Блок питания для всего на 350 Вт

Блок питания для всего на 350 Вт -0

Блок питания для всего на 350 Вт

Блок питания для всего на 350 Вт — представляю вашему вниманию конструкцию источника питания реализованного на микросхеме IR2153. Вначале было желание собрать его с использованием популярной TL494, но познакомившись поближе со схемой, то оказалось что элементов обвязки требуется очень много. К тому же в этом варианте необходимо построение гальванической развязки напряжения с использованием трансформатора, а его придется собственноручно наматывать. Поэтому этот вариант сборки я отложил на «потом».

Блок питания для всего на 350 Вт я рассчитывал изготовить высокоэффективным и в то же время менее затратным, поэтому следующим на рассмотрение взял ШИМ-контроллер UC3825, элементов обвязки там значительно меньше, но все равно требуются трансформаторы для гальванической развязки и по току. С изготовлением трансформаторов я не захотел связываться и начал искать другие, устраивающие меня варианты. Вспомнил про такой чип как полу мостовой драйвер IR2153, предназначенный для работы в схеме с полевыми транзисторами, который имеет лучшие функциональные возможности, чем аналогичные микросхемы, да и в его использовании нет ничего сложного. Выходной ток конечно слабоват, но для работы MOSFET IRF740 будет вполне достаточно.



Но как обычно бывает проблемы возникают ниоткуда — оказалось, что в этой микросхеме, а именно в контуре управления, отсутствует усилитель сигнала ошибки — следовательно создать защиту при помощи самого IR2153 не представляется возможным. Но почти всегда в таких случаях находится выход из создавшегося положения, то есть существует схема триггерной защиты, в которую входит пара транзисторов, четыре постоянных резистора и один конденсатор. Вот в принципе и вся защита, которая была задействована в этой конструкции. Теперь перейдем к непосредственному рассмотрению двух принципиальных схем — блока питания и схемы защиты.

Блок питания для всего на 350 Вт -1



Как было сказано выше, блок питания для всего на 350 Вт и его принципиальная схема довольно простая для ее повторения. Хотя некоторые нюансы стоит упомянуть. Во первых это принцип преобразования частоты сигнала, в котором заключается проблема установки частоты больше 60 кГц. Так как в случае увеличении частоты сигнала, номинальное значение балластного резистора пришлось бы снижать для того, чтобы конденсатор в запирающем контуре смог как можно быстрее разрядиться.

Читайте также:  Схема регулируемого блока питания импульсного типа

Тогда, в таком случае, микросхема не сможет обеспечить нормальную работу полевых транзисторов с установленными резисторами на 10 Ом (это при частоте сигнала более 60 кГц). Вследствие чего желательно выставлять частоту до 56-57 кГц. Небольшое уточнение! Я в приведенной здесь схеме упустил из виду указать конденсатор в цепи между общей точкой трансформатора и конденсаторов, а он должен быть там ОБЯЗАТЕЛЬНО!! Его отсутствие может привести к большому перекосу напряжения на конденсаторах при этом емкость может взорваться.



Второй нюанс — это конденсатор в цепи вольт-добавки (bootstrap). Здесь закавыка в том, что IR2153 отпирает верхний по схеме транзистор принудительно с помощью диода и конденсатора. Для правильного переключения переходов верхнего полевого транзистора требуется конденсатор, а уже с помощью диода конденсатор разряжается. Может возникнуть вопрос: — И что из этого вытекает? Ответ такой — номинальное значение этого конденсатора во многом зависит от частоты сигнала. У меня блок питания нормально заработал с установленным конденсатором 1uF. В вашем варианте номинал емкости может быть другим, а по поводу этого я уже подробнее остановлюсь, когда будем настраивать это устройство.

Ниже показана принципиальная схема защиты от короткого замыкания:

Блок питания для всего на 350 Вт -2

Эта схема также не представляет никакой сложности. Особенность ее работы основана на том, что в зависимости от мощности начинает падать напряжение на сопротивлениях R5-R6 до установленного подстроечным резистором R4 определенного значения, тогда открывается переход ключа VT2 BC556, и своим импульсом также открывает транзисторный переход VT1 C945, в следствии чего шунтируется напряжение питание драйвера на корпус и процесс генерации импульсов прекращается. Модуль защиты и сам блок питания являются самостоятельными устройствами и работать могут как в составе определенной схемы, так и раздельно друг от друга.

Что касается трансформатора, то его я наматывал на кольцевом сердечнике из низкочастотного феррита PC40TDK размером 38х13х18 выпускаемый TDK. Первичная обмотка получилась 68 витков, вторичная обмотка содержит 40 витков с отводом провода на 20 витке для средней точки, то есть 2 по 20 витков. Если использовать вместо кольца Ш-образный сердечник, то в таком случае есть возможность снизить количество витков в первичной обмотке, а во вторичной обмотке увеличить сечение провода, тем самым вы поднимите габаритную мощность транса, при этом его размеры будут меньше.

Читайте также:  Архитектура и принцип работы обратноходовых источников питания

Настройка блока питания также отличается своей простотой, но делать все нужно достаточно осторожно.

1. Блок питания должен быть собран без ошибок.

2. Включать в сеть БП желательно через лампу накаливания мощностью 60 Вт.

3. Обязательно замерить напряжение питания драйвера, первый вывод «+», четвертый вывод «-«, оно должно составлять примерно ±16v.

4. Подключить мультиметр на выход драйвера и убедиться в наличии напряжения около 5v — это 5-4 и 6-7 выводы микросхемы.

5. Соблюдая осторожность замерить напряжение на конденсаторах диодного моста, которое должно составлять примерно 160v в каждом плече.

6. Замерить выходное напряжение, оно должно составлять столько, сколько вы сами определили изначально и должно держаться стабильно, без явных колебаний.

7. Подключить к выходным клеммам блока питания нагрузку. Теперь измеряем действующее напряжение под нагрузкой, которое должно упасть примерно на 2v относительно значения без нагрузки.

8. Далее нужно подключить такую нагрузку, с которой БП будет работать на максимальной мощности. Подстроечным резистором R4 устанавливаем значение сопротивления, при котором устройство работает в стабильном режиме, но должно отключатся, если регулятор немного сместить в какую либо сторону. Вот этот момент и будет порогом пиковой мощности. При мощности выше этого порога блок питания будет отключаться.

Здесь показаны пара фотографий уже собранного блока питания:

Блок питания для всего на 350 Вт -3 Блок питания для всего на 350 Вт -4

На фото платы еще без корпуса, так как находятся в процессе настройки, но номинальная мощность уже определена — 350 Вт. Под эту мощность и защита настроена.

Здесь можно скачать готовую печатную плату, созданную в Layout-5: Скачать печатную плату

Не нашли что искали? Смотрите еще: