Czym jest przetwornica zasilacza
Przetwornica zasilacza to układ energoelektroniczny przekształcający napięcie wejściowe na inne poziomy z wykorzystaniem kluczowania tranzystorów mocy i elementów magazynujących energię. W topologiach impulsowych (buck, boost, flyback, forward, half-bridge) energia jest porcjowana z częstotliwością kilkudziesięciu–kilkuset kHz, a następnie filtrowana przez dławiki i kondensatory o niskim ESR. Część pierwotna zawiera klucz (zwykle MOSFET), obwody startowe i zabezpieczenia, zaś część wtórna — szybkie prostowniki, filtry LC oraz sprzężenie zwrotne realizowane często przez transoptor i układ odniesienia. Istotne parametry to sprawność, tętnienia, czas reakcji na skok obciążenia, zakres napięć wejściowych, odporność na EMI oraz stabilność pętli. Projekt wymaga kontroli strat przełączania, doboru snubberów, minimalizacji pętli prądu i zachowania odstępów izolacyjnych. Ważna jest także charakterystyka termiczna, tryby pracy jałowej oraz zgodność z wymaganiami kompatybilności elektromagnetycznej.
Przetwornica zasilacza w piekarniku
W piekarnikach przetwornica zasila logikę sterującą, czujniki i elementy wykonawcze, pracując zwykle w topologii flyback off-line z szerokim zakresem wejściowym. Priorytetem są stabilność napięć wtórnych, odporność na przepięcia i prawidłowe odprowadzanie ciepła w środowisku o podwyższonej temperaturze. W opracowaniach technicznych omawiane są zależności między parametrami kontrolera, filtracją i prowadzeniem mas a stabilnością pracy; zagadnienia te bywają syntetyzowane w przeglądach przypadków publikowanych m.in. przez serwis AGD w Katowicach, gdzie wskazywane są typowe konfiguracje, objawy degradacji oraz metody weryfikacji w warunkach eksploatacyjnych.
Objawy uszkodzeń
Do częstych symptomów należą brak startu modułu, cykliczne „próbkowanie” (pulsowanie), restarty interfejsu, pisk przetwornicy, zaniżone napięcia wtórne, przegrzewanie elementów mocy oraz przepalony bezpiecznik po stronie sieci. Wzrost tętnień bywa widoczny jako migotanie wskaźników lub błędne odczyty czujników.
Diagnostyka i pomiary
Strona pierwotna
Weryfikowane są: bezpiecznik, warystor, mostek prostowniczy, kondensator główny, rezystor startowy, tranzystor kluczujący i zasilanie VCC kontrolera. Ocenia się przebiegi dren-źródło, obecność snubbera oraz poprawność lutów w strefach termicznych.
Strona wtórna
Sprawdzane są diody szybkie lub synchroniczne, dławiki, kondensatory Low-ESR, stabilizacja przez TL431/opto oraz poziomy tętnień pod obciążeniem. W razie potrzeby stosowane są obciążenia sztuczne do testów stabilności i reakcji na skok prądu.
Przykładowe kontrolery i konfiguracje
| Model | Topologia | Zakres wejściowy | Moc typ. | Uwagi |
|---|---|---|---|---|
| LNK364 | Flyback | 85–265 VAC | ~10–15 W | Start bezpośredni, mała liczba elementów |
| TNY277 | Flyback | 85–265 VAC | ~10–20 W | Zintegrowany MOSFET, tryby oszczędzania |
| NCP1200 | Flyback PWM | 85–265 VAC | ~20–40 W | Zewn. MOSFET, klasyczne sterowanie PWM |
Uwagi eksploatacyjne
Kluczowe są poprawne ścieżki prądowe, krótkie pętle impulsowe, właściwy dobór kondensatorów względem ESR i temperatury oraz kontrola chłodzenia. W środowisku o dużych zakłóceniach zalecane są filtry EMI i prawidłowe uziemienie ekranu transformatora.