Projektowanie SMPS małej mocy na układzie LNK501 z wykorzystaniem programu VDS. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilanie

 Komentarze do artykułu

Układ LNK501 jest bardzo wygodny do budowania zasilaczy impulsowych do 5 watów. Ale zalecany przez producenta program PIXIs Designer ma ograniczenia, które nie pozwalają na pełne wykorzystanie możliwości tego mikroukładu. Autor proponowanego artykułu z powodzeniem przezwyciężył te ograniczenia - obliczył transformator impulsowy za pomocą innego programu - VIPer Design Software, przeznaczonego dla mikroukładów VIPer.

Konwertery flyback o małej mocy (FFC) są szeroko stosowane w ładowarkach do telefonów komórkowych, zasilaczach odtwarzaczy audio, aparatach cyfrowych, modemach i różnych urządzeniach peryferyjnych. Nowoczesne elementy sprawiają, że są one miniaturowe, proste technicznie i tanie.

Sposób wykonania zasilacza impulsowego na układzie LNK501 ze stabilizowanym napięciem wyjściowym 3 lub 5,5 V opisano w artykule [1]. Ale kiedy potrzebowałem podobnego źródła o napięciu 12 V i prądzie wyjściowym do 0,2 A, całkiem nieoczekiwanie (w końcu moc takiego urządzenia nie przekracza 2,4 W, co jest dość zgodne z zastosowanym mikroukładem) , uzyskano wynik negatywny. Okazało się, że wspomniany w artykule [1] specjalistyczny program PIXIs Designer, przeznaczony do obliczania transformatora impulsowego w OHP, nie radzi sobie z takim zadaniem. Program zakłada użycie z tym mikroukładem transformatorów na ferrytowych rdzeniach magnetycznych tylko trzech typów - EE13, EE16, EE19. Przy projektowaniu wymaganego konwertera, nawet w największym z wymienionych rdzeni magnetycznych, ferryt wchodzi w nasycenie (obliczona indukcja magnetyczna osiąga wartość 0,45 T, co znacznie przekracza dopuszczalne 0,38 T). Ponieważ zawartość komórek w programie jest zablokowana przed edycją, użytkownik nie będzie mógł wprowadzić do obliczeń parametrów własnego transformatora. Oznacza to, że program nie pozwala użytkownikowi na obliczenie zasilaczy dla standardowych napięć 9 i 12 V, co znacznie zawęża zakres mikroukładów LNK501.

Rys.. 1

Dlatego do zaprojektowania wymaganego zasilacza impulsowego zdecydowano się na użycie programu VDS - VIPer Design Software. Czasopismo „Radio” opisało już zastosowanie tego programu do projektowania OCP na układach scalonych serii TOPSwitch-ll [2]. Doświadczenie z LNK501 również zakończyło się sukcesem. Schemat ideowy obliczonego urządzenia pokazano na ryc. 1. Różni się od prototypu (rys. 1 w [1]) wartościami znamionowymi niektórych elementów i obecnością wskaźnika HL1, który wraz z rezystorem ograniczającym prąd R4 zapewnia minimalne obciążenie.

Rys.. 2

Na ryc. Rysunek 2 pokazuje charakterystykę obciążenia urządzenia przy napięciu wejściowym 220 V. Znamionowe obciążenie rezystancyjne pobiera 0,17 A przy napięciu wyjściowym 12 V. Na ryc. 3 pokazuje zależność napięcia wyjściowego od napięcia wejściowego przy nominalnej rezystancji obciążenia.

Rys.. 3

Zasada działania OCP na układzie LNK501 została szczegółowo opisana w artykule [1]. Zadanie zaprojektowania zasilacza impulsowego sprowadza się do obliczenia transformatora impulsowego. Kolejność takich obliczeń w programie VDS: ustaw przedział napięcia wejściowego 176 ... 264 V; wybrać sterownik VIPer53A SHI w pakiecie DIP8, wartość napięcia odbitego wynosi 50 V (jak w [1]), częstotliwość przełączania 42 kHz; napięcie wyjściowe i prąd - odpowiednio 12 V i 0,2 A.

W transformatorze impulsowym zastosowano rdzeń magnetyczny wykonany z ferrytu M2000NM1 o rozmiarze B22, pomiędzy którego połówki umieszczono podkładkę wykonaną z materiału niemagnetycznego o grubości 0,1 mm (równoważna całkowita szczelina niemagnetyczna wynosi 0,2 mm). Uzwojenie pierwotne zawiera 87 zwojów drutu PEV-2 o średnicy 0,21 mm. Jego zmierzona indukcyjność wynosi 2,62 mH. W programie wybrano bliski obcy analog - obwód magnetyczny RM8 wykonany z ferrytu N27. Po wymuszonej instalacji w programie zmierzonej indukcyjności uzwojenia pierwotnego i liczby zwojów w nim uzyskano całkiem akceptowalny wynik - przy maksymalnym prądzie 228 mA indukcja magnetyczna nie przekracza 0,109 T.

Zgodnie z danymi paszportowymi mikroukładu LNK501 wewnętrzne ograniczenie prądu występuje na poziomie 0,24 ... 0,27 A. Dla niezawodnej i stabilnej pracy zasilacza pożądane jest, aby nie zwiększać prądu przez mikroukład powyżej 0,24 A przy maksymalnym prądzie obciążenia.

Rys.. 4

Dla dowolnej kombinacji napięcia wejściowego i prądu obciążenia transformator działa w trybie prądu przerywanego, zgodnie z zaleceniami twórców układu LNK501. Wyniki obliczeń za pomocą programu VDS wykazały, że przy wymuszonych parametrach uzwojenia pierwotnego transformatora, uzwojenie wtórne powinno zawierać 22 zwoje drutu PEV-2 o średnicy 0,6 mm. W transformatorze urządzenia nie ma uzwojenia sprzęgającego, więc odpowiednie informacje o programie nie są używane. Uzwojenia odizolowane są od siebie kilkoma warstwami lakierowanej tkaniny. Wszystkie elementy zasilacza (oprócz SA1 i FU1) zmontowane są na płytce drukowanej (rys. 4) wykonanej z włókna szklanego o grubości 1,5 mm jednostronnie foliowanej. Wygląd planszy wraz ze szczegółami pokazano na zdjęciu (ryc. 5). Podczas montażu połówki obwodu magnetycznego transformatora są mocno przymocowane do płytki za pomocą śruby M1 przez centralny otwór, śruba jest odizolowana od obwodu magnetycznego za pomocą podkładki getinax i kawałka rurki PCV nałożonej na śrubę, nakrętka na desce utrwalony kroplą farby nitro. Nawet bez impregnacji w transformatorze nie ma żadnych odgłosów akustycznych. Ze względu na niewielkie zewnętrzne elektromagnetyczne pola błądzące zbrojonego obwodu magnetycznego nie zastosowano zalecanego w [XNUMX] ekranu zwierającego z taśmy miedzianej.

Rys.. 5

Na etapie regulacji rezystancja rezystora R2 została zmniejszona z pierwotnych 20 kΩ do 18 kΩ w celu ustawienia napięcia wyjściowego na 12 V przy prądzie obciążenia 0,2 A. Nie odnotowano nagrzewania się żadnych elementów. Umożliwiło to zainstalowanie mikroukładu na płycie za pośrednictwem panelu adaptera DIP8.

W ten sposób za pomocą programu VDS można szybko i skutecznie wykonać projekt OHP o małej mocy na odpowiednim obwodzie magnetycznym i chipie LNK501, który posiada radioamator. Otrzymane przez program oscylogramy prądów i napięć są zbliżone do rzeczywistych.

literatura

1. Pletnev E. Niewielki zasilacz impulsowy oparty na układzie LNK501. - Radio, 2006, nr 5, s. 32-34.
2. Kosenko S. Projektowanie flyback SMPS na TOPSwitch-ll przy użyciu programu VDS. - Radio, 2006, nr 3, s. 30-32.

Autor: S. Kosenko, Woroneż; Publikacja: radioradar.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Zasilanie.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Telefon Explay Power z potężną baterią 31.01.2013 Firma Explay wprowadziła telefon komórkowy o zwiększonej pojemności baterii. Model Explay Power wytrzymuje czas czuwania do 45 dni, podczas gdy można z niego naładować inny gadżet. Taki telefon przyda się osobom, które odpoczywają na łonie natury, opuszczają cywilizację na długo, podróżnikom. Telefon posiada kolorowy ekran o rozdzielczości 240x320 pikseli, przekątna ekranu to 2,4 cala. Obecność kilku aktywnych kart SIM stała się znakiem towarowym każdego urządzenia Explay, w Explay Power - 2 karty SIM. Do zalet telefonu należy również obecność radia FM i odtwarzacza multimedialnego, który odtwarza wszystkie popularne formaty plików audio i wideo. Z tyłu znajduje się aparat megapikselowy. Telefon obsługuje profil Bluetooth A2DP dla słuchawek bezprzewodowych i posiada gniazdo rozszerzeń microSD do 16 GB. Waga telefonu to 102 gramy. W zestawie znajduje się już kabel MicroUSB, przejściówka USB do sieci 220V oraz stereofoniczny zestaw słuchawkowy. Rekomendowana cena detaliczna urządzenia to 65 USD.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Piątek Lock inteligentny zamek do drzwi

▪ Regulatory niskiego napięcia zaniku (0,4 V)

▪ Inteligentne okna oparte na organizmie ośmiornicy

▪ MOSFETY HEXFET 30V

▪ Wzmacniacze mono XNUMX V

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Technologia cyfrowa. Wybór artykułu

▪ artykuł Środki ochrony hydrosfery. Podstawy bezpiecznego życia

▪ artykuł Co to jest delfin? Szczegółowa odpowiedź

▪ Artykuł Księgowy. Opis pracy

▪ artykuł Przybliżona lista urządzeń elektrycznych wymaganych do instalacji elektrycznej w budynku mieszkalnym. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Cube-kameleon. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024