลัง บางทีมันอาจให้อคติในปัจจุบันสำหรับไดรเวอร์ opto และ base หรืออะไรบางอย่าง?$V_{CC}$

• ฉันคาดหวังว่า D11 จะเป็นซีเนอร์หรืออาจ 11.5 V หรืออะไรบางอย่าง ฉันไม่สามารถบอกได้ด้วยการตรวจสอบ มันดูเหมือนแพคเกจสัญญาณไดโอด แต่มันสมเหตุสมผลสำหรับฉันในตำแหน่งนั้นที่จะเปิด opto เมื่อสูงกว่า 12 V หรือมากกว่านั้น ฉันไม่ได้สิ่งที่ R10 ทำ$V_{out}+$

• ฉันไม่ได้รับสิ่งที่ C5 หรือ C7 ทำ แต่ฉันอาจจะถามพอ

ตาที่มีประสบการณ์มากขึ้นสามารถช่วยฉันถอดรหัสบางส่วนได้หรือไม่?

ทำได้ดีมาก

R6 ใหญ่เกินไปที่จะให้อคติพื้นฐานทั้งหมดแก่ U2 ในการสั่นปกติ แต่จะ 'จี้มันเข้าสู่ชีวิต' เมื่อเริ่มต้น

ไม่มีนาฬิกาเพราะมันสั่นตัวเอง นั่นคือสิ่งที่การไขลาน B1P34 ใช้สำหรับผ่านส่วนประกอบเช่น D5,8 และ R2 เครือข่ายนี้ถูกปิดใช้งานเมื่อ opto เปิด

เมื่อ U2 เริ่มเปิดใช้งานข้อเสนอแนะจะเปิดยากขึ้น มันยังคงอยู่กับการเติบโตในปัจจุบันอย่างต่อเนื่องในการเหนี่ยวนำของ B1 ในที่สุด B1 จะอิ่มตัวเมื่อมีสองสิ่งเกิดขึ้น ปัจจุบันการสะสม U2 เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อการเหนี่ยวนำของหม้อแปลงทรุดตัวลงและแรงดันย้อนกลับเริ่มลดลงด้วยเหตุผลเดียวกัน U2 ออกมาจากความอิ่มตัวและแรงดันไฟฟ้าสะสมเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว นี่คือการป้อนกลับและ U2 เริ่มปิด ความคิดเห็นตอนนี้ปิดมันยากขึ้น U1 มีส่วนร่วมในเรื่องนี้เช่นกันโดยการตัดทางแยก BE เพื่อตัดการชาร์จฐานอย่างรวดเร็ว ระยะ flyback นี้จะสิ้นสุดลงในที่สุดเมื่อแกนกลางได้ถ่ายโอนพลังงานไปยังส่วนที่สอง ฉันไม่ได้วิเคราะห์อย่างสมบูรณ์ แต่ฉันคิดว่ามันเป็นอคติ R6 ที่เริ่มต้นรอบการนำทั้งหมดใหม่อีกครั้ง

R10 คือตั้งค่าล่วงหน้าของซีเนอร์ Zeners ไม่มีเส้นโค้งการเลี้ยวที่คมชัดพวกเขาสามารถวาด uA ได้ไม่กี่ตัวที่โวลต์ต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดไว้ R10 ทำให้ซีเนอร์อยู่ในเกณฑ์ดีดังนั้นการเลี้ยวของออปโตจึงถูกกำหนดให้ดีขึ้น

สิ่งนี้ไม่ได้ตอบคำถามของคุณทั้งหมด แต่อาจเปลี่ยนเส้นทางการตรวจสอบของคุณ ลองวาดองค์ประกอบรอบ B1P34 อีกครั้งเพื่อเน้นบทบาทข้อเสนอแนะของพวกเขา

โปรดจำไว้ว่าฟังก์ชั่นของส่วนประกอบบางอย่างอาจไม่ชัดเจนหากได้รับการเพิ่มเพื่อลด EMI เช่น

รายงานผลลัพธ์

จากคำตอบที่มีประโยชน์มากของ @ user44635 ฉันสามารถสร้างความก้าวหน้าอย่างมากในการทำความเข้าใจวงจรนี้

การเชื่อมโยงที่สำคัญคือแนวคิดของ "self-oscillating" ซึ่งนำไปสู่คำค้นหา "self-oscillating converter" และจากตรงนั้นถึง "ringing choke converter" (RCC) ทรัพยากรนี้มีประโยชน์โดยเฉพาะ: http://mmcircuit.com/understand-rcc-smps/

ฉันได้วาดแผนผังใหม่ด้านล่างตามคำแนะนำของ user44635 เพื่อเน้นบทบาทข้อเสนอแนะ ฉันได้เปลี่ยนชื่อสัญลักษณ์บางส่วนเป็นชื่อธรรมดามากกว่าเดิมเช่น U1 -> Q1:

(คลิกที่ภาพเพื่อขยาย)

นี่คือความเข้าใจที่กว้างขวางของฉันเกี่ยวกับการปฏิบัติการ:

• C1 ได้รับการชาร์จไฟให้ประมาณ 170V DC โดยเครื่องปรับแก้เส้นสะพานและจ่ายกระแสไฟเข้า

• T1 เป็นหม้อแปลงที่มีขดลวดปฐมภูมิทุติยภูมิและขดลวดเสริม

• Q2 เป็นทรานซิสเตอร์พลังงานในบทบาทของสวิตช์หลัก R3, C3 และ D7 สร้างเครือข่ายที่น่าเชื่อถือเพื่อปกป้องสวิตช์โดยการกระจายชั่วคราว 'ปิดสวิตช์' การเปิดเครื่องค่อนข้างอ่อน

• R6 ให้กระแสฐาน "เริ่มต้น" สำหรับไตรมาส 2 เพื่อเริ่มต้นการทำงาน เมื่อเปิด Q2 แล้วกระแสจะไหลผ่าน T1_PRI ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าข้าม T1_AUX (จุดปลายบวก) กระแสไหลผ่าน D8, R7 และ R2 ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของฮาร์ดไดรฟ์

• $V_{BE}$$\frac{1}{R_5C_6}$

• $\frac{d\phi}{dT}$

• ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าข้าม T1_AUX กลับด้าน C4 จะถูกชาร์จผ่าน D5 ฉันเชื่อว่านี่จะให้ "เทิร์นออนพัลส์" ไปยังฐานของ Q2 ในตอนท้ายของจังหวะปิดโดยเริ่มจากจังหวะ

• $V_{out}$

• ที่ด้านเอาต์พุต D10 (LED) และ R11 ให้ข้อบ่งชี้เมื่อแรงดันเอาต์พุต (12V ปกติ) ปรากฏบนเอาต์พุต D9 ป้องกันกระแสไหลย้อนกลับผ่าน T1_SEC ตามปกติสำหรับตัวแปลง flyback ทำให้ T1_PRI สะสมฟลักซ์ในแกนกลางระหว่างจังหวะและป้องกันการคายประจุของตัวเก็บประจุเอาต์พุต C8

• ฉันเข้าใจว่า C5 มีบทบาทในการปราบปราม EMI แต่ยังไม่เข้าใจในรายละเอียด

• ฉันคาดว่า C7 จะข้ามเสียงรบกวนในระดับรองซึ่งอาจหาทางไปสู่เอาต์พุต

ขอขอบคุณเป็นพิเศษกับ user44635 สำหรับการตั้งค่าฉันในการติดตามที่ถูกต้อง!

แจ้งให้เราทราบหากฉันมีข้อผิดพลาดใด ๆ นี้ :)