Нетрадиционная схема регулирования напряжения во вторичной обмотке блока питания ATX, как она работает?

Схема регулирования выхода +3,3 В в этой схеме блока питания ATX привлекла мое внимание странной. Я только что видел схему в Интернете, на самом деле у меня нет физического блока.

Крупный план интересующей части с удаленными ненужными схемами:

Мое понимание заключается в следующем:

  • Отводы 9 и 11 главного трансформатора Т1 выдают ~5 В переменного тока (в противофазе друг другу) относительно заземленного центрального отвода SC. Этот выход переменного тока выпрямляется непосредственно для выходов +5 В и -5 В. Эти же отводы включены последовательно с катушками индуктивности L5 и L6, реактивное сопротивление которых на рабочей частоте выбрано таким образом, чтобы они падали примерно на 1,5 В, а оставшийся переменный ток выпрямляется до 3,3 В постоянного тока с помощью пары диодов Шоттки с общим катодом D23.

  • L1, C26, L8 и C28 образуют фильтр нижних частот для снижения пульсаций напряжения и шумов до приемлемого уровня. Резистор R33 постоянно рассеивает 1 Вт, по-видимому, потому, что в противном случае регулирование при малых токах нагрузки было бы неудовлетворительным.

  • Провод датчика напряжения, идущий к основному разъему питания материнской платы, припаян к контактной площадке +S. Его цель состоит в том, чтобы определить фактическое выходное напряжение на материнской плате, чтобы компенсировать любые резистивные потери напряжения, вызванные высокими токами в проводке.

  • Шунтовой регулятор TL431 пытается поддерживать потенциал 2,5 В на выводах R и A, потребляя ток от C. Резисторы R26 и R27 образуют делитель напряжения, который заставляет вывод R достигать 2,5 В, когда выходное напряжение достигает 3,34 В, после который TL431 начинает потреблять ток от базы Q8, PNP BJT, включая его. C22 и R28 предназначены для предотвращения перенапряжения при включении питания. R25 обеспечивает достаточную регулировку, когда сенсорный провод отсоединен.

  • Заряд от выходных конденсаторов 3,3 В может проходить через Q8, R30 и либо D31, либо D30 к дросселю (L5 или L6), который в настоящее время проходит отрицательную часть своего полупериода: сразу
    после перехода с положительного на отрицательный ток дросселя снижается до нуль. В зависимости от проводимости Q8 ток начнет течь обратно в трансформатор через катушку индуктивности, заряжая его магнитное поле в обратном направлении. Когда затем напряжение возвращается к положительному, это установившееся магнитное поле должно быть сначала преодолено, прежде чем какой-либо ток сможет начать течь обратно к выходу 3,3 В. Эта задержка уменьшает энергию, передаваемую за цикл, снижая напряжение.

Я знаю о реакторе с насыщаемой активной зоной и подозреваю, что здесь задействовано что-то подобное, но в настоящее время я не могу понять это. Отдельной обмотки управления нет, а по схеме L5 и L6 полностью отдельные, не имеющие общего сердечника.

Как подача тока назад через L5 и L6 более эффективна, чем просто шунтирование избыточного тока на землю; Я не понимаю, как энергия, потраченная на создание этого обратного тока индуктора, затем восстанавливается. Какую цель выполняет R30 в схеме? Какие преимущества и недостатки имеет эта схема? Почему это не используется чаще?

Ответы (1)

L5 и L6 частично насыщаются при нормальной работе прямым постоянным током, который проходит через них через обе ветви D23.

Подача тока через них в другом направлении через D30 и D31 уменьшает эту составляющую постоянного тока через обе катушки, что увеличивает их индуктивность и, следовательно, их импеданс, уменьшая выходное напряжение.

Это действительно своего рода магнитный усилитель .

G36 нашел этот документ, в котором подробно объясняется применение: «Управление магнитным усилителем для простого и недорогого вторичного регулирования» .

Я всегда ценю ответ, но в своем вопросе я сказал, что это уже была моя самая сильная гипотеза. Поскольку вы ничего не уточняли, этот ответ на самом деле не объясняет мне ничего нового. По общему признанию, проблема, которая на самом деле неясна для меня («я не понимаю, как энергия, потраченная на создание этого обратного тока индуктора, затем восстанавливается»), не была четко подчеркнута, поэтому я теперь уточнил свой вопрос выше.
Это просто Мэгги. Когда нет постоянного тока через L5 L6, у ШИМ отнимается много вольт-микросекунд, что приводит к низкому эффективному рабочему циклу. Добавление некоторого постоянного тока делает эффективную индуктивность малой, отнимая немного на пути вольт-микросекунд, что означает высокий эффективный рабочий цикл.
@jms попробуйте прочитать этот ti.com/lit/ml/slup129/slup129.pdf (рисунок 20)