|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Kaskadowy zasilacz SMPS typu flyback, 220/12,6 woltów, 0,5 ampera. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilacze W artykule przedstawionym czytelnikom opisano zasadę działania i praktyczny obwód zasilacza UPS opartego na kaskadowej przetwornicy napięcia typu flyback. Brak skoków napięcia na drenie tranzystora polowego przełączającego umożliwia zmniejszenie wymagań dotyczących jego maksymalnego dopuszczalnego napięcia. Sieciowy zasilacz impulsowy, którego obwód pokazano na ryc. 1, dotyczy tzw. przetwornic typu flyback, jednak obwód jego stopnia wyjściowego różni się znacznie od „klasycznego” flybacku. Można zauważyć, że w obwodzie drenu tranzystora VT1 nie ma obwodu dioda tłumiąca-rezystancja-kondensator, do zasilania sterownika nie jest wymagane osobne uzwojenie transformatora impulsowego, a zamiast tego zastosowano dwa oddzielne urządzenia magazynujące energię - cewkę indukcyjną L2 i transformator separacyjny T1.
W stopniu wyjściowym, którego uproszczony schemat pokazano na ryc. 2, proces przekazywania energii można podzielić na dwa etapy. Po pierwsze, energia gromadzi się w polu magnetycznym cewki indukcyjnej L1 podczas suwu do przodu i jest przekazywana przez otwartą diodę VD1 do kondensatora C1 podczas suwu do tyłu. Pod koniec skoku wstecznego kondensator C1 zostanie naładowany w ten sposób. że jego górna podszewka zgodnie ze schematem uzyska potencjał ujemny w stosunku do dolnego. W drugim etapie, podczas następnego skoku do przodu, naładowany kondensator C1, poprzez otwarty tranzystor VT1 i diodę VD2, zostanie podłączony do uzwojenia pierwotnego transformatora T1 i zacznie się rozładowywać. W tym momencie energia gromadzi się w polu magnetycznym transformatora T1 i ostatecznie podczas kolejnego skoku wstecznego energia jest przekazywana na wyjście poprzez prostownik na diodzie VD3 i kondensator wygładzający C2.
Przeanalizujmy teraz działanie SMPS (patrz ryc. 1) bardziej szczegółowo. Prostownik mostkowy jest montowany na diodach VD1-VD4, kondensatory C4, C5 wygładzają tętnienia prostowanego napięcia. Ponieważ procesy magazynowania energii są połączone, całkowity prąd cewki indukcyjnej L1 i uzwojenia pierwotnego transformatora T2 przepływa przez otwarty tranzystor VT1. Prąd w L2 rośnie liniowo pod wpływem wyprostowanego napięcia, a szybkość jego narastania zależy od tego napięcia i indukcyjności cewki indukcyjnej. Prąd wzrasta również liniowo w uzwojeniu pierwotnym T1, a pojemność kondensatora C9 jest tak dobrana, że podczas suwu do przodu napięcie na nim zmienia się nieznacznie. Ta składowa prądu tranzystora ma ten sam kierunek, co prąd cewki indukcyjnej, ponieważ do górnego zacisku uzwojenia pierwotnego transformatora T1 przykładane jest napięcie o ujemnej polaryzacji. Kiedy prąd płynący przez tranzystor VT1 osiągnie określoną wartość, napięcie na rezystorze R9, który działa jak czujnik prądu, spowoduje przełączenie sterownika sterującego DA1 i zamknięcie tranzystora polowego. Jako wadę odnotujmy, że przy tej samej mocy, co w przypadku „klasycznej” przetwornicy typu flyback, prąd tranzystora jest tutaj większy. Zalety urządzenia pojawiają się na odwrotnym etapie - gdy tranzystor polowy VT1 zamyka się, prąd cewki indukcyjnej L2, z powodu samoindukcji emf, ładuje kondensator C9. Ponieważ napięcie na tym kondensatorze nie może zmienić się natychmiastowo, proces przejściowy na drenie tranzystora przebiega płynnie, nie ma skoków napięcia, więc nie ma potrzeby stosowania układu dioda tłumiąca-rezystancja-kondensator, co znacznie zmniejsza wydajność zasilacza przy niskich wartościach mocy wyjściowej. Wraz z rozpoczęciem suwu wstecznego proces akumulacji energii w transformatorze T1 zostaje zatrzymany, a napięcie na jego uzwojeniu pierwotnym, które podczas suwu do przodu było ujemne, stanie się dodatnie w wyniku samoindukcji - dioda VD6 otworzy się, zapewniając zasilanie napięcie do sterownika DA1. i dioda VD9. podawanie ładunku. Po podłączeniu do sieci napięcie zasilania sterownika jest początkowo dostarczane poprzez obwód R6C8 i jest ograniczane przez diodę Zenera VD5 przy napięciu 15 V. Rezystor R10 ogranicza prąd tej diody Zenera w stanie ustalonym, a cewka indukcyjna L1 dodatkowo zabezpiecza obwody mocy sterownika od skoków napięcia. Częstotliwość konwersji ustalana jest za pomocą elementów R4, C3 i wynosi około 62 kHz. Napięcie wyjściowe jest kontrolowane za pomocą transoptora U1 i regulowane poprzez zmianę współczynnika wypełnienia impulsów sterujących dostarczanych do bramki tranzystora VT1. SMPS zapewnia napięcie wyjściowe 12,6 V przy prądzie do 0,5 A. Niestabilność napięcia wyjściowego nie przekracza ± 2,5%, a jego tętnienie przy częstotliwości przetwarzania nie przekracza 100 mV. Sprawność przy mocy wyjściowej 6 W jest nie mniejsza niż 0,72. Po odłączeniu obciążenia SMPS działa w trybie restartu, a napięcie wyjściowe nie wzrasta. Minimalne obciążenie, przy którym wchodzi w tryb stabilizacji, może być sygnalizowane diodą LED. Prąd pobierany z sieci w tym trybie jest zredukowany do kilku miliamperów. Urządzenie zmontowano na dwóch prototypowych płytkach drukowanych. Na jednym z nich znajduje się sterownik DA1 wraz z elementami z nim związanymi, na drugim cała reszta. Płyty są połączone ze sobą przewodami o minimalnej możliwej długości. Płyta kontrolera wykorzystuje rezystory i kondensatory do montażu powierzchniowego o rozmiarze 1206. Kondensatory C5, C9 - K73-17, C4, C11 to kondensatory tlenkowe odpowiednie pod względem wielkości i napięcia roboczego. Cewka indukcyjna L1 to EC24, rezystor R9 składa się z dwóch połączonych równolegle, a R5 składa się z dwóch połączonych szeregowo. Tranzystor IRF830 zastąpimy innym przełącznikiem polowym o dopuszczalnym napięciu dren-źródło 500 V, prądzie 4,5 A i rezystancji otwartego kanału nie większej niż 1,5 oma. Tranzystor nie wymaga radiatora. W urządzeniu zastosowano mikroukład UCC38C44D firmy Texas Instruments. Przy niewielkich zmianach w obwodzie można zastosować podobne sterowniki z innych rodzin, w tym UC3844A. Ważne jest, aby maksymalny współczynnik wypełnienia impulsów wyjściowych wynosił 50%. Do produkcji cewki indukcyjnej L2 i transformatora T1 zastosowano mały rdzeń magnetyczny EFD15 w kształcie litery W firmy Epcos, materiał nr 87, w komplecie ze standardową ramą. Indukcyjność jednego zwoju wynosi 100 nH. Dławik L2 zawiera 130 zwojów drutu PEV-2 0,2, ułożonych w czterech warstwach i ma indukcyjność 1,7 mH. Można również zastosować gotową cewkę indukcyjną o prądzie nasycenia 0,3...0,4 A, na przykład SDR1006-152KL firmy Bourns. Transformator T1 zawiera dwa uzwojenia po 36 zwojów drutu PEV-2 0,35, odizolowane od siebie dwiema warstwami taśmy poliestrowej. indukcyjność każdego uzwojenia wynosi 0,12 mH. Zastosowanie tych rdzeni magnetycznych pozwala uzyskać wysokość montowanego urządzenia około 10 mm. W transformatorze dopuszczalne jest również zastosowanie pierścieniowego rdzenia magnetycznego z materiału MP-140 o średnicy zewnętrznej 18 mm, wówczas sprawność spadnie o 2...2,5%. W takim przypadku liczbę zwojów należy zwiększyć do 50, a wygodniej jest nawijać uzwojenia podwójnie złożonym drutem z wysokiej jakości izolacją, na przykład MC16-14 lub MP37-12. Tak wykonany transformator ma mniejszą indukcyjność rozproszenia, a urządzenie pracuje z nim stabilniej. Ponieważ większość elementów urządzenia znajduje się pod napięciem sieciowym, do konfiguracji i testowania zaleca się użycie transformatora separującego odpowiedniego do zasilania, podłączając równoważne obciążenie do wyjścia konfigurowanego SMPS. W pierwszej kolejności należy upewnić się czy sterownik i jego obwody są sprawne, dla tego bez podłączania urządzenia do sieci należy chwilowo podać między zaciski zasilania sterownika stałe napięcie 13...14 V. Bramka tranzystor VT1 musi zawierać impulsy - falę prostokątną o częstotliwości konwersji. Urządzenie nie wymaga doboru elementów ani konfiguracji. Możesz zmienić napięcie wyjściowe w małych granicach, wybierając rezystor R11 (1,2 kOhm). Po podłączeniu obciążenia znamionowego do wyjścia sprawdź napięcie wyjściowe i bez wyłączania SMPS zewrzyj jego wyjście. Średni prąd pobierany z sieci powinien się zmniejszyć, co świadczy o normalnej pracy obwodów zabezpieczających. Autor: V. Sokol, wieś Chashnikovo, rejon Solnechnogorsk, obwód moskiewski.
Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024 Sterowanie obiektami za pomocą prądów powietrza
04.05.2024 Psy rasowe chorują nie częściej niż psy rasowe
03.05.2024
▪ Gąbkę kuchenną należy wymieniać co tydzień ▪ Chiny zbudują największy na świecie park energii odnawialnej ▪ Kardiograf w Twojej kieszeni ▪ Czynniki ludzkiego nieszczęścia
▪ na stronie internetowej Radio Control. Wybór artykułów ▪ artykuł Jak rumieniec jabłkowy. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Kompozycja funkcjonalna telewizorów Atlanta. Informator ▪ artykuł Koordynacja anteny z zasilaczem. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony