Импульсный источник питания своими руками. Импульсный блок питания своими руками: пошаговая инструкция по сборке — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как собрать импульсный блок питания самостоятельно. Какие компоненты понадобятся для сборки. На что обратить внимание при проектировании схемы. Как правильно намотать трансформатор. Как настроить и отладить готовое устройство.

Содержание

Общие принципы работы импульсного блока питания

Импульсный блок питания (ИБП) — это устройство, преобразующее переменное сетевое напряжение в стабилизированное постоянное напряжение нужной величины. В отличие от линейных блоков питания, ИБП работает на высокой частоте (десятки-сотни кГц), что позволяет существенно уменьшить габариты и вес устройства.

Основные этапы преобразования напряжения в ИБП:

Выпрямление сетевого напряжения
Преобразование выпрямленного напряжения в переменное высокочастотное
Трансформация высокочастотного напряжения
Выпрямление и фильтрация выходного напряжения
Стабилизация выходного напряжения

Ключевым элементом ИБП является импульсный трансформатор, работающий на высокой частоте. Это позволяет существенно уменьшить его габариты по сравнению с обычным сетевым трансформатором.

Выбор топологии и основных компонентов

При проектировании ИБП необходимо определиться с топологией схемы. Для маломощных блоков питания (до 100-150 Вт) оптимальным выбором будет обратноходовой преобразователь (flyback). Его достоинства:

Простота схемы
Малое количество компонентов
Возможность получения нескольких выходных напряжений

Основные компоненты обратноходового ИБП:

Силовой ключ (MOSFET-транзистор)
ШИМ-контроллер
Импульсный трансформатор
Выходной выпрямитель
Цепь обратной связи

В качестве ШИМ-контроллера хорошо подойдет микросхема UC3842 или ее аналоги. Силовой ключ выбирается исходя из требуемой мощности — для блока питания на 100 Вт подойдет IRFP460 или аналогичный.

Расчет и изготовление импульсного трансформатора

Импульсный трансформатор — один из ключевых элементов ИБП. От правильности его расчета и изготовления во многом зависят характеристики всего устройства.

Основные этапы расчета трансформатора:

Выбор сердечника нужного размера
Расчет числа витков первичной и вторичной обмоток
Определение сечения проводов обмоток
Расчет зазора в магнитопроводе (если требуется)

Для блока питания мощностью 100 Вт на частоте преобразования 50 кГц подойдет ферритовый сердечник ETD34. Число витков первичной обмотки можно рассчитать по формуле:

N1 = (Vin * 10^8) / (4 * f * Bmax * Ae)

где:

Vin — входное напряжение
f — частота преобразования
Bmax — максимальная индукция (обычно 0.2-0.3 Тл)
Ae — эффективная площадь сечения сердечника

Число витков вторичной обмотки определяется требуемым выходным напряжением. Сечение провода выбирается исходя из протекающего тока — для первичной обмотки обычно 0.3-0.5 мм, для вторичной 0.8-1 мм.

Схема управления и обратной связи

Схема управления на ШИМ-контроллере обеспечивает стабилизацию выходного напряжения ИБП. Ее основные функции:

Генерация управляющих импульсов для силового ключа
Регулировка длительности импульсов в зависимости от нагрузки
Защита от перегрузки и короткого замыкания

Типовая схема включения ШИМ-контроллера UC3842 выглядит следующим образом:

Вывод 1 (FB) — подключение цепи обратной связи
Вывод 2 (COMP) — компенсирующая RC-цепочка
Вывод 3 (VFB) — датчик тока (резистор 0.5-1 Ом)
Вывод 4 (RT/CT) — задающий генератор (RC-цепочка)
Вывод 5 (GND) — общий провод
Вывод 6 (OUT) — выход на затвор силового ключа
Вывод 7 (VCC) — питание микросхемы
Вывод 8 (REF) — внутренний источник опорного напряжения

Обратная связь обычно реализуется через оптрон, что обеспечивает гальваническую развязку выхода от входа. В качестве опторазвязки хорошо подойдет PC817 или аналогичный.

Особенности монтажа и отладки

При монтаже импульсного блока питания нужно учитывать следующие моменты:

Силовые цепи должны быть разведены толстыми дорожками
Между силовыми и сигнальными цепями желательно делать экранирующие дорожки
Все электролитические конденсаторы шунтировать керамическими 0.1 мкФ
Обеспечить хороший теплоотвод для силовых элементов

Отладку ИБП лучше начинать с пониженного входного напряжения, постепенно повышая его до номинального. При этом контролируются следующие параметры:

Форма импульсов на затворе силового ключа
Напряжение и ток в первичной обмотке трансформатора
Выходное напряжение и его стабильность при изменении нагрузки

При возникновении проблем с запуском или нестабильной работой в первую очередь нужно проверить цепи обратной связи и компенсирующие RC-цепочки.

Защита и фильтрация

Для повышения надежности и улучшения параметров ИБП рекомендуется предусмотреть следующие элементы защиты и фильтрации:

Входной предохранитель и варистор для защиты от перенапряжений в сети
LC-фильтр на входе для подавления высокочастотных помех
Снабберные RC-цепочки параллельно силовым полупроводникам
Выходной LC-фильтр для сглаживания пульсаций
TVS-диод на выходе для защиты нагрузки от перенапряжений

Особое внимание стоит уделить входному и выходному фильтрам. Входной фильтр должен эффективно подавлять помехи в диапазоне частот от 150 кГц до 30 МГц. Выходной фильтр рассчитывается исходя из требуемого уровня пульсаций выходного напряжения.

Тестирование и доработка готового устройства

После сборки и настройки ИБП необходимо провести всестороннее тестирование устройства. Основные параметры, подлежащие проверке:

Стабильность выходного напряжения при изменении нагрузки
Уровень пульсаций выходного напряжения
КПД при разных уровнях нагрузки
Уровень создаваемых электромагнитных помех
Работа защит от перегрузки и короткого замыкания

Для точных измерений потребуется следующее оборудование:

Осциллограф с полосой пропускания не менее 100 МГц
Мультиметр с True RMS
Анализатор спектра для измерения уровня ЭМП
Электронная нагрузка

По результатам тестирования может потребоваться доработка отдельных узлов схемы. Чаще всего корректировке подвергаются:

Цепи обратной связи для улучшения стабилизации
Снабберные цепи для снижения уровня помех
Выходные фильтры для уменьшения пульсаций

Только после тщательного тестирования и отладки всех режимов работы ИБП можно считать готовым к эксплуатации.

Заключение

Сборка импульсного блока питания своими руками — непростая, но интересная задача. Она позволяет не только получить качественный источник питания, но и глубже разобраться в принципах работы преобразовательной техники. При грамотном подходе самодельный ИБП по своим характеристикам может не уступать промышленным образцам.

Основные моменты, на которые стоит обратить внимание при самостоятельном изготовлении ИБП:

Правильный выбор топологии и ключевых компонентов
Тщательный расчет и изготовление импульсного трансформатора
Грамотная разводка печатной платы с учетом требований ЭМС
Настройка цепей обратной связи для обеспечения стабильной работы
Всесторонее тестирование готового устройства

При соблюдении этих рекомендаций вполне реально создать надежный и эффективный импульсный блок питания своими руками.

ИМПУЛЬСНЫЙ БП СВОИМИ РУКАМИ

На основе готового импульсного трансформатора от компьютерного блока питания можно соорудить мощный самодельный БП на 200 ватт. Схема достаточно проста и в наладке не нуждается. Основа самотактируемый полумостовой драйвер выполненный на микросхеме IR2151.

Сигнал генератора усиливается каскадом на мощных полевых транзисторах, транзисторы нужно укрепить на теплоотвод. Термистор любой, его можно найти в тех же компьютерных блоках питания. Резистор 47 килоом подобрать с мощностью в несколько ватт. Диод FR107 можно заменить на аналогичный импульсный диод, например на FR207 и т.п. Электролитические конденсаторы использованы для сглаживании пульсаций и подавления сетевых помех, их емкость должна быть от 22 до 470 мкф с напряжением не ниже 200 вольт. Предохранитель можно поставить на 3 ампера. Импульсный трансформатор позволяет получить двухполярное напряжение 12 или 2 вольт, следовательно на выходе при желании можно получить 5 вольт, 10 вольт, 12вольт или 24 вольта.

Таким блоком питания можно питать достаточно мощные усилители низкой частоты или же приспособить блок под обыкновенный 12 вольтовый усилитель из серии TDA. Кроме этого блок питания можно дополнить регулятором напряжения и использовать в качестве импульсного лабораторного блока питания.

В качестве выпрямителей можно использовать быстрые или ультрабыстрые диоды на 4-10 ампер, отлично подходят диодные сборки из компьютерных блоков питания, там обычно ставят диоды шоттки с током до 20 ампер, диоды тоже желательно укрепить на теплоотвод, но только в том случае, если блок питания предназначен для работы на нагрузку от 100 ватт. Данный блок питания можно использовать как зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, поскольку выходной ток более 10 ампер!

Поделитесь полезными схемами

МОЩНЫЙ РАДИОПЕРЕДАТЧИК FM

Приводится схема очень качественного вещательного радиопередатчика на дальность до 5 километров.

СХЕМЫ НА МИКРОСХЕМЕ 555
На 555 серии есть неограниченное количество схем как для новичков и любителей, так и для профессионалов. На основе этого таймера можно собрать сигнализации, датчики, генераторы, преобразователи напряжения и частоты, высоковольтные устройства, звуковые и световые игрушки и даже усилители мощности звуковой частоты.

cxema.org — Мощный импульсный блок питания

В радиолюбительской практике многие самодельные конструкции остаются на полках без внимания по той причине, что не имеют блока питания. Одна из самых повторяемых конструкций — усилитель мощности низкой частоты, которому тоже нужен источник питания. Сетевые трансформаторы для запитки мощных усилителей стоят немало денег, да и размеры и вес иногда некстати. По этому в последнее время широкое применение нашли импульсные блоки питания. Эти блоки имеют полностью электронную начинку и работают в импульсном режиме. За счет повышенной рабочей частоте удается резким образом уменьшить размеры и вес источника питания. Схема такого блока питания была найдена в одном из зарубежных сайтов, недолго думая, решил повторить конструкцию.

Конструкция отличается особой простотой и дешевизной, в моем случае было потрачено всего 5$ на транзисторы и микросхему, все остальное можно найти в нерабочем компьютерном блоке питания.

Мощность такого блока может доходить до 400 ватт, для этого нужно только поменять диодный выпрямитель и электролиты, вместо 220 мкФ, поставить на 470.

Термистор — любой, он сохранит транзисторы во время броска напряжения при подачи питания. Имеется также сетевой фильтр, который состоит из дросселя и пленочных конденсаторов, в какой-то мере сглаживает сетевые помехи и пульсации.

Выпрямитель можно взять готовый, от компьютерного БП или собрать мост из диодов с током 3 А и более, обратное напряжение диодов не менее 400Вольт.

Полевые ключи — в моем случае использовались мощные силовые транзисторы IRF740 с рабочим напряжением 400 Вольт при токе 10 Ампер.

Ключи установлены на общий теплоотвод, но изолированы от него во избежания коротких замыканий. Выбор транзисторов не критичен, в ходе работы они у меня остаются холодными даже с выходной нагрузкой 50 ватт (при этом транзисторы без теплоотводов).

Трансформатор — выпаян из блока питания АТХ.

Сердцем блока питания является драйвер IR2153, она же и является задающим генератором. Драйвер достаточно мощный и номинал выходного сигнало достаточен для управления полевыми ключами. В случае использования микросхем в обычном DIP корпусе, нужен ультрабыстрый или быстрый диод, подключенный в прямом направлении от 1 к 8 выводу.

Собранная схема заработает сразу, если с монтажом ничего не перепутали. Ограничительный резистор 47 к для питания микросхемы нужен с мощностью 1-2 ватт, в моем случае нужного резистора не нашлось, поэтому использовал два резистора, суммарное сопротивление которых 47к. Этот резистор в ходе работы может чуть перегреться, но это не страшно и вполне нормально.

На выходе трансформатора можно использовать импульсные или быстрые диоды, можно также ставить диодные сборки Шоттки из компьютерных БП, как право, они рассчитаны на большие токи. Можно применять также отечественные диоды серии

КД213А, которые могут работать на частотах до 100кГц, а максимальный допустимый ток доходит до 10Ампер.

Первый запуск схемы нужно проводить с последовательно подключенной лампой накаливания на 220 Вольт 100 — 150 ватт, чтобы при неправильном монтаже схема не взорвалась.

ЧТО СДЕЛАТЬ, ЕСЛИ СХЕМА НЕ ЗАРАБОТАЛА? (несколько советов)

Если схема при первом включении не заработала, то в первую очередь проверьте в лишний раз монтаж, а вначале работ тщательно проверяйте компоненты на исправность.

На выход трансформатора подключите галогенную лампу на 20 ватт, которая будет играть в роль контрольной лампочки. Если при включении лампа начнет мигать, а схема будет издавать свист, то скорее всего не хватает напряжения для питания микросхемы. В таком случае нужно понизить номинал резистора 47к до 45, если не поможет, то до 40килоом и так до тех пор, пока не нормализуется работа генератора.

Нормально настроенная и рабочая схема не должна издавать слышимых звуков, транзисторы без выходной нагрузки должны быть холодными, на каждом конденсаторе должно быть 150 160 вольт постоянного тока. Если один из конденсаторов греется, то проверьте мост, скорее всего имеется неисправный диод и на конденсатор поступает переменный ток. После устранения неполадок замените конденсатор и включите схему.

Такой блок питания можно использовать в качестве лабораторного блока питания, или зарядного устройства для мощных кислотных аккумуляторов автомобиля, мы лишь представили вариант сборки, а где применить — ваша фантазия. Оставайтесь с нами, станьте подписчиком нашей группы ВК и будьте в курсе о новых обновлениях.

Плата в формате Sprint-layout

С уважением — АКА КАСЬЯН

Импульсный блок питания 24в 3а своими руками

Импульсные источники питания (ИИП) обычно являются достаточно сложными устройствами, из-за чего начинающие радиолюбители стремятся их избегать. Тем не менее, благодаря распространению специализированных интегральных ШИМ-контроллеров, есть возможность конструировать достаточно простые для понимания и повторения конструкции, обладающие высокими показателями мощности и КПД. Предлагаемый блок питания имеет пиковую мощность около 100 Вт и построен по топологии flyback (обратноходовой преобразователь), а управляющим элементом является микросхема CR6842S (совместимые по выводам аналоги: SG6842J, LD7552 и OB2269).

Внимание! В некоторых случаях для отладки схемы может понадобится осциллограф!

Технические характеристики

Размеры блока: 107х57х30 мм (размеры готового блока с Алиэкспресс, возможны отклонения).
Выходное напряжение: версии на 24 В (3-4 А) и на 12 В (6-8 А).
Мощность: 100 Вт.
Уровень пульсаций: не более 200 мВ.

На Али легко найти множество вариантов готовых блоков по этой схеме, например, по запросам вида «Artillery power supply 24V 3A», «Блок питания XK-2412-24», «Eyewink 24V switching power supply» и тому подобным. На радиолюбительских порталах данную модель уже окрестили «народной», ввиду простоты и надёжности. Схемотехнически варианты 12В и 24В различаются незначительно и имеют идентичную топологию.

Обратите внимание! В данной модели БП у китайцев весьма высок процент брака, поэтому при покупке готового изделия перед включением желательно тщательно проверять целостность и полярность всех элементов. В моём случае, например, диод VD2 имел неверную полряность, из-за чего уже после трёх включений блок сгорел и мне пришлось менять контроллер и ключевой транзистор.

Подробно методология проектирования ИИП вообще, и конкретно этой топологии в частности, тут рассматриваться не будет, ввиду слишком большого объёма информации — см. отдельные статьи.

Далее подробно разберём назначение элементов в схеме.

Импульсный блок питания мощностью 100Вт на контроллере CR6842S.

Назначение элементов входной цепи

Рассматривать схему блока будем слева-направо:

F₁	Обычный плавкий предохранитель.
5D-9	Терморезистор, ограничивает бросок тока при включении блока питания в сеть. При комнатной температуре имеет небольшое сопротивление, ограничивающее броски тока, при протекании тока разогревается, что вызывает снижение сопротивления, поэтому в дальнейшем не влияет на работу устройства.
C₁	Входной конденсатор, для подавления несимметричной помехи. Ёмкость допустимо немного увеличить, желательно чтобы он был помехоподавляющим конденсатором типа X2 или имел большой (10-20 раз) запас по рабочему напряжению. Для надёжного подавления помех должен иметь низкие ESR И ESL.
L₁	Синфазный фильтр, для подавления симметричной помехи. Состоит из двух катушек индуктивности с одинаковым числом витков, намотанных на общем сердечнике и включенных синфазно.
KBP307	Выпрямительный диодный мост.
R₅, R₉	Цепочка, необходимая для запуска CR6842. Через неё осуществляется первичный заряд конденсатора C₄ до 16.5В. Цепь должна обеспечивать ток запуска не менее 30 мкА (максимум, согласно даташиту) во всём диапазоне входных напряжений. Также, в процессе работы посредством этой цепочки осуществляется контроль входного напряжения и компенсация напряжения при котором закрывается ключ — увеличение тока, втекающего в третий пин, вызывает понижение порогового напряжения закрытия ключа.
R₁₀	Времязадающий резистор для ШИМ. Увеличение номинала данного резистора уменьшит частоту переключения. Номинал должен лежать в пределах 16-36 кОм.
C₂	Сглаживающий конденсатор.
R₃, C₇, VD₂	Снабберная цепь, защищающая ключевой транзистор от обратных выбросов с первичной обмотки трансформатора. R₃ желательно использовать мощностью не менее 1Вт.
C₃	Конденсатор, шунтирующий межобмоточную ёмкость. В идеале должен быть Y-типа, либо же должен иметь большой запас (15-20 раз) по рабочему напряжению. Служит для уменьшения помех. Номинал зависит от параметров трансформатора, делать слишком большим нежелательно.
R₆, VD₁, C₄	Данная цепь, запитываясь от вспомогательной обмотки трансформатора образует цепь питания контроллера. Также данная цепь влияет на цикл работы ключа. Работает это следующим образом: для корректной работы напряжение на седьмом выводе контроллера должно находиться в пределах 12.5 — 16.5 В. Напряжение 16.5В на этом выводе является порогом, при котором происходит открытие ключевого транзистора и энергия начинает запасаться в сердечнике трансформатора (в это время микросхема питается от C₄). При понижении ниже 12.5В микросхема отключается, таким образом конденсатор C₄ должен обеспечивать питание контроллера пока из вспомогательной обмотки не поступает энергии, поэтому его номинала должно быть достаточно чтобы удерживать напряжение выше 12.5В пока ключ открыт. Нижний предел номинала C₄ следует рассчитывать исходя из потребления контроллера около 5 мА. От времени заряда данного конденсатора до 16.5В зависит время закрытого ключа и определяется оно током, который может отдать вспомогательная обмотка, при этом ток ограничивается резистором R₆. Кроме всего прочего, посредством данной цепи в контроллере предусмотрена защита от перенапряжения в случае выхода из строя цепей обратной связи — при превышении напряжения выше 25В контроллер отключится и не начнёт работать пока питание с седьмого пина не будет снято.
R₁₃	Ограничивает ток заряда затвора ключевого транзистора, а также обеспечивает его плавное открытие.
VD₃	Защита затвора транзистора.
R₈	Подтяжка затвора к земле, выполняет несколько функций. Например, в случае отключения контроллера и повреждения внутренней подтяжки данный резистор обеспечит быстрый разряд затвора транзистора. Также, при корректной разводке платы обеспечит более короткий путь тока разряда затвора на землю, что должно положительно сказаться на помехозащищённости.
BT₁	Ключевой транзистор. Устанавливается на радиатор через изолирующую прокладку.
R₇, C₆	Цепь служит для сглаживания колебаний напряжения на токоизмерительном резисторе.
R₁	Токоизмерительный резистор. Когда напряжение на нём превышает 0.8В контроллер закрывает ключевой транзистор, таким образом регулируется время открытого ключа. Кроме того, как уже говорилось выше, напряжение при котором будет закрыт транзистор также зависит от входного напряжения.
C₈	Фильтрующий конденсатор оптопары обратной связи. Допустимо немного увеличить номинал.
PC817	Опторазвязка цепи обратной связи. Если транзистор оптопары закроется это вызовет повышение напряжения на втором выводе контроллера. Если напряжение на втором выводе будет превышать 5.2В дольше 56 мс, это вызовет закрытие ключевого транзистора. Таким образом реализована защита от перегрузки и короткого замыкания.

В данной схеме 5-й вывод контроллера не используется. Однако, согласно даташиту на контроллер, на него можно повесить NTC-термистор, который обеспечит отключение контроллера в случае перегрева. Стабилизированный выходной ток данного вывода — 70 мкА. Напряжение срабатывания температурной защиты 1.05В (защита включится при достижении сопротивления 15 кОм). Рекомендуемый номинал термистора 26 кОм (при 27°C).

Параметры импульсного трансформатора

Поскольку импульсный трансформатор это один из самых сложных в проектировании элементов импульсного блока, расчёт трансформатора для каждой конкретной топологии блока требует отдельной статьи, поэтому подробного описания методологии тут не будет, тем не менее для повторения описываемой конструкции следует указать основные параметры используемого трансформатора.

Следует помнить, что одно из важнейших правил при проектировании — соответствие габаритной мощности трансформатора и выходной мощности блока питания, поэтому первым делом, в любом случае, выбирайте подходящие вашей задаче сердечники.

Чаще всего данная конструкция поставляется с трансформаторами, выполненными на сердечниках типа EE25 или EE16, либо аналогичных. Собрать достаточно информации по количеству витков в данной модели ИИП не удалось, поскольку в разных модификациях, несмотря на схожие схемы, используются различные сердечники.

Увеличение разницы в количестве витков ведёт к уменьшению потерь на переключение ключевого транзистора, но повышает требования к его нагрузочной способности по максимальному напряжению сток-исток (VDS).

Для примера, будем ориентироваться на стандартные сердечники типа EE25 и значение максимальной индукции Bmax = 300 мТ. В этом случае соотношение витков первой-второй-третьей обмотки будет равно 90:15:12.

Следует помнить, что указанное соотношение витков не является оптимальным и возможно потребуется корректировка соотношений по результатам испытаний.

Первичную обмотку следует наматывать проводником не тоньше 0.3мм в диаметре. Вторичную обмотку желательно выполнять сдвоенным проводом диаметром 1мм. Через вспомогательную третью обмотку течёт малый ток, поэтому провода диаметром 0.2мм будет вполне достаточно.

Описание элементов выходной цепи

Далее кратко рассмотрим выходную цепь источника питания. Она, в общем-то, совершенно стандартна, от сотен других отличается минимально. Интересна может быть лишь цепочка обратной связи на TL431, но её мы тут подробно рассматривать не будем, потому что про цепи обратной связи есть отдельная статья.

VD₄	Сдвоенный выпрямительный диод. В идеале подбирать с запасом по напряжениютоку и с минимальным падением. Устанавливается на радиатор через изолирующую прокладку.
R₂, C₁₂	Снабберная цепь для облегчения режима работы диода. R₂ желательно использовать мощностью не менее 1Вт.
C₁₃, L₂, C₁₄	Выходной фильтр.
C₂₀	Керамический конденсатор, шунтирующий выходной конденсатор C₁₄ по ВЧ.
R₁₇	Нагрузочный резистор, обеспечивающий нагрузку для холостого хода. Также через него разряжаются выходные конденсаторы в случае запуска и последующего отключения без нагрузки.
R₁₆	Токоограничивающий резистор для светодиода.
C₉, R₂₀, R₁₈, R₁₉, TLE431, PC817	Цепь обратной связи на прецизионном источнике питания. Резисторы задают режим работы TLE431, а PC817 обеспечивает гальваническую развязку.

Что можно улучшить

Вышеописанная схема обычно поставляется в готовом виде, но, если собирать схему самому, ничто не мешает немного улучшить конструкцию. Модифицировать можно как входные, так и выходные цепи.

Если в ваших розетках земляной провод имеет соединение с качественной землёй (а не просто ни к чему не подключен, как это часто бывает), можно добавить два дополнительных Y-конденсатора, соединённых каждый со своим сетевым проводом и землёй, между L₁ и входным конденсатором C₁. Это обеспечит симметрирование потенциалов сетевых проводов относительно корпуса и лучшее подавление синфазной составляющей помехи. Вместе с входным конденсатором два дополнительных конденсатора образуют т.н. «защитный треугольник».

После L₁ также стоит добавить ещё один конденсатор X-типа, с той же ёмкостью что у C₁.

Для защиты от импульсных бросков напряжения большой амплитуды целесообразно параллельно входу подключать варистор (например 14D471K). Также, если у вас есть земля, для защиты в случае аварии на линии электроснабжения, при которой вместо фазы и нуля фаза попадаётся на оба провода, желательно составить защитный треугольник из таких же варисторов.

Защитный треугольник на варисторах.

При повышении напряжения выше рабочего, варистор снижает своё сопротивление и ток течёт через него. Однако, ввиду относительно низкого быстродействия варисторов, они не способны шунтировать скачки напряжения с быстро нарастающим фронтом, поэтому для дополнительной фильтрации быстрых скачков напряжения желательно параллельно входу подключать также двунаправленный TVS-супрессор (например, 1.5KE400CA).

Опять же, при наличии земляного провода, желательно добавить на выход блока ещё два Y-конденсатора небольшой ёмкости, включенных по схеме «защитного треугольника» параллельно с C₁₄.

Для быстрой разрядки конденсаторов при отключении устройства параллельно входным цепям целесообразно добавить мегаомный резистор.

Каждый электролитический конденсатор желательно зашунтировать по ВЧ керамикой малой ёмкости, расположенной максимально близко к выводам конденсатора.

Ограничительный TVS-диод будет не лишним поставить также и на выход — для защиты нагрузки от возможных перенапряжений в случае проблем с блоком. Для 24В версии подойдёт, например 1.5KE24A.

ИМПУЛЬСНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ 0.8-24В 50 ВАТТ

Устройство собрано модульно (в корпусе от картриджа HP размером 100х75х55):

Основная плата со своим импульсным стабилизатором напряжения 5 вольт на MC34063 и схема измерения напряжения и тока на Atmega8 с индикацией на трехразрядных светодиодным индикаторах (ОК и ОА, в архиве обе прошивки VA_Atm8+_CC.hex и VA_Atm8+_CA.hex соответственно).
Выпрямитель с импульсным регулируемым понижающим преобразователем на MP1584 (входное 28В и выходное 0.8..25В, с небольшой переделкой), возможно применение преобразователя на LM2576 готового модуля или самодельного, печатка в архиве (при этом диапазон напряжений для этого вольтметра будет 1.20..37.0В). Схема и плата такого варианта есть в архиве. При этом нужно учитывать, что у LM2576, LM2596 входное и выходное напряжение 40В и 37В, у LM2576HV 57В и 60В, а минимальное напряжение у всех перечисленных DC-DC 1,2В. В архиве есть все варианты прошивок для токов и напряжений, в зависимости от примененного DC-DC преобразователя и для всех вариантов индикаторов. Необходимо также подобрать входной делитель (R2), чтобы максимальные показания были почти в верхнем положении ползунка подстроечного резистора RV4.
Импульсный блок питания для галогенных ламп 60 Ватт ZORN. Его придется немного модифицировать, как это сделать я расскажу позже. Возможно применение более мощного блока электронного трансформатора или обычного трансформатора, в последнем случае необходимо заменить высокочастотные диоды D1-D4 на обычный диодный мост.

В корпусе (крышке) прорезается окно под светодиодные индикаторы и колодка для подключения нагрузки, сбоку высверливается отверстие под регулятор напряжения. Вставляется плата индикации и измерения, закрепляется несколькими каплями термоклея. Плата изнутри прикрывается защитной пластинкой из электрокартона или пластика, вырезанного по размерам платы. На нее устанавливается плата выпрямителя с регулируемым преобразователем. Светодиодные индикаторы прикрываются прозрачным светофильтром. Сзади второй половинки картриджа (донышке) сверлится отверстие под сетевой шнур и дремелем вырезается прямоугольное окно под выключатель. Затем крепится плата электронного трансформатора несколькими каплями термоклея. Обе половинку картриджа скрепляются металлическими пластинами размером 6х25 с резьбовыми отверстиями под винтики с утопающей головкой М3х12.

Шунт для амперметра от китайского вольтметра BT830 или BT890. Напряжение, пропорциональное току усиливается операционным усилителем на LM358 и далее поступает на АЦП7 контроллера Atmega8. Измеряемое напряжение через делитель поступает на другой вход АЦП6. В обоих каналах предусмотрена подстройка с помощью многооборных резисторов выводимой информации (подстройка тока и напряжения). Для повышения точности измерения тока до единиц миллиампер и напряжения до милливольт, применен оверсемплинг с фильтрацией напряжения от случайных помех (всего 64 замера приблизительно через 1 миллисекунду, сортируются пузырьковым методом и суммируются 16 средних значений, а делятся только на четыре). Затем уже отфильтрованная с дополнительными двумя разрядами величина поступает на фильтр Кальмана. Такая двойная фильтрация позволяет измерять даже импульсное напряжение, при этом показания стабильны и не «прыгают». Вольтметр имеет два автоматических режима измерения 0,00. 9,99В и 10,0. 30,0В, амперметр имеет один режим измерения 0,00. 3,00А. Индикаторы работают в прерывании микроконтроллера TIMER0 и мерцания вообще не заметно. В момент каждого прерывания подсвечивается только один разряд и продолжает подсвечивать это знакоместо до следующего прерывания. Можно сделать, что будут подсвечиваться парно первый разряд первого и второго индикатора, затем второй LCD1 и LCD2 и т.д., но тогда нужно отказаться от двух пределов измерения вольтметра, так как запятые будут синхронны для обоих индикаторов. Программа с оптимизацией по скорости занимает в памяти микроконтроллера всего чуть более 28%. Возможно добавить звуковую или светодиодную сигнализацию при превышении мощности и тока. У контроллера остались свободные ноги, возможно измерять температуру внутри корпуса и при превышении определенного порога отключать DC-DC преобразователь.

Типовая схема электронного трансформатора

Переделка схемы занимает немного времени. Увеличиваем количество витков на вторичной обмотке трансформатора Т2. Можно простым продеванием провода ПЭД 0.8-1.2 около 40 витков. Включаем трансформатор с нагруженной лампой на 24В и замеряем напряжение, оно должно быть порядка 20 вольт или сматываем вторичку, считая витки, и наматываем новый провод (количество витков должно быть в два раза больше деленное на 1.2). На плате выпаиваются концы обмотки обратной связи и вместо нее устанавливается перемычка, прямо на плате. Затем на трансформаторе Т1 многожильным проводом делается 1 виток простым продеванием, затем не разрезая провод делаем 1-2 витка на Т2 и в разрыв концов впаиваем резистор 5-10 Ом 1 Вт. Затем подпаиваем электролитический конденсатор 47-100 мкФ на 400В к выходу диодного моста, где обозначены + и -. Желательно также транзисторы 13003 поменять на 13007, 13009. Можно на транзисторы закрепить небольшие пластинчатые изоляторы из алюминия на каждый транзистор или общий через изолирующие прокладки. Достоинством этого импульсного блока питания является то, что он не боится кратковременных коротких замыканий на выходе и малые размеры. На этом переделка электронного трансформатора закончена и можно переходить к следующему этапу.

Внешний вид, переделанного электронного трансформатора

Готовый импульсный понижающий преобразователь напряжения на MP1584

Схема регулятора напряжения на плате с готовым модулем на MP1584

Готовая плата с модулем на MP1584

Модуль подвергается небольшой переделке. Выпаивается подстроечный резистор и вместо его впаивается переменный резистор на 200 кОм. Если не предполагается изготавливать плату под этот модуль, можно поступить проще. Прямо на готовую плату с МР1584 к средним выводам Vin-, Vin+ и Vout-, Vout+ подпаять конденсаторы на 33-330 мкФ 50-68В.

Готовый импульсный преобразователь на LM2596

Здесь тоже нужна небольшая переделка. Выпаивается подстроечный резистор, на плате его уже нет (слева, внизу три контактные площадки) и вместо его впаивается переменный резистор того же номинала. Обычно 10 кОм.

Схема самодельного регулятора напряжения на LM2576

Печатная плата самодельного регулятора напряжения на LM2576

3D вид печатной платы регулятора на LM2576

(плата в этот раз не изготавливалась, в связи с отсутствием LM2576, в наличии только LM2575, но они слабее)

Контроллер прошивался самодельным программатором AVRISP.

Перед этим необходимо сделать самодельный переходник. Берем разъем ВН-10 вилку и подпаиваем проводки к VCC, GND, MISO, MOSI, SCK.

Устройство во время отладки и прошивки.

Припаяны провода от самодельного переходника ISP разъема.

Контроллер прошивается в среде CodeVisionAVR.

Фьюзы выставляются согласно рисунку. Возможно использовать WinAVR, выставив внутренний генератор 8 мГц. Остальное как есть.

Или в любой программе для прошивки (AVRDude), выставив фьюзы,

согласно этому рисунку.

Для наладки подключаем к выходу блока питания резистор, например 10 Ом 10 Ватт 1% и мультиметр в режиме измерения напряжения, предел 20В. Выставляем напряжение 1В и подстроечным резистором RV4 добиваемся показаний 1.00 В. Затем резистором RV3 устанавливаем показания 0.10А. Проверяем для других напряжений 5В — 0,5А, 10В — 1А. Такой калибровки для указателя напряжения и тока для блока питания достаточно. Далее проверять не следует, задымится резистор нагрузки. У меня подключен 5.6 Ом 5% 7Вт.

В ходе экспериментов, я заменил преобразователь на LM2576 преобразователем на МР1584, не посмотрев, что на нем не распаяны электролиты. Показания слегка стали подергиваться и я сразу схватился за усовершенствование программы. Сделал побольше временные задержки перед замерами и уменьшил коэффициент в фильтре Кальмана. При этом на изменения напряжения блока, показания реагировали лениво, несколько секунд, но замирали и стояли, как вкопанные и соответствовали показаниям мультиметра. Только после этого я догадался взглянуть осциллографом на выходе блока (параллельно нагрузке) и ужаснулся. На выходе была сплошная переменка. Электронный трансформатор лупил на 50 кГц и я видел удвоенную частоту в 100 кГц. После подпаивания сглаживающих конденсаторов, все встало на свои места и я вернул в программе прежние величины, откомпилировал и прошил заново. Все перечисленные выше модули я покупал на EBay да и остальные радиодетали тоже. Обычно заказываю десятками, для меня такого количества достаточно и выходит дешевле. Например, готовый модуль MP1585 обошелся мне около 4$ за десяток. LM2576 вообще копеечные, но лучше заказывать LM2596, т.к. у последних выше частота преобразования и потребуется дроссель меньшей индуктивности. SMD резисторы и конденсаторы нужно брать упаковками по 500-1000 штук разных номиналов.

Акопов Роберт UN7RX, arg777 (at) mail.ru
http://arcalc.do.am/

Импульсный блок питания рассчитан на выходное напряжение в пределах 20-28В, при максимальном долговременном токе нагрузки 10А без принудительного охлаждения и до 18А при использовании вентилятора. В качестве контроллера используется широко распространенная в промышленных устройствах микросхема UC 3825. Ее выбор был обусловлен, прежде всего, наличием. Ну, а раз она является (наряду с 3525) промышленным стандартом, то и не пришлось долго раздумывать.

Блок питания представляет собой типовой полумост с оптронной развязкой ОС по напряжению. Защита по току осуществляется с помощью трансформатора тока.

К особенностям можно отнести повышенные требования к монтажу и конструкции. Причин тут несколько. Во-первых, примененный к

Как сделать лабораторный источник питания своими руками

Подборка рекомендаций и ссылок по сборке лабораторного источника питания (ЛБП) своими собственными руками из доступных комплектующих. Вариантов сделать для себя точный блок питания с регулировкой множество — начиная от простых и бюджетных, заканчивая серьезными устройствами с мощной стабилизацией, связью с компьютером и удаленным программированием.

Программируемые и управляемые модули для ЛБП

Простой способ собрать для себя лабораторный источник питания — это взять управляемый модуль-преобразователь со стабилизацией питания. Одни из самых мощных на Алиэкспресс — это модули RD DPS5015 и DPS5020, с выходными токами 15 и 20 Ампер соответственно. Для удаленного управления выбирайте версии «С» — communication для работы через USB/Bluetooth/Wi-Fi. Модули RD DPH5005 имеют встроенный Buck Boost конвертер для повышения напряжения (можно питать 12/24 вольта и получить на выходе, 30-40-50В. Один из самых продвинутых программируемых преобразователей питания — это модель RD 6006 (подробный обзор). Предыдущий список модулей с интересными вариантами.

Компактные преобразователи питания

Не всегда нужны громоздкие источники и приборы, но достаточно бывает компактного преобразователя для подключения и быстрого теста самоделок. На выбор могу предложить несколько вариантов. Например, простой карманный источник питания, который работает от USB зарядки или павербанка — DP3A, с поддержкой быстрой зарядки QC3.0 и возможностью выставить нужный ток или напряжение со стабилизацией до 15W. Подробный обзор DP3A по ссылке. Чуть мощнее и в отдельном корпусе под блочный монтаж — преобразователь 32В/4А с встроенными защитами (OVP/OСР/ОРР) и стабилизацией тока и напряжения CC/CV, а также возможностью поднять выходное напряжение (Buck Boost). Еще один полезный для домашних самоделок источник — простой блок питания наподобие ноутбучного, но со встроенным показометром и регулировкой. Заявлена стабилизация напряжения мощность до 72W (максимум 3А на выходе).

Стационарные источники питания все-в-одном

Для стационарной работы я бы рекомендовал иметь дома хотя бы один мощный источник типа KORAD. Цифры в названии подобных ЛБП обычно показывают максимальные режимы питания: 30/60 Вольт и 5/10 Ампер. То есть KORAD KA3005 — это 30В/5А, модели 6005 стабилизирует большее выходное напряжение, а типа 3010 — больший ток (до 10 А). Плюс подобных источников — встроенный сетевой преобразователь на 220В.

Модули сетевого питания для сборки ЛБП

Для питания управляемых модулей нужен сетевой преобразователь. Я бы не рекомендовал брать дешевые «народные» платы питания, а предложил бы посмотреть в сторону корпусных БП. В таких уже продумано охлаждение и монтаж, присутствует некоторая регулировка выхода. На выбор предлагаются источники с выходным напряжением на 5V, 12V, 24V, 36V, 48V, 60V и мощностью до 400 Вт. Конечно, можно использовать и компьютерные источники питания АТХ (с выходом 12В и преобразователем типа DPH5005, или с переделкой для повышения выходного напряжения), и другие от старой аппаратуры.

Таким образом, можно на базе готовых модулей и источников тока создать свой удобный и точный блок лабораторного питания. За основу можно взять как старую технику, так и полностью готовые комплектующие с Алиэкспресс и радиомагазинов. Цены варьируются от $5 за простой преобразователь с экраном и стабилизацией, и до $100 за мощное устройство. Из полезных функций — наличие Buck Boost конвертера, который помогает повышать напряжение при недостатке входного, функция заряда аккумуляторов (с наличием встроенной защиты и счетчиков емкости), функция стабилизации тока, функции удаленного управления.

Источники питания | Сделай сам своими руками

Архив рубрики Источники питания

Бестопливный генератор – зарядное устройство для мобильного телефона.

Читаем дальше →

Небольшое описание к видеоролику, в котором продемонстрирована работа топливного элемента, работающего на этиловом спирте.

Читаем дальше →

В статье описана конструкция простого симисторного регулятора мощности для управления лампами накаливания и светодиодными лампами, рассчитанными на управление с помощью диммеров. Так же рассказано об опыте ремонта фабричных диммеров производства компании Leviton.

Читаем дальше →

В этой статье описана конструкция самодельного портативного зарядного устройства, предназначенного для питания или заряда аккумуляторов плееров, мобильных телефонов и смартфонов, совместимых с интерфейсом USB.

Отличие этого блока питания от себе подобных в том, что он сам управляет своим включением и отключением, как в режиме заряда собственных аккумуляторов, так и в режиме отдачи энергии.

Читаем дальше →

Об источниках дешёвых литий-ионных аккумуляторов и о том, как разобрать аккумуляторную батарею от ноутбука при ремонте или для извлечения батарей при повторном использовании.

Читаем дальше →

Давно мечтал изготовить из обычной 9-ти Вольтовой батареи типа «Крона» аккумулятор для своих мультиметров M890C+ и DT-830B. И вот, наконец, дошла очередь и до этой самоделки.

Эта статья о том, как превратить батарею типа «Крона» в аккумулятор, используя минимальное количество деталей.

Читаем дальше →

Эта статья о том, как собрать самый простой регулятор мощности для паяльника или другой подобной нагрузки. https://oldoctober.com/

Схему такого регулятор можно разместить в сетевой вилке или в корпусе от сгоревшего или ненужного малогабаритного блока питания. На сборку устройства уйдёт от силы час-два.

Читаем дальше →

В этой статье рассказано о том, как рассчитать и намотать импульсный трансформатор для самодельного полумостового блока питания, который можно изготовить из электронного балласта сгоревшей компактной люминесцентной лампочки.

Речь пойдёт о «ленивой намотке». Это когда лень считать витки. https://oldoctober.com/

Читаем дальше →

В этой статье Вы найдёте подробное описание процесса изготовления импульсных блоков питания разной мощности на базе электронного балласта компактной люминесцентной лампы.

Импульсный блок питания на 5… 20 Ватт вы сможете изготовить менее чем за час. На изготовление 100-ваттного блока питания понадобится несколько часов. https://oldoctober.com/

Построить блок питания будет ненамного сложнее, чем прочитать эту статью. И уж точно, это будет проще, чем найти низкочастотный трансформатор подходящей мощности и перемотать его вторичные обмотки под свои нужды.

Читаем дальше →

Эта публикация продолжает цикл статей посвящённых постройке любительского усилителя низкой частоты.

В статье описана конструкция блока питания, собранного из доступных деталей и предназначенного для питания стерео усилителя мощностью 10 Ватт в канале.

Статьи пишутся по мере изготовления того или иного блока. http://oldoctober.com/

На очереди блок регуляторов и блок оконечного усилителя.

Читаем дальше →

Любая ссылка, представленная на сайте, проходит проверку на предмет трэшевости, но при этом может не иметь никакого отношения к теме сайта. Хотя, и статьи, размещённые на сайте, тоже часто этим страдают. 🙂 Если Вы решили покинуть сайт, то объявление спонсоров, не самое плохое место для перехода.

Страница 1 из 2 1 2 »

Делаем импульсный блок питания на UC3842 своими руками

При создании какого-либо устройства может возникнуть проблема создания простого и надежного источника питания. Один из вариантов — импульсный источник питания.

Сегодня много простых схем импульсных блоков питания на минимальном количестве не дефицитных элементов.

В статье, ниже предлагаем описание одного из вариантов простого импульсного блока питания на недорогой микросхеме UC3842.

Схема реализована на основе микросхемы UC3842. Эта микросхема получила широкое распространение, начиная со второй половины 90-х годов. На ней реализовано множество различных источников питания для телевизоров, факсов, видеомагнитофонов и другой техники. Такую популярность UC3842 получила благодаря своей малой стоимости, высокой надежности, простоте схемотехники и минимальной требуемой обвязке.

Принципиальная схема импульсного источника питания на мс UC3842 (КА3842)

На входе блока питания, расположен сетевой выпрямитель напряжения, включающий плавкий предохранитель FU1 на ток 5 А, варистор Р1 на 275 В для защиты блока питания от превышения напряжения в сети, конденсатор С1, терморезистор R1 на 4,7 Ом, диодный мост VD1…VD4 на диодах FR157 (2 А, 600 В) и конденсатор фильтра С2 (220 мкФ на 400 В). Терморезистор R1 в холодном состоянии имеет сопротивление 4,7 Ом, и при включении питания ток заряда конденсатора С2 ограничивается этим сопротивлением. Далее резистор разогревается за счет проходящего через него тока, и его сопротивление падает до десятых долей ома. При этом он практически не влияет на дальнейшую работу схемы.

Резистор R7 обеспечивает питание ИМС в период запуска блока питания. Обмотка II трансформатора Т1, диод VD6, конденсатор С8, резистор R6 и диод VD5 образуют так называемую петлю обратной связи (Loop Feedback), которая обеспечивает питание ИМС в рабочем режиме, и за счет которой осуществляется стабилизация выходных напряжений. Конденсатор С7 является фильтром питания ИМС. Элементы R4, С5 составляют времязадающую цепочку для внутреннего генератора импульсов ИМС.

Резистивный делитель R2, R3 задает напряжение, вырабатываемое петлей обратной связи, на входе усилителя ошибки, другими словами, определяет напряжение стабилизации. Элементы R5, С6 необходимы для компенсации. АЧХ усилителя ошибки. Резистор R9 — токоограничивающий, резистор R13 защищает полевой транзистор VT1 в случае обрыва резистора R9. Резистор R11 является измерительным для определения тока через транзистор VT1. Элементы R10, C10 образуют интегрирующую цепочку, через которую напряжение с резистора R11, являющееся эквивалентом тока через транзистор VT1, поступает на второй компаратор ИМС. Элементы VD7, R8, С9, VD8, С11 и R12 формируют требуемую форму импульсов, устраняют паразитную генерацию фронтов и защищают транзистор от мощных импульсов напряжения.

Трансформатор преобразователя намотан на ферритовом сердечнике с каркасом ETD39 фирмы Siemens+Matsushita. Этот набор отличается круглым центральным керном феррита и большим пространством для толстых проводов. Пластмассовый каркас имеет выводы для восьми обмоток. Намоточные данные трансформатора приведены в таблице, ниже:

Сборка трансформатора осуществляется с помощью специальных крепежных пружин. Следует обратить особое внимание на тщательность изоляции каждого слоя обмоток с помощью лакоткани, а между обмотками I, II и остальными обмотками следует проложить несколько слоев лакоткани, обеспечив надежную изоляцию выходной части схемы от сетевой. Обмотки следует наматывать способом «виток к витку», не перекручивая провода. Естественно, не следует допускать перехлеста проводов соседних витков и петель.

Выходная часть блока питания представлена на рисунке, ниже. Она гальванически развязана от входной части и включает в себя три функционально идентичных блока, состоящих из выпрямителя, LC-фильтра и линейного стабилизатора. Первый блок — стабилизатор на 5 В (5 А) — выполнен на ИМС линейного стабилизатора А2 SD1083/84 (DV, LT). Эта микросхема имеет схему включения, корпус и параметры, аналогичные МС КР142ЕН12, однако рабочий ток составляет 7,5 А для SD1083 и 5 А для SD1084.

Второй блок — стабилизатор +12/15 В (1 А) — выполнен на ИМС линейного стабилизатора A3 7812 (12 В) или 7815 (15 В). Отечественные аналоги этих ИМС — КР142ЕН8 с соответствующими буквами (Б, В), а также К1157ЕН12/15. Третий блок — стабилизатор -12/15 В (1 А) — выполнен на ИМС линейного стабилизатора. А4 7912 (12 В) или 7915 (15 В). Отечественные аналоги этих ИМС- К1162ЕН12Д5.

Резисторы R14, R17, R18 необходимы для гашения излишнего напряжения на холостом ходу. Конденсаторы С12, С20, С25 выбраны с запасом по напряжению ввиду возможного возрастания напряжения на холостом ходу. Рекомендуется использовать конденсаторы С17, С18, С23, С28 типа К53-1А или К53-4А. Все ИМС устанавливаются на индивидуальные пластинчатые радиаторы с площадью не менее 5 см2.

Конструктивно блок питания выполнен в виде одной односторонней печатной платы, установленной в корпус от блока питания персонального компьютера. Вентилятор и входные сетевые разъемы используются по назначению. Вентилятор подключен к стабилизатору + 12/15 В, хотя возможно сделать дополнительный выпрямитель или стабилизатор на +12 В без особой фильтрации.

Все радиаторы установлены вертикально, перпендикулярно выходящему через вентилятор воздушному потоку.

К выходам стабилизаторов подключены по четыре провода длиной 30…45 мм, каждый комплект выходных проводов обжат специальными пластиковыми зажимами-ремешками в отдельный жгут и оснащен разъемом того же типа, который используется в персональном компьютере для подключения различных периферийных устройств.

Параметры стабилизации определяются параметрами ИМС стабилизаторов. Напряжения пульсаций определяются параметрами самого преобразователя и составляют примерно 0,05% для каждого стабилизатора.

Автор: Семьян А.П.

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

П О П У Л Я Р Н О Е:

Вторая жизнь старого электросчётчика

Старые индукционные бытовые электросчётчики счётчики больше не нужны – они уже не обеспечивают точность учёта и заменяются электронными. Их судьба – помойка или полка в гараже, «на всякий случай». Мы попробуем дать вторую жизнь трудяге.
Я предлагаю сделать в прочном и лёгком корпусе счётчика переносную лампу.

Подробнее…

Разнообразие простых схем на NE555

Микросхема NE555 (аналог КР1006ВИ1) — универсальный таймер, предназначена для генерации одиночных и повторяющихся импульсов со стабильными временными характеристиками. Она не дорогая и широко используется в различных радиолюбительских схемах. На ней можно собрать различные генераторы, модуляторы, преобразователи, реле времени, пороговых устройств и прочих узлов электронной аппаратуры…

Подробнее…

Как заменить разъём microUSB в планшете?

Для зарядки и передачи данных на компьютер в планшетах используется разъём microUSB (Universal Serial Bus — «универсальная последовательная шина»). Часто бывает такая неисправность, как механическое повреждение этого разъёма. О том, как самому перепаять разъём micro usb Вы узнаете в этой статье.

Подробнее…

Популярность: 8 244 просм.
Импульсный блок питания TL494 | Все своими руками
Обнаружена недоработка, прошу прощения, но поищите пока себе что то другое!
Один товарищ попросил сделать для него импульсный блок питания для какой то штуки у него в гараже. Как бы питание у этого приборчика не стандартное и нужно 17-18В током до 5 А. Что бы собрать этот блок питания, решил использовать запчасти от старых разобранных ATX, трансформаторов таких у меня просто куча и есть с чего выбрать. Схему питальника использовал ту же, что и в прошлый раз собирал, вот ссылка на ИИП из ATX, только немного ее переделал.
Первым делом что я сделал, это немного переделал схему. Пересчитал делители на ОУ под нужные выходные напряжения, убрал фильтр на входе, ну а все остальные компоненты остались такие же.
Вот схема силовой части и драйвера

Вот схема управляющей части на TL494
Разберусь с используемыми компонентами, большинство были заказаны с Китая. Цены на товар с Китая в десятки раз дешевле чем заказывать в интернет магазинах России
Диодный мост KBU1010 заказан был с Китая
Две емкости 330мкФ 200В и шунтирующие конденсаторы 0.1мкФ 1000В из блока питания ATX, они еще нормально себя чувствуют
Силовые ключи использовал 13007 вот ссылка, мелкие 2SC945 вот ссылка
Силовой XZYEI-28C и развязывающий трансформаторWYEE-16C из ATX
Выходной сдвоенный диод S10C40 на 10А 40В из того же ATX
Дроссель для стабилизации размотал и намотал 24 витка проводом 1мм
Все резисторы из Китая, 0,25Вт ссылка, 2Вт ссылка, подстроечный резистор 1кОм ссылка, токоизмерительный резистор 0,1Ом ссылка
Конденсаторы электролитические разной емкости ссылка, а так же пленочные ссылка
Ну и диоды 1N4148 тоже Китай ссылка, остальные диоды были выбраны из всякого хлама
Управляющая TL494 заказана с Китая

Когда все детали определены, пора перейти к разводке печатной платы. Снял все размеры компонентов и принялся за разводку печатки, все заняло часа 3-4.
Печатная плата силовой части и драйвера

Вот печатная плата управляющей части

Силовая часть схемы и развязывающий драйвер буду собирать на печатной плате размером 80*101мм, управляющая часть собрана на отдельном куске текстолита размерами 45*50мм.
Скачать печатную плату
Прочитайте Получить пароль от архива
Печатные платы изготавливал методом лазерной утюжки, травил раствором медного купороса на все было потрачено около часа. Причем больше времени заняла сама травка платы на подогреваемом растворе. Раствор стоит подогревать для ускорения процесса
Ну и пора переходить к сборке, печатных плат. На это было потрачено еще пару часов.
Первый пуск источника питания как всегда через лампу, я тут описывал для чего это нужно. Далее испытания проводил уже без лампы, но через предохранитель 1,5А. Вот что у меня получилось
С помощью подстроечного резистора установил напряжение 17,5В, в качестве нагрузки пока выступает вентилятор 12В через балластный резистор 33Ом. Забыл на плате разместить этот балластный резистор, поэтому придется навесом его оставить

Расположение всех компонентов на плате выглядит так, для разрядки высоковольтных конденсаторов балластные резисторы по 120кОм установлены с другой стороны на вывод конденсаторов

Управляющая плата установлена на коротких проводниках из медной проволоки, на плате есть переменный резистор для точной настройки выходного напряжения

Диод и силовые ключи установлены на общий радиатор через прокладки для гальванической развязки, одного радиатора при принудительном охлаждения будет достаточно

Вот перемотанный дроссель для стабилизации напряжения
Две платы собранны максимально плотным монтажем, проверенны в условиях мастерской и готовы отправится в гараж знакомого
С ув. Эдуард
Похожие материалы: Загрузка… Цепь регулируемого импульсного источника питания
— 50 В, 2,5 А
Объясненная схема регулируемого импульсного источника питания разработана на основе встроенного контроллера импульсного источника питания типа L4960 от SGS. Основные характеристики этого импульсного регулятора можно резюмировать из следующих данных:
Основные характеристики
Диапазон входного напряжения: 9-50 В постоянного тока
Выходное напряжение, изменяемое от 5 до 40 В.
Максимально доступный выходной ток: 2 .5 ампер.
Максимально возможная выходная мощность: 100 Вт.
Интегрированная схема плавного пуска.
Стабилизированный внутренний эталонный уровень с запасом ± 4%
Работает с небольшим количеством внешних компонентов.
Коэффициент заполнения: 0-1.
Высокий КПД, η до 90%.
Имеет внутреннюю защиту от тепловой перегрузки.
Включает внутренний ограничитель тока, который обеспечивает полную защиту от короткого замыкания.
Характеристики выводов микросхемы показаны на следующем рисунке.L4964 заключен в эксклюзивный 15-контактный корпус, рассчитанный на работу с током до 4 А.
Работа встроенной схемы плавного пуска и ограничителя тока показана на нижеприведенных чертежах сигналов соответственно.
Цепь отключения при перегреве в L4960 срабатывает, как только температура корпуса ИС поднимается выше 125 ° C. Из соображений безопасности рекомендуется использовать схему импульсного источника питания с трансформаторной схемой.
Входное переменное напряжение на печатную плату поступает от вторичной обмотки сетевого трансформатора, что означает, что постоянный ток на ИС как минимум на 3 В выше необходимого выходного напряжения при максимально возможном выходном токе.Понятно, что трансформатор по сути представляет собой тороидальную модель.
Описание схемы
Упрощенная схема
На приведенных выше схемах показана конструкция секции переменного тока сетевого трансформатора и импульсный источник питания постоянного тока, соответственно. Напряжение переменного тока со стороны вторичной обмотки подается на отдельные входы на плате питания, а центральный отвод подключается к линии заземления.
Нерегулируемое входное напряжение Ui для ИС поступает через двухполупериодную схему выпрямителя, состоящую из пары диодов 1N5404, D1-D2 на 3 А, а также конденсатора фильтра Ct.Цепь, состоящая из R1-C3-C4, показывает усиление замкнутого контура регулирования. Другой каскад схемы, использующий C2 -R2, сконфигурирован для генерации частоты генератора приблизительно 100 кГц.
Конденсатор C5 C5 на самом деле выполняет две функции: он определяет время плавного пуска, как показано на изображении сигнала выше, а также средний ток короткого замыкания. Вход обратной связи L4962 соединен с переходом делителя выходного напряжения R3 -R4. Выходное напряжение Uo L4960 определяется с помощью следующих вычислений
Uo = 5.1 [(R 3 + R4) / R3] при условии, что Ui — Uo ≥ 3 В.
Обратите внимание, что наименьшее значение Ui должно быть 9 В., мы можем получить фиксированное выходное напряжение 5,1 В (± 4 %) сразу после удаления R3 и замены R4 с помощью короткой ссылки. Если R3 выбран с фиксированным значением 5K6, R4 индивидуально определяет выходное напряжение:
Uo = 9 В: R4 = 4K3
Uo = 12 В: R4 = 7K6
Uo = 15 В: R4 = 10K
Uo = 18 V: R4 = 14K
Uo = 24 V: R4 = 20K
Конструкция может быть преобразована в источник питания с регулируемым режимом переключения, используя R3 = 6K8 и дополнив R3 потенциометром 25K.Диод D3 встроен для защиты ИС. Этот быстрый выпрямитель ограничивает отрицательные выбросы на входе индуктора до безопасного уровня от 0,6 до 1 В для каждого периода выключения внутреннего выходного транзистора ИС.
Если бы D3 не было, это привело бы к опасному повышению потенциала вывода 7 ИС до многих вольт ниже потенциала земли. Индуктор L1 вместе с диодом D3 и конденсатором C6 C7 действует как понижающий преобразователь для регулирования выхода в коммутируемом режиме, тем самым вызывая гораздо меньшее тепловыделение по сравнению с любой другой линейной ИС-схемой, такой как LM338.
Конструкция
Компактная дорожка печатной платы и компоновка компонентов могут быть визуализированы на следующем изображении.
Собрать плату на самом деле очень просто. Начните с выбора резисторов R3 и R4, как упоминалось ранее. Сначала соберите детали, которые находятся вокруг центра печатной платы, например, R1… R4 включительно, а также C2 C5.
Перед тем, как приступить к пайке деталей, убедитесь, что стабилизатор IC1 и силовой диод D1 зажаты винтом / гайкой вплотную к одному общему радиатору, как показано на изображении накладки компонентов.
Не забудьте обеспечить хорошую электрическую изоляцию радиатора от металлического язычка интегральной схемы, используя более толстую слюдяную шайбу и втулку из пластикового материала. Вы можете использовать тип BYV28 для диода D3 .. Какой бы тип диода ни был выбран, убедитесь, что изоляция микрофона выполнена с помощью прибора для проверки целостности цепи!
Вставьте контакты ICI и D3 в соответствующие отверстия на печатной плате так, чтобы радиатор плотно прилегал к поверхности печатной платы. Теперь припаяйте выводы и отрежьте от них оставшуюся ненужную часть выводов.После этого установите остальные детали, L1, CI, C6, C7, Cs, D1 и D2.
Убедитесь в правильности ориентации и полярности контактов диода и электролитических конденсаторов. Следует проявлять чрезмерное внимание, чтобы предотвратить любую возможность короткого замыкания между обмоткой сердечника дросселя и радиатором IC. Рекомендуется закрепить L1 с помощью центрального нейлонового болта и гайки.
Тестирование и эффективность
Начните процедуру тестирования с проверки размещения, изоляции и направления каждого компонента на печатной плате, прежде чем подключать плату к проводам вторичной стороны трансформатора.
Следует отметить, что этот регулируемый импульсный источник питания требует постоянного подключения нагрузки на выходе для оптимальной работы. Когда на SMPS подается напряжение 30 В переменного тока и нагрузка 2 А, подключенная к выходному напряжению 5 В, температура радиатора не должна превышать примерно 60 ° C при комнатной температуре.
Ожидаемый КПД схемы в таких условиях составляет около 68%. КПД повышается до 80% при Uo = 10 В, 85% при Uo = 15 В, до 87% при Uo = 25 В, и все это при номинальной нагрузке 2 А.
Datasheet
О Swagatam
Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемами, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!
Еще одно преобразование импульсного источника питания
DIY Импульсный источник постоянного тока
Итак, вот история: мне нужен был какой-то источник тока 1А +, может быть, 1.5А, точно не более 2А.
Вы предложите мне использовать настольный блок питания в режиме ограничения тока. Но расходные материалы для верхней скамейки тяжелые и дорогие. Более того, я не хочу носить его на поле, против элементов, и в большинстве случаев я не хочу оставлять его без присмотра.
Исследования
Я начал искать альтернативы, зная, что компьютерные блоки питания дешевы, легки и доступны. Так почему бы не преобразовать один из них в текущий источник? Не должно быть так сложно.
С другой стороны, блок питания компьютера имеет резервное напряжение 5 В, которое я могу использовать для питания дополнительных схем. Как насчет того, чтобы поставить Arduino с маленьким дисплеем? !! Может быть позже.
А пока начинаю искать схемы блоков питания. Нашел кого-то еще, выполняющего преобразование с регулируемым напряжением и током, затем составил план по изменению схемы TL494…
Затем я нашел старый компьютерный корпус:
добыл припасы,
Начал с чистки блока питания, зачистил провода, чтобы работать было легче и… получил сюрприз: № 494.В центре устройства находится микросхема DIP16 с маркировкой 2003:
.
Нет проблем, все просто: я найду таблицу и спроектирую новую конверсию…
Нет такой удачи. Не удалось найти в инете даташит на 2003 год. Расстроился и обратился к другому блоку питания, который у меня лежал, надеясь, что новый основан на 494. Я открыл блок, он был 494, пока все хорошо. Некоторые дымчатые следы напомнили мне, почему я его не использовал … также казалось, что я использовал его как источник компонентов, так что … я был более разочарован.
Опыт форумов
Вернулся в Интернет за помощью и нашел несколько дешевых старых блоков питания на продажу и некоторых других ребят, модифицирующих блоки питания ATX.
Сейчас покупка выглядит поражением, поэтому я решил отложить ее и поискать чужой перевод на постоянный ток (в центре внимания, конечно же, микросхема 2003 года).
Могущественный Интернет предоставил 2 типа решений:
“ Вы можете настроить LM317 в конфигурации с постоянным током. »- не вентилятор из-за низкой эффективности
« Я не советую возиться с этими 400-ваттными блоками питания, если вы точно не знаете, что делаете… Джон. ”- определенно не фанат, также не уверен в том, что делал…
Поблагодарив Джона за его совет, я перешел к результатам поиска, отличным от английского.
Эврика момент
И я нашел на diodnik.com статью «Сделай сам»: какой-то парень модифицировал SMPS на базе микросхемы 2003 года и любезно поделился подробностями.
Спасибо, парень, что забыл подписать свою работу.
Это был великий момент, еврика момент . Наконец появилась надежда, свет поднимался над горизонтом. Счастье было удвоено, когда открылась веб-страница с опцией на английском языке, на которой отображается русский текст. Это как в кино, когда все русские говорят по-английски с акцентом, только в этот раз все было наоборот.
Я перевел статью с помощью своего ~~большую часть времени~~ иногда отсталый друг: переводи.google.com
Вот результат: оригинал 2003 года с переводом.pdf
Перевод выполнен, теперь я вернулся к своему проекту … запустил программу CAD и нарисовал схему:
После этого я заказал некоторые компоненты, затем я понял, что есть ситуация, когда что-то может пойти не так, действительно неправильно: нет нагрузки или загрузка R слишком большая.
Итак, я начал придумывать решение этой новой проблемы … Затем заказал дополнительные компоненты … Да, в это время я также задавался вопросом, действительно ли лабораторный источник питания настолько дорог, и да, я пришел к выводу, что нельзя оценивать удовольствие, так что фанк лабораторный инвентарь, я переделываю старый хлам.
Шаг 1
Первый шаг в моддинге — отказ от мода. Просто простой тест, чтобы увидеть, начну ли я с чего-то функционального: заменить конденсаторы, которые, казалось, высохли (они выглядели на удивление хорошо по сравнению с беспорядком на плате), включили питание и…. да конечно THR задул… что за жизнь без веселья !?
При замене термистора возникли вопросы:
какой термистор был? (SCK 082) нашел что-то для его замены… вроде как
что вызывает отказ термистора? подозреваемый №1: новые колпачки — выглядят нормально; Следующие (я имею в виду, что близко) — диоды — посмотрите нормально, вытащили один, измерили нормально и… Я достаточно туп, чтобы не знать кодов диодов, и достаточно любопытен, чтобы задать вопрос Google: LH 3A05.Результат не казался однозначным, но я нашел некоторую информацию о том, что это диод 3A @ 50V. Я нормально отношусь к 3А, но 50В ??? !!! поэтому я вернулся и заказал новые компоненты: P600K 6A @ 800V (он не работал с тем, что на нем было установлено, поэтому я просто взял молоток побольше)
(более поздняя редакция) Друг сказал мне, что у него есть блок питания ATX 2003 года, а диоды — Lh5A05… так что, возможно, в оригиналах не было 50 В. Пожалуйста, помогите, если у вас есть техническое описание…
Воткнул плату и замерил напряжение на крышках: показалось правильным.Замерил вспомогательные 5В… все хорошо.
Шаг 2
Давайте займемся модом: первая фаза — очистка платы от нежелательных компонентов. Это подразумевает огромный риск снятия полезных компонентов, но упрощает схему, освобождает место на плате для новых деталей, необходимых для дополнительной функциональности: одним из таких примеров является резистор для измерения тока, который устанавливается на радиаторе в пространстве. пары диодов TO220:
Вот чистая доска:
Шаг 3
После очистки я приступил к третьему шагу: подделке результатов.Итак, как указано в примере 78L12 + 3 руп. Снова мне было любопытно посмотреть, как выглядит сигнал… плохой. Плохой сигнал, плохие новости. Был значительный шум, ниже 13 В. Итак, быстрое решение: добавление одного диода и конденсатора.
Первый конденсатор, несколько десятков нФ, оказался слишком маленьким, когда сеть была подключена к микросхеме 2003 года, поэтому я откопал старый электролитический 4,7 мкФ… измеренный как 7,8 мкФ… хорошо, я куплю новый мультиметр позже. Теперь напряжение остается правильным, а крышка остается.
Шаг 4
Обратная связь… позвольте мне еще раз представить схему:
Я перешел на резистор 2R2 с большей мощностью (точнее HS25), я повторно использовал R40 и добавил потенциометр 50K, который пришел на замену R60. Котел был настроен на целевое значение подаваемого тока 1,7 А.
Шаг 5
Последний мод: защита от перенапряжения. Почему? Помните воображаемую ситуацию, когда нагрузка на R или слишком велика? В этом случае выходное напряжение поднимется выше 16 В фильтрующего колпачка бывшей выходной линии 12 В.А вот выходной цоколь и диоды это нехорошо.
Согласно ST, диоды STPR1020 рассчитаны на 200 В, поэтому они остались там, и я заменил оригинальный конденсатор на 16 В на конденсатор на 35 В. Таким образом, мы защищены от максимума 25 В, которого я ожидаю от источника питания.
Защита будет использовать возможности мониторинга 2003 года. Для этого я планирую подавать часть выходного напряжения выше 12 В на вывод 6, чтобы оно превысило номинальное значение и, таким образом, отключило питание.Давайте посмотрим на схему:
При равном Rs защита сработает при 2x (12 В + 0,7) = 25,5 В. Это слишком много … Кроме того, нам нужно отслеживать эквивалентное сопротивление 6 кОм делителя напряжения, используемого для подделки 5 В и 3 В 3. Для пары 1k3 и 2k2 сигнал тревоги должен звучать при выходном напряжении около 24 В. Однако значение будет немного другим из-за тока, который будет идти на входы 2003 года и допусков резисторов. Прошу прощения за то, что у меня нет изображений с этого этапа мода, я был пойман в процессе и забыл сделать снимки.
Проверка защиты
А теперь давайте проверим: мультиметр последовательно включил ампер и фиктивную нагрузку 4R7, включил питание… и все прошло нормально. Новый блок питания выдает 1,7 А.
Сработает ли защита? Проверьте это, отсоединив один из выводов мультиметра и… нет. Выходное напряжение достигает 29 В и остается там. Что-то пошло не так … да, я пропустил внутреннюю выходную нагрузку 78L12:
А теперь как исправить !? Методом проб и ошибок. Я вынул резистор 1 кОм, заменил его потенциометром 1 кОм, который я подключал не к выходному напряжению, а к лабораторному источнику питания.Процедура выглядит следующим образом: я запускаю модифицированный источник питания с нагрузкой 4R7, затем подключаю лабораторный источник питания к входу потенциометра и повышаю напряжение до тех пор, пока не сработает защита от перенапряжения; затем измените значение банка и перезапустите процедуру.
После этого я настраивал значение потенциометра до тех пор, пока не был доволен напряжением, которое сработало срабатыванием защиты, затем я снял горшок, я измерил его значение, чтобы я мог заменить его некоторыми резисторами с фиксированным значением.
Новый модифицированный компьютерный ИИП сейчас проходит испытание на перенапряжение.Вроде все работает.
РАБОТА ВЫПОЛНЕНА !!
Вот так выглядит модификация:
DIY Импульсный источник постоянного тока — конец.
Позднее редактирование: похоже, Тайвань Semi производит диоды 2A05 номиналом 2A при 600 В. Находятся ли оба модуля 3A05 и 4A05 в сегменте 600 В?
Позже отредактируйте: также похоже, что Taiwan Semi производит диоды 6A05 с номиналом 6A при 50 В? Я сдаюсь. Если у кого-то есть таблица данных для 3A05, найденная в SMPS, поделитесь информацией.
Импульсный источник питания высокого напряжения и тока
Импульсный источник питания высокого напряжения и тока
Автор З. М. Петерсон и пуля; 4 мая 2020
От интегральных схем до больших источников питания от дискретных компонентов, ваша следующая печатная плата будет нуждаться в какой-то схеме регулирования мощности для правильной работы.Нам нравится думать, что источники питания всегда обеспечивают плавный выход переменного или постоянного тока, но это почти никогда не бывает. Прецизионные аналоговые и цифровые системы нуждаются в стабильном, предсказуемом выходном напряжении с высокой эффективностью.
Имея это в виду, что определяет эффективность, стабильность и выходную мощность в конструкции импульсного источника питания? Мы можем свести это к пяти областям:
Топология коммутационного преобразователя
Вспомогательная схема
Выбор компонентов
Частота переключения
Полное сопротивление ПДН
Последние два пункта выше обычно являются второстепенными при проектировании импульсных источников питания, но они наиболее важны для систем низкого уровня, таких как маломощные устройства IoT и прецизионные аналоговые системы.Вот что вам нужно знать о конструкции импульсных источников питания.
Советы по проектированию импульсных источников питания
Системы постоянного тока низкого уровня
Типичный импульсный источник питания для маломощных / низкоуровневых цифровых систем может содержать схемы управления в небольшом корпусе ИС. В этом случае ваша главная задача — обеспечить, чтобы ваш нерегулируемый вход оставался в правильном диапазоне. Для систем с батарейным питанием напряжение батареи будет падать по мере разряда батареи, поэтому вам необходимо убедиться, что выходное напряжение будет оставаться при желаемом напряжении / токе для поддержания работы системы.Типичная топология заключается в размещении стабилизатора LDO на выходном каскаде, который будет обеспечивать постоянное выходное напряжение и ток, пока его входное напряжение выше требуемого запаса. Обычно вам нужно разместить входные и выходные цепи фильтра электромагнитных помех, а также индуктивность и конденсатор, необходимые для регулирования выходной мощности. Прочтите эту статью, чтобы узнать больше о различных топологиях преобразователя постоянного тока, которые вы можете использовать, а также о том, как выходной сигнал соотносится с рабочим циклом и пульсацией выходного сигнала.
Системы высокой мощности
Для высокого напряжения / низкого тока или для низкого напряжения / высокого тока вы можете приобрести ИС импульсного стабилизатора, которые будут включать в себя необходимые вам схемы регулятора.В этом случае вам необходимо следовать той же стратегии для вашего макета и выбора компонентов, что и при работе с низким энергопотреблением. Доступны ИС импульсного регулятора, которые обеспечивают диапазон выходной мощности и могут принимать широкий диапазон входов.
Для систем большой мощности (высокого напряжения и большого тока) ситуация совершенно иная. Вам нужно будет разметить каждый функциональный блок в проекте импульсного источника питания с нуля. Обычно необходимо учитывать следующие аспекты конструкции, чтобы система вырабатывала желаемую выходную мощность:
Генератор ШИМ. Устанавливает выход для понижающей, повышающей, пониженно-повышающей топологии преобразователя на определенный уровень в зависимости от рабочего цикла. В современных ИС регуляторов генератор ШИМ может быть программируемым и интегрированным в преобразователь. В других случаях вы можете подавать сигнал ШИМ с помощью MCU или отдельной ИС генератора.

Схема управления с обратной связью. Цепи управления обычно полагаются на обратную связь для точного управления, и конструкция импульсного источника питания ничем не отличается.В системах большой мощности обычно используется усилитель считывания тока для проверки того, что выходной ток находится на желаемом уровне. Выходной усилитель затем используется генератором ШИМ или микроконтроллером для регулировки выходного напряжения путем регулировки рабочего цикла сигнала ШИМ.

Прочные компоненты. Последнее, что вам нужно, это отказ вашей системы питания, потому что ваши компоненты не могут выдерживать ток / напряжение, которые им необходимо подавать. Полупроводники (в частности, полевые транзисторы, используемые в импульсных источниках питания) могут выйти из строя, если их перегрузить до экстремальных уровней (тепловой отказ).
Управление температурой. Даже регулятор мощности с КПД 99% достигнет высокой температуры, если система не отводит тепло. Для охлаждения системы обычно требуются радиаторы, вентиляторы или и то, и другое.
Эталонный дизайн импульсного источника питания от Maxim Integrated. Обратите внимание на отдельные драйверы IC, MOSFET и пассивные элементы на плате.
Если вы проектируете преобразование мощности постоянного тока с источником питания переменного тока, лучше всего включить схему коррекции коэффициента мощности (PFC) для сети переменного тока.Это гарантирует, что каскад импульсного регулятора в вашем источнике питания будет потреблять почти синусоидальный источник тока, а не потреблять ток короткими импульсами. Это увеличивает общий коэффициент мощности всего регулятора, что, в свою очередь, снижает количество энергии, теряемой в виде тепла (т.е. более высокий КПД).
Выбор частоты переключения ШИМ
Частота переключения сигнала ШИМ в вашем импульсном источнике питания будет определять уровень потерь, поскольку этот сигнал отвечает за модуляцию напряжения затвора в управляющем МОП-транзисторе.Использование более высокой частоты приводит к более частому включению и выключению полевого МОП-транзистора, что затем позволяет меньше накапливаться в полевом МОП-транзисторе. Однако скорость фронта также имеет решающее значение, поскольку она определяет, достаточно ли модулирован канал MOSFET в выключенном состоянии. При низкой скорости фронта МОП-транзистор может оставаться проводящим, даже если сигнал ШИМ упал до 0 В.
Используя более высокую скорость фронта, вы можете глубже перевести полевой МОП-транзистор в состояние ВЫКЛ., Что затем снизит потери на нагрев в секции импульсного регулятора.Сочетание более высокой частоты ШИМ и более высокой скорости фронта ШИМ позволяет использовать в цепи регулятора компоненты меньшего размера. Однако компромисс между кондуктивными и излучаемыми электромагнитными помехами больше, поскольку сигнал ШИМ будет излучать на более высоких частотах. Частоты ШИМ ~ 100 кГц являются типичными для большинства источников питания, но высокоэффективный импульсный источник питания можно было бы сделать более эффективным и использовать более мелкие компоненты, когда частота ШИМ доведена до 1 МГц с фронтовой частотой ~ 1 нс.
Установка ШИМ-переключения выше частоты спада для вашего импульсного регулятора предотвратит передачу шума переключения на выход регулятора.Частота спада определяется на принципиальной схеме базового повышающего преобразователя, показанной ниже. Обратите внимание, что вы можете использовать большую частоту переключения ШИМ, если вы можете использовать меньшие компоненты в своем импульсном стабилизаторе. Вы можете узнать больше об этом в одной из моих недавних статей в блоге Altium PCB Design Blog.
Конструкция импульсного источника питания с понижающим усилением с уравнением частоты спада.
Изоляция и импеданс PDN
Один момент, который мы специально не обсуждали, — это изоляция в конструкции импульсного источника питания.Изоляция питания — отличный способ добавить меры безопасности к вашей энергосистеме. Эта часть конструкции источника питания, а также включение обратной связи управления в изолированной системе достаточно обширна для отдельной статьи.
Чтобы узнать больше об импедансе PDN и его влиянии на цифровые и аналоговые системы, вы можете прочитать другие статьи в блоге NWES:
Для вашей разводки обязательно следуйте стандартам IPC-2221 и IPC-2158, чтобы ваши дорожки не достигли чрезмерно высокой температуры, а также для предотвращения электростатического разряда между оголенными проводниками.Эти советы лишь касаются поверхности конструкции источника питания, но подходящая дизайнерская фирма может помочь вам создать совместимую компоновку, которую можно производить в любом масштабе.
В NWES мы создали цифровые и аналоговые системы малой мощности, а также системы постоянного тока большой мощности с различными топологиями конструкции импульсных источников питания. Мы знаем, как создать высококачественную полностью технологичную компоновку печатной платы для вашей системы. Мы здесь, чтобы помочь производителям электроники разрабатывать современные печатные платы и создавать передовые технологии.Мы также напрямую установили партнерские отношения с компаниями EDA и передовыми производителями печатных плат, и мы позаботимся о том, чтобы ваш следующий макет был полностью производимым в любом масштабе. Свяжитесь с NWES для консультации.

Готовы приступить к следующему дизайнерскому проекту?
DIY LM2596 Регулируемый регулятор напряжения Импульсный блок питания Наборы понижающий преобразователь Блок питания DIY Наборы
Функция:
Он может вводить нестабильный переменный ток и выходное регулируемое напряжение.Его минимальное выходное напряжение составляет 1,23 В, а максимальный выходной ток — 3 А. LM2596 содержит генератор с фиксированной частотой (150 кГц) и стабилизатор эталонного напряжения (1,23 В), а также имеет совершенную схему защиты, ограничение тока, схему отключения тепла и т. Д. Эта схема имеет преимущества высокого КПД и низкого тепловыделения. Он может в полной мере использовать различные холостые трансформаторы вокруг вас, чтобы обеспечить стабильное напряжение источника питания.
Рабочее напряжение:
LM2596 — переключатель стабилизатора напряжения и понижающей цепи.Убедитесь, что входное напряжение выше выходного. Общий входной сигнал составляет 3,2–40 В, а выход — 1,23–35 В.
Принцип схемы:
Нестационарное напряжение переменного тока на входе J1 было выпрямлено с помощью фильтров d1-d4, C1 и C2, поскольку входное напряжение LM2596 выводит стабильное постоянное напряжение с J2 через LM2596. C3, C4 — емкость выходного фильтра. R2 и LED2 составляют цепь индикатора. LED1 — это белый светодиод диаметром 8 мм. Его яркость может примерно указывать на выходное напряжение.Если яркость слишком яркая, вы можете как следует увеличить сопротивление R2. L1 — это особая индуктивность, которая действует как преобразователь энергии. D5 — диод Шоттки, который играет постоянную роль в цепи. C5 мешает цепи. Выходное напряжение R1 и W1 можно рассчитать по следующей формуле: Vo = 1,23 (1 + W1 / R1)
Принципиальная схема:
Список компонентов:
НЕТ. Название компонента Маркер для печатной платы Параметр КОЛ-ВО
1 Электролитический конденсатор C1 1000 мкФ 35 В 1
2 Электролитический конденсатор C3 220 мкФ 25 В 1
3 Керамический конденсатор C2, C4 0.1 мкФ 104 2
4 Керамический конденсатор C5 3300пф 332 1
5 Светодиод LED1 1
6 LM2596S-ADJ IC1 К-263 1
7 1N5822 D5 SS34 1
8 1N4007 D1-D4 4
9 Предохранитель BX 1
10 Металлопленочный резистор R1 510 Ом 1
11 Металлопленочный резистор R2 1К 1
12 Индуктивность L1 30uH 1
13 Потенциометр W1 10 К 1
14 Колпачок ручки 1
15 Терминал 2П 2
16 Печатная плата 37 * 46 мм 1
И.Протестировано выдающимся партнером ICStation arduinoLab:

Подробнее читайте в видео:
(язык видео — Русский )

II. Протестировано выдающимся партнером ICStation bzoli5706:

Подробнее читайте в видео:
(язык видео — английский )

III.Протестировано выдающимся партнером ICStation Blue Matter:
Подробнее читайте в видео:
(язык видео — итальянский )

Во-первых, мы должны сказать, что ICStation не принимает никаких форм оплаты при доставке. Раньше товары отправлялись после получения информации о заказе и оплаты.
1) Paypal Оплата
PayPal — это безопасная и надежная служба обработки платежей, позволяющая делать покупки в Интернете.PayPal можно использовать на icstation.com для покупки товаров с помощью кредитной карты (Visa, MasterCard, Discover и American Express), дебетовой карты или электронного чека (т. Е. С использованием вашего обычного банковского счета).

Мы проверены PayPal
2) Вест Юнион

Мы знаем, что у некоторых из вас нет учетной записи Paypal.
Но, пожалуйста, расслабься. Вы можете использовать способ оплаты West Union.
Для получения информации о получателе свяжитесь с нами по адресу [email protected].
3) Банковский перевод / банковский перевод / T / T

Банковский перевод / банковский перевод / способы оплаты T / T принимаются для заказов, общая стоимость которых составляет до US $ 500 . Банк взимает около 60 долларов США за комиссию за перевод, если мы производим оплату указанными способами.
Чтобы узнать о других способах оплаты, свяжитесь с нами по адресу orders @ icstation.(с бесплатным номером отслеживания и платой за страховку доставки)
(2) Время доставки
Время доставки составляет 7-20 рабочих дней в большинство стран; Пожалуйста, просмотрите приведенную ниже таблицу, чтобы точно узнать время доставки к вам.
7-15 рабочих дней в: большинство стран Азии
10-16 рабочих дней в: США, Канаду, Австралию, Великобританию, большинство стран Европы
13-20 рабочих дней в: Германию, Россию
18-25 рабочих дней Кому: Франция, Италия, Испания, Южная Африка
20-45 рабочих дней Куда: Бразилия, большинство стран Южной Америки
2.EMS / DHL / UPS Express
(1) Стоимость доставки: Бесплатно для заказа, который соответствует следующим требованиям
Общая стоимость заказа> = 200 долларов США или Общий вес заказа> = 2,2 кг
Когда заказ соответствует одному из вышеуказанных требований, он будет отправлен БЕСПЛАТНО через EMS / DHL / UPS Express в указанную ниже страну.
Азия: Япония, Южная Корея, Монголия. Малайзия, Сингапур, Таиланд, Вьетнам, Камбоджа, Индонезия, Филиппины
Океания: Австралия, Новая Зеландия, Папуа-Новая Гвинея
Европа и Америка: Бельгия, Великобритания, Дания, Финляндия, Греция, Ирландия, Италия, Люксембург, Мальта, Норвегия, Португалия, Швейцария, Германия, Швеция, Франция, Испания, США, Австрия, Канада
Примечание. Стоимость доставки в другие страны, пожалуйста, свяжитесь с orders @ ICStation.com
(2) Время доставки
Время доставки составляет 3-5 рабочих дней (около 1 недели) в большинство стран.
Поскольку посылка будет возвращена отправителю, если она не была подписана получателем в течение 2-3 дней (DHL), 1 недели (EMS) или 2 недель (заказное письмо), обратите внимание на время прибытия. пакета.
Примечание:
1) Адреса АПО и абонентского ящика
Мы настоятельно рекомендуем вам указать физический адрес для доставки заказа.
Потому что DHL и FedEx не могут доставлять товары по адресам APO или PO BOX.
2) Контактный телефон
Контактный телефон получателя требуется агентством экспресс-доставки для доставки посылки. Пожалуйста, предоставьте нам свой последний номер телефона.

3. Примечание
1) Время доставки смешанных заказов с товарами с разным статусом доставки должно рассчитываться с использованием самого длительного из перечисленных ориентировочных сроков.
2) Напоминание о китайских праздниках: во время ежегодных китайских праздников могут быть затронуты услуги определенных поставщиков и перевозчиков, а доставка заказов, размещенных примерно в следующее время, может быть отложена на 3–7 дней: китайский Новый год; Национальный день Китая и т. Д.
3) Как только ваш заказ будет отправлен, вы получите уведомление по электронной почте от icstation.com.
4) Отследите заказ с номером отслеживания по ссылкам ниже:
Как построить схему импульсного источника питания — SMPS
С появлением современных микросхем и интегральных схем блоки питания сегодня стали намного эффективнее и изящнее в своей конструкции.Эта технология также сделала эти устройства удивительно легкими, но при этом значительно мощными.
Один из таких выдающихся чипов от FAIRCHILD Semiconductor , FAN7602B специально разработан для схем импульсного источника питания (SMPS) или приложений автономных адаптеров, которые в настоящее время широко используются для питания DVD-плееров, зарядных устройств сотовых телефонов, ЖК-мониторов и т. Д.
Таким образом, ИС становится идеально подходящей для схем ШИМ-контроллера в режиме зеленого тока.У этих схем есть интересная особенность перехода в «спящий режим», когда подключенная нагрузка находится в состоянии покоя, и возврат в действие, когда нагрузка становится работоспособной. В «спящем» режиме схема потребляет очень мало энергии (в микроваттах) и мгновенно возвращается обратно с заданной оптимальной мощностью, необходимой для нагрузки в активном состоянии.
Давайте обсудим основные характеристики ИС, которые также становятся исключительно основными характеристиками предлагаемой схемы образца SMPS от FAIRCHILD:
Функции обеспечения отказоустойчивости
Цепь запуска и блок плавного пуска : Этап включает в себя пусковой переключатель, который помогает минимизировать потери мощности внешней традиционной схемы пуска.Порядок действий можно объяснить следующим образом:
Конденсатор (Vcc) внутри ИС заряжается схемой запуска через источник тока 0,9 мА при подключении к линии переменного тока.
Как только ИС «просыпается», пусковой переключатель выключается примерно через 15 мс.
Функция плавного пуска запускается, как только Vcc достигает 12 В — порогового начального напряжения, и останавливается, когда напряжение плавного пуска достигает единицы вольт.
Конденсатор Vcc может снова начать заряжаться через цепь запуска в случае, если Vcc упадет до минимального значения 8 В, и это вынудит UVLO отключить выходную схему возбуждения, когда напряжение плавного пуска станет равным нулю.Цикл повторяется, когда напряжение снова достигает начального порогового значения.
Блок осциллятора : Он отвечает за обеспечение частоты переключения и внутренне установлен на 65 кГц.
Этап измерения тока и обратной связи : Этот этап включен с целью измерения тока и обеспечения напряжения обратной связи для схем ШИМ, работающих в токовом режиме. Эти функции выполняет единственный вывод # 3 микросхемы.
Измерение тока осуществляется через RC-фильтр, состоящий из резистора и конденсаторной сети, которая соответствует данным обратной связи по напряжению и соответственно регулирует напряжение смещения IC.
Блок пакетного режима : Этот этап помогает сделать схему более энергоэффективной в условиях низкой или нулевой нагрузки. Компаратор гистерезиса используется для контроля напряжения смещения ступени Burst + для пакетного режима. IC инициирует эту функцию, когда напряжение пакетного + смещения поднимается выше 0,95 В, и завершает функцию пакетного режима, когда указанное выше напряжение падает ниже 0,88 В. Напряжение смещения обнаруживается во время периодов выключения.
FAN7602B также включает важные параметры безопасности для повышения стабильности цепи; они следующие:
Защита от перегрузки : Эта функция отслеживает и проверяет потребление тока нагрузкой, если оно превышает указанные пределы, усилитель ошибки обратной связи насыщается, так что выходное напряжение падает для компенсации и устранения проблемы.
Защита от пониженного напряжения в линии : Для любой схемы преобразователя низкие входные напряжения могут быть опасными, и поэтому возникает необходимость принять какие-то меры безопасности, чтобы противодействовать этому. Защита линии от пониженного напряжения внутри FAB7602B гарантирует, что в таких условиях он обнаруживает неисправность и немедленно отключает выход, избегая опасных ситуаций для цепи преобразователя.
Защита с защелкой : Функция защиты с защелкой реализуется через вывод «защелки» на ИС и также отвечает за мониторинг аномальных условий напряжения в цепи и может отключать выход при обнаружении каких-либо неправильных или подозрительных условий напряжения. .
Защита от перенапряжения : Он просто выполняет то, что предполагает его название, то есть защищает схему от недопустимых высоковольтных входов, а именно, если Vcc увеличивается выше 19 В, IC выключается и возвращается к питанию, когда Vcc возвращается примерно к 5 В. .
Профессиональное проектирование схем SMPS высокого качества
На следующей схеме показана идеальная схема импульсного источника питания от FAIRCHILD, включающая рассмотренную выше IC FAN7602B. Как можно видеть, большинство используемых компонентов относятся к популярным типам и легко доступны, за исключением катушки индуктивности, которую необходимо собрать дома.Полная информация о конструкции трансформатора также представлена ниже (из примечаний по применению FAIRCHILD). Предпочтительно, чтобы схема была построена на хорошо спроектированной печатной плате, чтобы свести к минимуму процедуры поиска и устранения неисправностей.
Номер ссылки
FAIRCHILD Лист данных — FAN7602B
PassDiy
Источники питания
Перевал Нельсона
Введение
Многие люди не разбираются в электричестве, но они понимают водопровод.Гидравлика дает хорошую аналогию для понимания основных электрических потоков. Проволока — это труба. Давление воды — это напряжение. Водяной поток — это электрический ток. Озера и водохранилища — это конденсаторы. Диоды — это односторонние клапаны. Лампы и транзисторы — это краны.
Всю силовую схему усилителя можно рассматривать как коммунальную систему водоснабжения. Солнце, управляя погодным циклом, оставляет воду на ландшафте, и она собирается в озере за плотиной. Сообщество черпает воду по трубам по мере необходимости.Зимой в озере собирается дождь, и напор воды увеличивается по мере того, как оно наполняется. Летом уровень воды падает, как и давление. Когда сообщество набирает больше воды, чем обычно, уровень воды падает еще больше, и часто требуется больше одного сезона, чтобы восстановить его.
Дождь в усилителе обеспечивают ваша электросеть, домашняя проводка, шнур питания и трансформатор. Конденсаторная батарея — это резервуар. Конденсаторы получают электрический заряд каждые 1/120 секунды, отражая два импульса тока от трансформатора для каждого цикла синусоидальной волны 60 Гц, предоставленной энергетической компанией.
Эти импульсы имеют относительно короткую длительность, и конденсаторы источника питания должны сохранять энергию в течение 6 миллисекунд или около того электрической засухи, которая возникает между импульсами заряда. Нам нужно постоянное напряжение (уровень воды) от нашего источника питания, и это обычно достигается за счет использования больших конденсаторов, которые накапливают больше заряда, и больших трансформаторов, которые обеспечивают столько заряда, сколько необходимо. Вы уловили идею.
Поскольку мы здесь не разрабатываем усилители, а, скорее, пытаемся разобраться в том, что представляет собой качество на рынке, полном ажиотажа, я хочу поговорить о некоторых общих идеях и прокомментировать некоторые общие подходы, используемые производителями.Поймите, что мы просто хотим, чтобы от источника питания было постоянное, бесшумное напряжение, независимо от того, какую нагрузку мы на него предъявляем.
Больше и тяжелее — лучше. Более крупные трансформаторы и провода меньше нагружают. Большие конденсаторы держат больше заряда.
Есть такое понятие, как слишком большое? Конечно, по мере того, как мы становимся больше, доходность уменьшается. Когда трансформатор выдает 1 ватт на схему предусилителя, переход от тысячи ватт к двум киловаттам не принесет вам больших улучшений.Однако это соображение не сильно отпугивает среднего аудиофила.
Трансформаторы силовые.
Лучшие силовые трансформаторы — это тороиды с магнитными сердечниками в форме пончика. Они обладают наибольшей мощностью по весу и размеру, и они производят меньше шума. Тороидальные трансформаторы должны иметь номинал не менее
.
Некоторое понимание здесь даст изучение цифр. Обычно индуктивность большого электролитического конденсатора приводит к тому, что его импеданс начинает увеличиваться примерно на 10 кГц, так что его импеданс составляет значительную долю ома на частоте 100 кГц.При параллельном размещении пленочного колпачка сопротивление будет на 0,1 Ом выше этой частоты.
Это важно, потому что на этих частотах звук имеет реальную мощность? Нет. Аудио имеет мощность, которая снижается примерно на 12 дБ / октаву выше 5 кГц, а реальные значения скорости нарастания музыкального сигнала составляют доли вольта за микросекунду, что означает, что на частоте 100 кГц практически не требуется мощность.
Однако высокочастотный импеданс может быть важен для стабильности усилителя, особенно в более сложных схемах, поскольку полное сопротивление источника питания начинает влиять на обратную связь на частотах в мегагерц или около того.Интересно, что некоторые разработчики полагались на конкретный импеданс источника питания на этих частотах для стабильности, таким образом, можно дестабилизировать схему усилителя путем параллельного включения пленочных конденсаторов через электролитические элементы. Однако в целом пленочные заглушки в блоках питания — это хороший знак с точки зрения потребителя.
Индукторы.
Несмотря на то, что мы часто пытаемся устранить индуктивность в конденсаторах и проводке, катушки индуктивности могут использоваться для улучшения характеристик источников питания.Размещение индуктивности и конденсаторов в линии переменного тока для формирования фильтров уменьшит как входящие, так и исходящие высокочастотные шумы. Большие катушки индуктивности, включенные последовательно с первичными и вторичными обмотками трансформатора, могут использоваться для увеличения длительности импульса заряда конденсаторов источника питания, улучшая регулирование и уменьшая шум. Большие катушки индуктивности в сочетании с несколькими конденсаторами источника питания могут образовывать «пи-фильтры» для уменьшения шума в линиях питания.
Катушки индуктивности очень полезны, но стоят денег.Их использование в источниках питания для усилителей мощности является показателем того, что производитель необычайно привержен качеству.
Проволока.
Аудиофилы любят провод. Возможно, привлекательность заключается в доступности понимания. Возможно нет. В любом случае, мне нравится толстая и короткая проволока, сделанная из чистых мягких металлов, таких как медь или серебро. Мне нравится, что он плотно заделан и по возможности припаян.
Выпрямители.
Да, конечно, выпрямители важны, в конце концов, переменный ток должен быть преобразован в постоянный, но мне не нравятся типы быстрого восстановления, которыми бредят некоторые аудиофилы.Быстрое восстановление означает, что они выдерживают много ампер и вольт за десятые доли нескольких наносекунд, что мы не очень часто видим в старой линии переменного тока 60 Гц. Они являются важным элементом в импульсных источниках питания, но для обычных «линейных» источников питания я предпочитаю МЕДЛЕННЫЕ диоды, и мы создаем их, размещая небольшие конденсаторные цепи поперек диодов, что значительно снижает излучаемый шум.
Положение
много трансформатора и конденсаторной батареи. Другая цель состоит в том, чтобы физически и электрически изолировать каждый канал усилителя мощности друг от друга, встречаясь только на линии переменного тока, а иногда даже не там.Таким образом, все, что происходит на одном канале, оказывает минимальное влияние на другие.
Работа в моно очень желательна в системах высокого класса, но, конечно, это дорого. Скромный компромисс предлагает режим «двойного моно», при котором два канала используют одно и то же шасси и шнур питания, но имеют отдельные трансформаторы и конденсаторы питания. Этим достигается большая часть желаемой изоляции при меньших затратах.
Работа от аккумулятора
Примерно полная изоляция. Почти нулевой шум.Стоит мятный.
Вывод
Итак, что мы узнали здесь? В общем, покупка большого оборудования для производства действительно хороших источников питания требует больших денег.
Некоторые из обсуждаемых здесь подходов приводят лишь к незначительным улучшениям, но их можно измерить. При рассмотрении этих аспектов конструкции источника питания нет необходимости вступать в дискуссию об объективных и субъективных характеристиках. Вопрос только в том, сколько вы готовы инвестировать в убывающую прибыль.
Инженерное дело — это наука компромисса, каждый производитель проводит свою собственную границу затрат и выгод, и, по моему опыту, большинство производителей довольно добросовестно относятся к этому. Степень сложности и масштабности предложения зависит от цены продукта, и ваши ожидания должны быть соответствующим образом оценены.
Как потребитель, вы хотите получить наилучший звук. Вы можете добиться этого посредством критического слушания. В качестве второстепенной цели мы все хотим получить то, что кажется хорошей аппаратной ценностью, и мы хотим знать, что производитель действительно вложил реальные деньги в продукт, который стоит небольшое состояние.Если вы можете прочитать спецификации или заглянуть под капот, то блок питания, являющийся одной из самых дорогих частей усилителя, обычно является хорошим показателем. Это должна быть самая большая и тяжелая часть усилителя.
Что делать, если вы не хотите испытывать неприятности, но все же хотите, чтобы ваши деньги окупались? Получите не менее 15 фунтов усилителя за каждую потраченную тысячу долларов.
мощность в несколько раз больше запланированной, поскольку мощность подается на конденсаторы короткими импульсами.
Как правило, стереоусилитель класса AB, рассчитанный на постоянную мощность 200 Вт на канал, должен обеспечивать мощность 700 Вт или около того, а это означает, что номинальная мощность трансформатора составляет около 2000 Вт.Все, что меньше, означает прерывистую работу. Это может быть хорошо для усилителя класса AB, где не требуется максимальная непрерывная работа.
Если стереоусилитель рассчитан на 200 Вт на канал чистого класса A, он будет постоянно потреблять около 1000 Вт, а это означает, что требуется не меньше 3000 Вт силового трансформатора.
Теперь тороидальный трансформатор обеспечивает около 30 ватт на фунт, поэтому тороид мощностью 3000 ватт будет весить около 100 фунтов, а может и больше. Остальная часть такого усилителя, вероятно, будет весить примерно столько же, поэтому, если вы смотрите на стереоусилитель класса A мощностью 200 Вт на канал, вы захотите узнать, весит ли он не менее 200 фунтов.
Один фунт веса на каждые 2 Вт — хорошая лакмусовая бумажка для оценки усилителей класса А. Усилитель с меньшим весом может не относиться к чистому классу A. Он может быть почти к классу A или может быть одним из многих продуктов, получивших обозначение класса A с помощью хитрых схем.
Чтобы еще больше снизить уровень шума, тороиды иногда помещают в металлические банки. Чтобы уменьшить магнитное излучение, эти банки обычно, но не всегда, делают из стали. Это хорошо, но имейте в виду, что в прошлом, по крайней мере, одна компания использовала небольшой трансформатор в большой банке, а компенсировала разницу песком.
Конденсаторы.
Из-за требуемых высоких значений емкости конденсаторы источника питания почти всегда имеют электролитическую конструкцию. Конденсаторы, которые вы видите в усилителях мощности, имеют номинальную емкость в микрофарадах, напряжение и ток. Типичное значение емкости одной из больших банок — 25 000 микрофарад или 0,025 фарада. Фарад — это большая вещь; та емкость, которая потеряет 1 вольт после подачи 1 ампер в течение 1 секунды. В усилителе мощности, потребляющем напряжение смещения 8 ампер, как в нашем примере стерео 200 Вт класса A, это означает, что пульсации источника питания составляют около.06 вольт, среднеквадратичное значение.
В большинстве случаев вы хотите видеть в сумме не менее 100 000 микрофарад, что для нашего примера дает пульсацию около 0,6 вольт. Это довольно хорошо, составляя около 1% от общего напряжения питания. Меньшие усилители могут обойтись меньшими затратами, большие усилители требуют большего.
Большие электролитические конденсаторы имеют небольшую индуктивность или «спиральность» в своем составе, что является результатом спиральной намотки емкостной пленки. Чтобы уменьшить влияние этой индуктивности, пленочные конденсаторы с низкой индуктивностью часто размещаются параллельно, так что на высоких частотах ток течет немного легче.
Активное линейное регулирование — отличный способ сделать напряжение питания постоянным. К сожалению, обычно это не делается должным образом. В прошлом некоторые усилители, использующие активное регулирование, подвергались критике за отсутствие видимой динамики, и это дало технологии меньшую репутацию, чем она заслуживает.
При правильном выполнении линейное регулирование должно выходить за рамки поверхностных требований к номинальным характеристикам усилителя. Регулятор должен быть способен в десять раз превышать постоянный выходной ток канала усилителя.Перед регулятором должны быть установлены большие емкости со значениями, сопоставимыми со значениями, необходимыми для нерегулируемых цепей. Размер трансформатора по-прежнему должен быть таким же большим, как и в нерегулируемой цепи.
При таком подходе линейное активное регулирование доставляет товары.
Гораздо менее затратный подход позволяет достичь некоторых целей регулирования, а именно регулировать или иным образом изолировать маломощный входной каскад усилителя, оставляя выходной каскад на нерегулируемый источник питания.Это может быть достигнуто с помощью полностью отдельных источников питания, активного регулирования или всего лишь с двумя резисторами и двумя конденсаторами.
Другой способ регулирования — использование источников постоянного тока, которые питают цепь постоянным током, который не колеблется с напряжением питания. Хороший источник постоянного тока может улучшить регулирование входных схем малой мощности в 100 раз, а в сочетании с регулированием напряжения питания дает действительно отличные характеристики при небольших затратах.
Вы также можете смещать выходной каскад с помощью источника постоянного сильного тока, чтобы создать несимметричный усилитель класса A.Я не шучу.
Коммутационные принадлежности
Преимущества импульсных источников питания заключаются в небольшом весе, низкой стоимости материалов и их способности активно регулировать без дополнительных затрат. Шум — потенциальная проблема при переключении источников питания, но ее можно решить, физически изолировав и отфильтровав источник питания, другими словами, потратив деньги.
Это может быть серьезная тема, но достаточно сказать, что я считаю, что некоторые из тех же предостережений применимы к импульсным источникам питания в качестве линейных регуляторов.Опять же, они должны быть рассчитаны далеко за пределы требований к номинальному току схемы усилителя, особенно потому, что переключатели, которые я видел, обычно сильно ухудшаются за пределы своих номиналов. Кроме того, это помогает, если конденсаторы источника питания до и после переключателя очень большие. Обычно это не так, поскольку одной из основных причин использования коммутаторов является экономия денег.
Более изощренное использование коммутационных схем, таких как схема Боба Карвера, — это нечто большее, чем я хотел бы здесь затронуть, но вы, безусловно, можете получить от него ясное объяснение.
Моно Операция
Все мы знаем, что означает «моно», то есть одноканальный усилитель. Конечно, для канала, который не должен совместно использовать ресурсы питания, это означает улучшение, так как в блоке заданного размера он может иметь вдвое больше
DIY блок питания Eurorack — nozoïd
Спецификация:
48Вт Импульсный блок питания.
Защита от перегрева
Защита от обратной полярности
+ 12 В при 3 А (3000 мА) / -12 В при 1 А (1000 мА)
возможное расширение для источника питания + 5В
Может быть настроен на -15 / + 15В
КПД около 95% при входе 24 В
пульсации 8 мВ
Предупреждение
Получил отзыв о неудачной сборке этого блока питания.К сожалению, не имея доступа к сборке, я не мог помочь или понять, почему она не работает. Я надеюсь, что это сработает для вас, но я не могу вам помочь.
ОБНОВЛЕНИЕ
: Некоторые регуляторы DC / DC теперь основаны на LM2596-5: ОНИ НЕ БУДУТ РАБОТАТЬ. Очень важно убедиться, что плата основана на LM2596-ADJ!
UPDATE2: мне сказали (спасибо fg), что работает только LM2596-ADJ jm88rp, jm74rp или jm84rphs. Плата hw411 с LM2596-ADJ jm97rphs не работает. Поэтому я больше не рекомендовал использовать эту схему.Я сохраняю эту страницу в сети только для архива.
Материал для покупки
Он должен стоить менее 20 € / $ на ebay или других источниках.
2 регулятора постоянного / постоянного тока на основе LM2596-ADJ (очень важно использовать LM2596-ADJ, а не аналог, а не LM2596-5)
2 радиатора для LM2596 (с гальванической изоляцией, теплопроводной пастой)
Планка для прототипирования (около 10×16 см, 4×6 дюймов)
2 x 40 контактов 2,54 двойной необработанный штыревой разъем
Разъем питания на ваш выбор
Конденсатор 20 x 100 нФ
2 светодиода и 4.Резистор 7K (опционально)
Электрический кабель
Материал, который у вас уже должен быть
Старый блок питания ноутбука (от 15 до 36 В, минимум 80 Вт)
Если у вас его нет, вы можете дешево купить универсальный.
Необходимые инструменты
Паяльник
Различный ручной инструмент, отвертки и т. Д.
Мультиметр
Инструкции
Прочтите всю эту документацию, ПРЕЖДЕ чем делать что-либо еще (прочтите важные примечания дважды!)
Закрепите радиаторы на модулях LM2596 и на плате
Радиатор необходимо изолировать от платы LM2596 во избежание короткого замыкания.
Разрезать печатную плату пополам (параллельно планке)
Припаяйте модуль по схеме:

Да, я знаю, это странное соединение, но оно позволяет преобразовать положительный источник питания в отрицательный.
IN- и OUT- подключены внутри модуля, поэтому у вас должно получиться что-то вроде этого:
Подключите штекер питания
Отрегулируйте тример для изменения выходного напряжения (отрегулируйте до +12 В и -12 В) с помощью небольшой отвертки

Отрежьте головку штифта, чтобы получить 10 штифтов 2 × 8
Припаяйте эти штыревые контакты один рядом с другим НА ТАКОМ СЫРЬЕ платы, чтобы между ними было электрическое соединение.
1-й ряд (красный) — это -12 В, 2-й, 3-й и 4-й ряды — это земля (они должны быть соединены вместе на каждом разъеме), 5-й ряд — это +12 В. Другой raw не должен быть подключен.
Паяльный конденсатор для каждого разъема между -12 В и землей, а также между землей и +12 В
Используйте вторую половину печатной платы для платы расширения, которую можно подключить к первой плате
Припаяйте светодиод и соответствующий ему резистор, если вы хотите визуальную обратную связь от источника питания

Важные примечания
Если от блока питания требуется не более 2 А, добавлять радиатор не нужно.
Если вам нужен источник питания 5 В, вы можете добавить другой модуль LM2596.
Навык пайки является обязательным для создания этого проекта, не сомневайтесь в своих навыках, вы можете сжечь свои модули.

Общие принципы работы импульсного блока питания

Выбор топологии и основных компонентов

Расчет и изготовление импульсного трансформатора

Схема управления и обратной связи

Особенности монтажа и отладки

Защита и фильтрация

Тестирование и доработка готового устройства

Заключение

ИМПУЛЬСНЫЙ БП СВОИМИ РУКАМИ

cxema.org — Мощный импульсный блок питания

Импульсный блок питания 24в 3а своими руками

Технические характеристики

Назначение элементов входной цепи

Параметры импульсного трансформатора

Описание элементов выходной цепи

Что можно улучшить

Как сделать лабораторный источник питания своими руками

Программируемые и управляемые модули для ЛБП

Компактные преобразователи питания

Стационарные источники питания все-в-одном

Модули сетевого питания для сборки ЛБП

Источники питания | Сделай сам своими руками

Архив рубрики Источники питания

Делаем импульсный блок питания на UC3842 своими руками

Принципиальная схема импульсного источника питания на мс UC3842 (КА3842)

Импульсный блок питания TL494 | Все своими руками

— 50 В, 2,5 А

Основные характеристики

Описание схемы

Конструкция

Тестирование и эффективность

О Swagatam

Еще одно преобразование импульсного источника питания

DIY Импульсный источник постоянного тока

Исследования

Опыт форумов

Эврика момент

Шаг 3

Проверка защиты

РАБОТА ВЫПОЛНЕНА !!

Импульсный источник питания высокого напряжения и тока

Импульсный источник питания высокого напряжения и тока

Советы по проектированию импульсных источников питания

Системы постоянного тока низкого уровня

Системы высокой мощности

Выбор частоты переключения ШИМ

Изоляция и импеданс PDN

DIY LM2596 Регулируемый регулятор напряжения Импульсный блок питания Наборы понижающий преобразователь Блок питания DIY Наборы

Как построить схему импульсного источника питания — SMPS

Функции обеспечения отказоустойчивости

Профессиональное проектирование схем SMPS высокого качества

Номер ссылки

PassDiy

Источники питания

Перевал Нельсона

Введение

Трансформаторы силовые.

Индукторы.

Проволока.

Выпрямители.

Положение

Вывод

Конденсаторы.

Коммутационные принадлежности

Моно Операция

DIY блок питания Eurorack — nozoïd

Спецификация:

Предупреждение

Материал для покупки

Материал, который у вас уже должен быть

Необходимые инструменты

Инструкции

Важные примечания

Похожие записи

Замена подсветки монитора на светодиодную своими руками. Как заменить подсветку монитора на светодиодную своими руками: пошаговая инструкция

Машинка на пульте управления своими руками. Как сделать радиоуправляемую машину своими руками: пошаговая инструкция и советы

Полицейская сирена своими руками. Как сделать полицейскую сирену своими руками: пошаговая инструкция

Добавить комментарий Отменить ответ