Prosty samogenerujący SMPS o mocy 1,5 kW dla UMZCH. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Prosty samogenerujący się SMPS o mocy 1,5 kW dla UMZCH. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilacze

Komentarze do artykułu

Opracowanie proponowanego SMPS przeprowadzono w oparciu o prototyp opisany w artykule E. Gaino i E. Moskatova „Potężny zasilacz impulsowy” w „Radio”, 2004, nr 9, s. 31-32. XNUMX, XNUMX. Wstępnym celem było trzykrotne zwiększenie mocy wyjściowej, przy jednoczesnym zachowaniu zasady działania i niskim koszcie produktu poprzez zastosowanie powszechnie dostępnych podzespołów. dlatego preferowano sterowanie tranzystorami przełączającymi za pomocą transformatora nasycającego.

Urządzenie wykorzystuje rezystory w obwodzie dodatniego sprzężenia zwrotnego zamiast chipa sterownika z licznymi elementami „pasującymi”. Ponadto prąd bazowy bipolarnych tranzystorów przełączających jest wielokrotnie wyższy niż maksymalny dopuszczalny prąd wyjściowy nowoczesnych mikroukładów sterujących, takich jak IR2110, IR2113 i podobne. Wymaga to wprowadzenia wzmacniającego stopnia dopasowującego oraz pomocniczego źródła jego zasilania w celu dopasowania mikroukładu do tranzystorów, co neguje taką zaletę proponowanego SMPS, jak mała liczba elementów. Zamiast tanich i pospolitych tranzystorów bipolarnych można by zastosować mocne tranzystory MOSFET lub IGBT, ale wtedy zniknęłaby kolejna zaleta - niski koszt podzespołów.

Prototypowa częstotliwość konwersji bez obciążenia wynosi zaledwie 9 kHz, więc jego transformator impulsowy jest ciężki i emituje nieprzyjemny gwizd. Proponowany SMPS nie ma takiej wady, ponieważ jego minimalna częstotliwość konwersji wynosi 30 kHz.

Schemat proponowanego SMPS pokazano na rysunku. Podstawą SMPS jest samooscylujący mostkowy przekształtnik napięcia z nienasyconym transformatorem dużej mocy T1 i nasycanym transformatorem małej mocy T2. Zastosowanie takich przekształtników jest rozwiązaniem znanym i powszechnym, znajduje zastosowanie w „elektronice transformatory”, stateczniki do lamp energooszczędnych i innych urządzeń, przy czym urządzenia te mają mniejszą moc w porównaniu do proponowanych.

Prosty samogenerujący SMPS o mocy 1,5 kW dla UMZCH

Główne cechy techniczne:

napięcie zasilania, V.....176...253;
znamionowe napięcie wyjściowe, V.....2x80;
maksymalna moc obciążenia, kW ..... 1,5;
najwyższa sprawność urządzenia, %....94;
częstotliwość konwersji bez obciążenia, kHz ..... 30;
waga, kg ..... 4,7.

Ze względu na to, że UMZCH posiada własne zabezpieczenie prądowe, nie ma potrzeby stosowania tej funkcji w SMPS. Częstotliwość konwersji nie jest stała – jest im wyższa, tym większa moc obciążenia. Termistory RK1 i RK2 ograniczają początkowy prąd ładowania kondensatora tlenkowego C21 po podłączeniu do sieci.

Aby odłączyć urządzenie od zasilania w sytuacji awaryjnej, zaprojektowano wyłącznik automatyczny SF1. Odgromnik gazowy F1 chroni urządzenie przed przeciążeniami napięcia zasilającego. Na kondensatorach. C10, C17 i dwuuzwojeniowa cewka indukcyjna L2 zamontowały filtr w kształcie litery U, który zapobiega przenikaniu zakłóceń o wysokiej częstotliwości z SMPS do sieci.

Mostek diodowy VD8 prostuje napięcie przemienne sieci, a kondensator C21 wygładza je, kondensator C22 bocznikuje wyjście prostownika z wysoką częstotliwością.

Generator relaksacyjny montowany jest za pomocą rezystorów R1, R2, R7, kondensatora C3 i dinistora VD7, który generuje impulsy niezbędne do uruchomienia generatora po włączeniu zasilania, a także przywrócenia warunków do generacji po jego awarii.

Rezystory R8-R15 ograniczają prąd bazowy tranzystorów przełączających VT1-VT8, kondensatory C6-C9, C11-C14 przyspieszają ich przełączanie. Diody VD5, VD6, VD9, VD10 tłumią przejściowe skoki napięcia. Rezystory R3-R6, R18-R21 w obwodach emiterów tranzystorów wyrównują przepływający przez nie prąd. Kondensator C20 eliminuje namagnesowanie obwodu magnetycznego nienasyconego transformatora T1 prądem stałym.

Poprzez rezystory R16, R17 obwód dodatniego sprzężenia zwrotnego jest tworzony od wyjścia przekształtnika (z uzwojenia III transformatora T1) do jego wejścia (uzwojenie V transformatora T2). Rezystancja tych rezystorów, liczba zwojów uzwojeń, wymiary i właściwości magnetyczne materiału obwodu magnetycznego nasycalnego transformatora T2 określają częstotliwość konwersji, którą można obliczyć ze wzoru:

gdzie F jest częstotliwością konwersji, kHz; U jest amplitudą impulsów napięcia na uzwojeniu V transformatora T2, V; Vnas - indukcja nasycenia transformatora przełączającego T2, T; q to cykl pracy impulsów; Sc - pole przekroju poprzecznego obwodu magnetycznego transformatora T2, cm2; W jest liczbą zwojów uzwojenia V transformatora T2; K - współczynnik wypełnienia obwodu magnetycznego transformatora T2, dla ferrytu prawie osiągający jedność.

Mostek diodowy VD1-VD4 prostuje napięcie impulsowe uzwojenia I transformatora T1. Kondensatory C1, C2, C4, C5, C15, C16, C18, C19 i dwuuzwojeniowa cewka indukcyjna L1 wygładzają tętnienia napięcia wyjściowego o wysokiej i niskiej częstotliwości.

Bezpieczniki FU1 i FU2 zapewniają ochronę przed wolno rosnącym prądem obciążenia powyżej dopuszczalnego limitu. Dioda LED HL1 sygnalizuje stan pracy urządzenia, rezystor R22 ogranicza prąd.

Konstrukcja SMPS jest dowolna, względne położenie elementów nie jest krytyczne, chociaż pożądane jest, aby każda z diod VD5, VD6, VD9, VD10 była umieszczona jak najbliżej pary tranzystorów VT1VT3, VT2VT4, VT5VT7 , VT6VT8. źródło jest montowane metodą wiszącą.

Automatyczny wyłącznik А-0701НМ (SF1) produkcji Sang. Mao Enterprise Co., Ltd., dla prądu wyłączania 15A i napięcia znamionowego 250V, można zastąpić A-0702A, A-0702X, A-0710W, CBLS2A15, M115-B120.

Termistory SCK-2R515 (RK1 i RK2) można zastąpić termistorami MS32 5R020, MS32 7R015 lub podobnymi termistorami NTC o maksymalnej obciążalności prądowej co najmniej 15 A i rezystancji nominalnej od 5 do 10 omów przy 25°C.

Kluczowy wyłącznik zasilania TR26-21C-11D1 (SA1) można zamienić na SWR74 lub wyłącznik z podświetleniem MK-521A/N. Gazoszczelny 2027-35-C (F1) można zastąpić B88069-X2380-S102, B88069-X370-S102, B88069-X410, FS04X-1JOS lub FS04X-1JMG.

Zamiast 30ETH06 (VD1 - VD4) odpowiednie są diody 80E8U04, DSEI30-06A, HFA25TB60, RHRG3060. Każda dioda zamontowana jest na osobnym radiatorze o powierzchni chłodzącej 90 cm2.

Diody HER1608G (VD5, VD6, VD9, VD10) są wymienne na 15ETH06, 15ETX06S, HFA25TB60, DSEI12-06A, FES16JT i mostek diodowy. KVRS2510 (musi być wyposażony w radiator o powierzchni użytkowej co najmniej 50 cm2) - dowolny z GBU25M. BR2510, BR2510W, KVRS3510 lub MV4010.

Dinistor VD7 - dowolny z KN102A - KN102V i 2N102A - 2N102V; ostatnie trzy są preferowane do pracy SMPS w podwyższonych temperaturach. Odpowiednie są również importowane dinistory DB-3 lub D8-4 o napięciu przełączania odpowiednio 32 i 40 V. Przełączające tranzystory bipolarne VT1-VT8 są instalowane na radiatorze o powierzchni chłodzącej 140 cm2. Zamiast KT812A można zastosować osiem tranzystorów tego samego typu 2T812A, KT812B lub KT840A.

Kondensatory C1-C3, C15, C16, C22 to politereftalan etylenu MER lub MEF, a C20 składa się z ośmiu połączonych równolegle kondensatorów MER o pojemności 1 μF każdy i napięciu znamionowym 630 V. Kondensatory C6-C9, C11-C14 są ceramiczny. KM5B-N90, K10-17A-N50 K10-17B-N50. Kondensatory. SYu i S17 - V32923-A2474M, przeznaczone do podłączenia do sieci prądu przemiennego. można je zastąpić kondensatorami 881131-S 1105-M, V81131-S1474-M, V81141-S1684-M. В81141-С1334-М lub podobny. Kondensatory tlenkowe C4, C5, C18, C19, C21 - aluminiowe K50-6 K50-35 lub podobne.

Wszystkie stałe rezystory stosowane w zasilaczu są bezprzewodowe, na przykład MLT, OMLT, S2-23, S2-33. Rezystory R1, R2 i R22 muszą mieć znamionowe rozpraszanie mocy 2W. Rezystory R3-R6, R18-R21 to importowane ceramiczne serie CRL, mogą również składać się z kilku rezystorów połączonych równolegle w celu uzyskania wymaganej rezystancji i mocy rozpraszania.

Transformator impulsowy T1 jest wykonany na obwodzie magnetycznym o wymiarach Ш20х28 wykonanym z ferrytu. M2000NM-9, odpowiadający specyfikacji OZHO.707.140TU. Dopuszczalne jest również stosowanie ferrytu M2000NM1-17. Uzwojenie I tego transformatora zawiera 2 sekcje po 8 zwojów wiązki czterech drutów PETV-2 0,5 złożonych razem. Uzwojenie II zawiera 28 zwojów dwóch drutów PETV-2 0,5 złożonych razem, a uzwojenie III zawiera jeden zwój drutu PEV-2 0,5. Wszystkie uzwojenia muszą być bezpiecznie odizolowane od siebie za pomocą taśmy z fluoroplastu, mylaru lub lakierowanej tkaniny.

Transformator T2 jest nawinięty na pierścieniowy ferrytowy obwód magnetyczny o rozmiarze K6xXNUMXxXNUMX z samooscylującego statecznika elektronicznego lampy energooszczędnej.

Każde z uzwojeń I-IV zawiera cztery zwoje drutu PEV-2 0,25, a uzwojenie V zawiera dziewięć zwojów drutu PEV-2 0,5.

Przepustnica L1 jest domowej roboty. Wykonany jest na pierścieniowym obwodzie magnetycznym, złożonym z dwóch identycznych części o standardowej wielkości. KP35x26x7, wykonane z marki Alsifer. PM-60. Uzwojenia I i II są nawinięte na dwa druty PEV-2 2, aż do wypełnienia okna. Zamiast PEV-2 można użyć drutu PETV. Dławik L2 to gotowy B82726-S2163-N30, który według paszportu pozwala na prąd uzwojenia 16 A przy maksymalnym napięciu między nimi 250 V.

Indukcyjność każdego uzwojenia wynosi 2,2 mH.

Bezpieczniki FU1 i FU2 - H630PT-15A H630-15A lub podobne. LED HL1 - dowolna, najlepiej zielona poświata.

SMPS zmontowany z części serwisowalnych powinien rozpocząć pracę natychmiast po włączeniu. Jeśli nie ma autogeneracji, należy sprawdzić fazowanie uzwojeń transformatora T2 i ewentualnie zamienić połączenie zacisków jego uzwojenia V lub uzwojenia III transformatora T1. Jeśli częstotliwość przetwarzania bez obciążenia znacznie różni się od 30 kHz, oznacza to nieodpowiedni materiał lub wadę w obwodzie magnetycznym transformatora T2, np. ukryte pęknięcie. W takim przypadku należy wymienić obwód magnetyczny.

Autor: D. Butov, s. Kurba, obwód Jarosławia

Zobacz inne artykuły Sekcja Zasilacze.

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

Moduły redundancyjne Mean Well DRDN20/40 i ERDN20/40 01.08.2020

Mean Well rozszerzyła swoją ofertę specjalnych modułów redundancyjnych zarówno pod względem parametrów elektrycznych, jak i projektowych. Do już produkowanego modułu DRDN20 (24 V/20 A, szyna DIN) zostały dodane moduły redundancyjne na napięcie 5/12/24/48 V i prąd 20/40 A.

Na podwoziu montowane są moduły serii ERDN20 i ERDN40, a wśród nich modele na wszystkie powyższe napięcia. Moduły redundancyjne serii DRDN20 i DRDN40 są montowane na szynie DIN i są dostępne dla napięć od 12 V i wyższych. Wszystkie moduły przystosowane są do pracy w szerokim zakresie temperatur -40...80°C, posiadają obwód do monitorowania i sygnalizacji pracy każdego zasilacza (sygnał i styk przekaźnika „suchego”).

Produkty wykorzystują komponenty MOSFET o bardzo niskiej rezystancji wewnętrznej, aby zmniejszyć straty i zminimalizować różnice napięcia między wejściem a wyjściem. Moduły te są przeznaczone do zastosowań, w których sama awaria zasilania nie powinna prowadzić do utraty napięcia. Na przykład takie jak kluczowe obiekty systemów bezpieczeństwa, urządzenia zapewniające ciągłe procesy i inne krytyczne aplikacje, które wymagają ultra niezawodnego zasilania.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Dwuwymiarowy superkrystaliczny gaz kwantowy

▪ Baran

▪ Nanotabletki z mikrosilnikiem

▪ Powerbank SuperCam z funkcją nadzoru wideo

▪ Rower jednoszynowy

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Technologia fabryczna w domu. Wybór artykułu

▪ artykuł Wolf bilet (paszport). Popularne wyrażenie

▪ artykuł Którego chłopca w teatrze często grają kobiety? Szczegółowa odpowiedź

▪ Artykuł Akka feijoa. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Równoważność anten elektrycznych i magnetycznych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ Artykuł Solominki. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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