Sursă de alimentare comutată UMZCH
Există multe scheme SMPS, în special pe internet, dar sunt puțini lucrători, doar câțiva. Cât s-a strâns, câte tranzistoare și microcircuite scumpe cu efect de câmp au ars! Unele blocuri ar putea fi făcute să funcționeze, altele nu. Circuitul de mai jos începe să funcționeze imediat, nu este esențial pentru alegerea pieselor, practic nu interferează, este disponibil pentru asamblare chiar și pentru radioamatorii începători.
La prima vedere, schema pare complicată, dar când este privită bloc cu bloc, totul devine clar și simplu. Toate piesele sunt ieftine, ușor disponibile, au multe înlocuiri, majoritatea pieselor se găsesc în sursele de alimentare pentru computer. Au fost asamblate patru blocuri, de diferite configurații, pe diferite plăci de circuite imprimate, toate au început să funcționeze imediat și încă funcționează. Ultimul bloc este conceput pentru binecunoscutul amplificator LANZAR. Schema [1] a fost luată ca bază, completată cu un dispozitiv de pornire ușoară, transferată la o bază de elemente modernă. Unele elemente au fost recalculate pentru a obține mai multă putere și pentru a reduce ondulația de tensiune redresată.
Specificații: Putere nominala: 500W Frecvența de conversie: 100 kHz Tensiune de ieșire: +/- 65V randament 0,75
Puterea unității la utilizarea acelorași piese poate ajunge cu ușurință la 800W, este necesară doar recalcularea transformatorului TP2.
Scurtă descriere a postului
Oscilatorul principal este asamblat pe elementele lui DD1, cu un rezistor de reglare, frecvența se modifică în intervalul 100-200 kHz. Declanșatorul de pe elementul DD2 reduce frecvența la jumătate și generează impulsuri cu fronturi mai abrupte. Prin intermediul unui emițător complementar pe tranzistoarele VT3 - VT4, impulsurile trec la transformatorul TP1 și controlează tranzistoarele puternice VT5, VT6. Oscilatorul principal este alimentat de un stabilizator separat asamblatelementele C5, C6, C7, C8 diode D7-D10 și tranzistor VT2. Dispozitivul de pornire soft este realizat pe tiristorul VD1. Când unitatea este conectată la rețea, condensatorul de filtru C10 este încărcat prin rezistorul R5. Condensatorul C4 este încărcat prin rezistențele R3 R4. Când tensiunea de pe acest condensator atinge aproximativ 1V, tiristorul se deschide și oprește R5. Protectorul și redresorul nu au caracteristici. Redresorul este urmat de un filtru de tranzistor pe tranzistorul VT1, care reduce ondularea tensiunii redresate de 125 de ori pentru a elimina modularea unui semnal dreptunghiular cu o tensiune de 100 Hz.
Tensiunea primită de la transformatorul TP2 (înfășurările 2 și 3) este redresată de puntea de diode D13-D16 și alimentată prin inductorul L2 la filtrul de ieșire C16,C17,L3,L4,C18,C19,C20,C21. Inductorul L2 este necesar în principal pentru a limita curentul de încărcare prin diodele punte, deoarece. în filtrul de ieșire sunt utilizați condensatori de mare capacitate. Mai multe detalii despre funcționarea schemei pot fi găsite în [1].
Construcție și detalii
Din punct de vedere structural, blocul este realizat pe trei plăci de circuite imprimate: pe una - partea de putere a blocului cu un dispozitiv de pornire ușoară și un filtru tranzistor, pe de altă parte - un oscilator principal cu propria sa sursă de alimentare, pe a treia - un TR2 transformator și un filtru de ieșire. Filtrul de ieșire poate fi asamblat direct pe placa amplificatorului, apoi TP2 este atașat la șasiu. Aspectul poate fi diferit. Sunt atașate desenele PCB 1 și 2. Datorită simplității sale extreme, placa de filtru de ieșire nu a fost dezvoltată. Când utilizați diferite părți (diode, condensatoare), modelul plăcii va fi individual în fiecare caz. Condensatorii C14, C15 și rezistențele R4, R5, R7, R11, R12 sunt instalate pe placă în picioare. Condensatorii C14, C15 și rezistențele R11, R12 în partea de sussunt conectate și formează un punct de conectare pentru înfășurarea inferioară 1 a transformatorului TP2 conform circuitului de ieșire. Tiristorul VD1 și tranzistorul VT1 sunt instalate pe același radiator prin garnituri izolatoare. Când utilizați un tiristor într-un alt caz, îl puteți instala pe un radiator separat. La asamblare, trebuie să încercați să faceți toate conexiunile cât mai scurte posibil.
Microcircuite seria 511 nu trebuie înlocuită cu altele. Puteți utiliza un analog importat: pentru K511LA1, analogul este H102, pentru K511TV1, analogul este H110.
Tranzistoare. În locul tranzistoarelor VT3, VT4, puteți utiliza aproape orice tranzistoare de înaltă frecvență: BC639 și BC640, BC635 și BC636, BC337 și BC638, KT 315 și KT361, KT502 și KT503, etc. este de dorit doar să selectați. ei cu cel mai mare câștig.
Tranzistoarele VT5, VT6 sunt mai bine să alegeți într-un pachet mare. Când utilizați tranzistori în pachetul TO-220, este necesar să corectați placa de circuit imprimat. De asemenea, le puteți face portabile. Tranzistoarele din seria 2SC - 3996 - 3998, 5144, 2204, 3552, 3042, 3306, 5570, 2625 etc. cu o tensiune de cel puțin 400V și un curent de colector de cel puțin 10A sunt potrivite pentru înlocuire. Este de dorit să le alegeți cu un câștig apropiat. La instalarea acestor tranzistoare pe un radiator comun, trebuie folosite garnituri de mica lubrifiate cu pastă KTP-8. Suprafața radiatorului pentru fiecare tranzistor trebuie să fie de cel puțin 65 cm2. Tranzistorul VT1 poate fi înlocuit cu KT898A sau A1. Acestea sunt tranzistoare Darlington, sunt în comutatoarele sistemelor de aprindere cu tranzistori. Puteți pune tranzistoarele din seria 2SC menționate mai sus, dar va trebui să le instalați pe un radiator separat cu o suprafață de cel puțin 150 cm2. In plus, va trebui sa recalculati infasurarea secundara a transformatorului TP2, deoarece. tranzistorul va avea o pierdere de tensiune de aproximativ 20V. Este mai bine să faci singur un compozittranzistor prin adăugarea altuia, cum ar fi MJE13005,13007,13009 etc. Este dată o secțiune a diagramei. În locul tranzistorului KT815G, puteți pune KT817G sau BD135, BD137, BD139.
Diode. Puntea de diode BR1010 poate fi inlocuita cu alta, de cel putin 10A - 400V, sau diode separate cu aceleasi caracteristici. Podul este echipat cu un calorifer mic. Diode D11, D12 - orice rapid pentru o tensiune de cel puțin 400V. Potrivit FR104 - 107, FR154 - FR157, SF16, de la casnic se poate pune KD104A. D5 - FR157, SF16. Diodele 1N4007 pot fi înlocuite cu KD105G sau altele pentru un curent mai mare de 0,5A și o tensiune de 400V sau mai mult. Diodele KD2997A, B pot fi înlocuite cu KD2999A, B sau diode rapide importate cu o tensiune de cel puțin 200V și un curent de 15 - 20A. În cazuri extreme, puteți pune KD213, dar două bucăți în paralel în umăr. Dintre cele importate sunt potrivite 15ETH06, 30ETH06, 30EPH06, BYW29-500 etc.. Pot fi folosite diode Schottky dacă tensiunea de ieșire nu depășește 60V. Vezi fișele tehnice.
Orice diodă zener de 15V D17, de exemplu KS515 sau importată. Poate fi format din două, de exemplu KS175A, D814A.
tiristor VT151 poate fi înlocuit cu altul cu un curent maxim de minim 10A și o tensiune de 400V, de exemplu KU202N1.
Condensatoare Film С2, С3С5, С9, С13-С19, С1, С12 - ceramică. Condensatoarele C14, C15 pot fi furnizate cu o capacitate mai mică, dar nu mai mică de 1 microfarad. Acestea trebuie sa fie la fel si intotdeauna filmate, pentru o tensiune de minim 250V. Capacitatea C2, C3, C9 nu este critică și poate fi modificată. Mai bine pe partea mare. Condensatorul C10 este format din două capacități de 220 și 330 uF 400V. Dacă unitatea va avea o putere diferită, acești condensatori ar trebui setați la o rată de 1uF pe 1W de putere. Deși se folosește un filtru tranzistor, capacitatea acestor condensatoare nu trebuie redusă foarte mult pentru amenține rigiditatea caracteristicilor de încărcare ale blocului. Condensatorul C8 poate fi de 100 - 200 microfaradi. Condensatorii C16, C17 pot fi formați din mai multe capacități mai mici, ceea ce este și mai bun. Cu cât capacitatea totală este mai mare, cu atât mai bine, în limite rezonabile. Pentru a facilita funcționarea de înaltă frecvență a condensatoarelor C20, C21, este recomandabil să lipiți condensatoarele ceramice cu o capacitate de 0,033 - 0,1 μF direct la bornele lor de pe spatele plăcii.
Rezistoare - puterea indicată pe diagramă. R1 - de preferință cu mai multe ture. R6 servește la descărcarea condensatoarelor, nominale 390 - 910 kOhm. Rezistoarele R11, R12 trebuie să fie aceleași și pot fi evaluate de la 47 la 200 kOhm. Rezistența totală a rezistențelor R3 și R4 ar trebui să fie de 43 - 46 kOhm.
Choke și transformatoare. Inductorul L1 este înfășurat pe un inel din ferită de calitate M2000 cu un diametru exterior de 20 mm sau mai mult. Înfășurarea se efectuează într-un singur strat cu două fire cu un diametru de 0,8-1,2 mm deodată până la umplere. De asemenea, puteți utiliza un miez în formă de W, de exemplu, de la o sursă de alimentare TV. Nu este critic. Inductorul L2 este înfășurat cu un fir cu diametrul de 1,2 mm pe un miez de cupă din ferită M2000 cu un diametru de 35 mm sau mai mult. Înfășurarea se realizează în două fire până când cadrul este umplut. Deoarece inductorul funcționează pe curent continuu, în spațiu trebuie plasată o garnitură dielectrică cu o grosime de aproximativ 0,3 mm. Puteți încerca să înfășurați miezul inelului de la șocul de stabilizare a grupului a unei surse de alimentare a computerului. Inductoarele L3 L4 sunt gata făcute dintr-o sursă de alimentare a computerului, cele care sunt înfășurate cu un fir gros. Ar trebui să fie la fel. Ele pot fi realizate independent prin înfășurarea a 10-20 de spire de sârmă cu diametrul de 1,2 mm pe bucăți de ferită rotundă de la o antenă receptor radio de 25 mm lungime.
Transformator TP1 este realizat pe un inel de ferită M2000dimensiunea 16 * 8 * 6 și conține 90 de spire de fir PELSHO 0,12 înfășurat cu trei fire deodată. Dimensiunea, marca firului și numărul de spire nu sunt critice. Pentru a facilita munca, acest transformator poate fi infasurat pe un circuit magnetic cupa cu diametrul de aproximativ 20 mm, tot in trei fire. Dacă nu este nimic potrivit, îl puteți înfășura și pe un miez magnetic mic de ferită în formă de W.
Cea mai importantă parte a lucrării este înfășurareatransformator TP2. Se înfășoară pe un miez format din două inele de dimensiunea 40*25*11. Inelele trebuie lipite împreună, rotunjiți marginile cu șmirghel grosier. Apoi circuitul magnetic este învelit cu două straturi de pânză lăcuită sau bandă fluoroplastică. Înfășurarea primară este înfășurată în două fire (în paralel) cu diametrul de 0,8 mm și conține 26 de spire distribuite uniform pe inel. Pe deasupra înfășurării primare, există din nou două straturi de țesătură lăcuită. Înfășurarea secundară (2.3) este înfășurată în trei fire cu un diametru de 0,8 mm și conține 2 * 13 spire. Ordinea de lucru este următoarea: luăm firul de lungimea necesară, îl împăturim în 6 straturi, îl răsucim ușor pentru comoditate și înfășurăm 13 spire uniform peste înfășurarea primară. Apoi îl împărțim în două părți cu un apel și conectăm începutul unei părți la sfârșitul celeilalte. Deci obținem două înfășurări în trei fire și un punct de conectare. Din nou înfășurăm totul cu pânză lăcuită. Transformatorul finit poate fi impregnat cu parafină, nitro-lac sau rășină epoxidică. Dar în acest din urmă caz, se va dovedi a fi neseparabil. Pentru o selecție mai precisă a tensiunii, imediat după înfășurarea înfășurării primare, înfășurați 10 spire ale oricărui fir, conectați-l la o punte de diode și măsurați tensiunea. Apoi calculați numărul necesar de ture. Se dovedește aproximativ 5V pe tură.
Când înfășurați toate șocurile și transformatoarele, este extrem de important să respectați începuturile și sfârșiturileînfăşurări. Începutul înfășurărilor din diagramă este marcat cu puncte.
Dacă sunt necesare alte tensiuni de ieșire, trebuie recalculat numărul de spire ale înfășurării secundare. Pot exista mai multe înfășurări. Dacă trebuie să calculați transformatorul TP2 pentru o putere diferită sau pentru un circuit magnetic diferit, trebuie să utilizați programul de calcul al transformatorului de impuls Lite-Calc.
Dintre numeroasele programe, acesta a fost ales ca fiind simplu și care dă rezultate reale de încredere.
Stabilire începeți cu generatorul de impulsuri. Pentru a face acest lucru, conectăm doar o mică placă de circuit imprimat la rețea, separat de cea mare. Cu un osciloscop, observăm impulsuri dreptunghiulare antifază pe înfășurările 2 și 3 ale transformatorului TP1. Apoi, cu rezistorul R1, setăm frecvența acestor impulsuri la 100 kHz. Mulți nu au osciloscop, ce ar trebui să fac? Luăm o placă cu un fir de rețea lipit și mergem la cel mai apropiat studio TV. Cu siguranță nu vor refuza într-o singură dimensiune. După aceea, puteți conecta partea de alimentare a sursei de alimentare. Este mai bine să faceți acest lucru incluzând o lampă incandescentă cu o putere de 75-100 W în întreruperea firului de rețea. Lampa ar trebui să se aprindă pentru scurt timp și apoi să se stingă. Dacă este pornit constant, verificați asamblarea corectă. Dacă totul este în ordine, scoateți lampa. Unitatea nu poate fi pornită fără sarcină, prin urmare, pentru timpul testării, o vom încărca cu rezistențe de doi wați de 500-600 Ohmi. Măsurăm tensiunea de ieșire. Dacă tensiunile diferă de cele calculate, măsurați tensiunea rețelei - poate fi foarte diferită de 220V. Verificăm funcționarea dispozitivului de pornire soft. Pentru a face acest lucru, conectăm avometrul în paralel cu rezistența R5. Când unitatea este pornită, dispozitivul ar trebui să arate o tensiune constantă de aproximativ 30V. După una sau două secunde, tensiunea ar trebui să dispară aproape complet. Un varistor poate fi conectat în paralel cu condensatorul C2,de exemplu JVR-7N391K, sau altul, pentru o tensiune de aproximativ 400V. Există găuri în placa de circuit imprimat. Unitatea este protejată de o siguranță de 8A.
Literatură: [1] „RADIO” Nr. 1, 1987 pp.35-37