V tomto článku se dozvíte, jak Roman, autor kanálu Open Frime TV, udělej to sám sestavil zpětný zdroj napájení na čip UC3842 a také společně pochopíme všechny složitosti obvodu.
Autor začal svou cestu ve vývoji napájecích zdrojů pomocí push-pull obvodů, protože jsou snáze pochopitelné a v jednostopových cyklech ho mezera a další nesmysly vždy vyděsily. Autorka dosáhla momentu porozumění a je nyní připravena s námi sdílet. Tak pojďme začít.
A začneme od samého začátku, tzn. přímo z principu činnosti zpětného chodu převodníku. Na první pohled není nic složitého, pouze 1 tranzistor, řídicí obvod a transformátor.
Pokud se ale podíváte blíže, můžete vidět, že směr vinutí transformátoru je jiný a obecně to není vůbec transformátor, ale škrticí klapka, ve které je stejná mezera, jak byla zmíněna výše, o tom si promluvíme později.
Princip činnosti tohoto zdroje napájení je následující: když se tranzistor otevře a přivede napětí do vinutí, induktor ukládá energii.
V sekundárním obvodu proud neproudí, protože dioda je zapnuta v opačném směru, tento okamžik se nazývá dopředný pohyb. V dalším okamžiku se tranzistor uzavře a proud primárním vinutím již neproudí, ale vzhledem k tomu, že induktor akumuloval energii, začne jej dávat zátěži. Důvodem je to, že samoindukční napětí má odlišný znak polarity a dioda se zapíná dopředu.
Nyní je čas mluvit o tom, proč je mezera skutečně potřebná. Faktem je, že ferit má velmi velkou indukčnost, a pokud není mezera, nepřevede veškerou energii do zátěže při zpětném tahu, a když se otevře další tranzistor, induktor se nasycuje a stává se jen kusem kovu, a v tomto případě tranzistorem bude pracovat v režimu zkratu.
Nyní se podívejme přímo na schéma našeho budoucího zařízení.
Jak vidíte, jedná se o velmi populární obvod na čipu UC3842.
V tomto schématu není nic nového - vše je v něm standardem. S největší pravděpodobností se na vás takový obvod na internetu setkal více než jednou, protože tento obvod je nejstabilnější, protože na výstupu bloku obcházíme interní zesilovač chyb (tl431).
Také na diagramu neexistují žádná hodnocení některých prvků, je to kvůli skutečnosti, že je třeba je vypočítat speciálně pro vaše potřeby a podmínky.
Neměli byste se však bát, není nic složitého, celý výpočet je snadný a provádí se v poloautomatickém režimu, takže to zvládne i začátečník.
Na obrázku níže jsou prvky (R2, R3 a C1) zvýrazněny červeně, které jsou vypočteny v programu Starichka, podrobnosti jsou uvedeny před navinutím transformátoru.
Rezistor R4 je počítán pro specifickou frekvenci, také speciální počítačový program. Je součástí softwarového balíčku pro toto schéma, který si můžete stáhnout ZDE nebo v popisu pod původním videem autora odkaz „ZDROJ“ na konci článku.
Pro tento domácí produkt jsou vhodné následující čipy: UC3842, UC3843, UC3844 a UC3845. Rozdíl je v tom, že frekvence mikroobvodů UC3844 a UC3845 je dělena 2, zatímco UC3842 a UC3843 ne, takže maximální hodnota pulsu prvních dvou mikroobvodů je 50% a další dva jsou 100%.
Bude také nutné vypočítat odpor omezující proud optočlenu, takže při jmenovitém výstupním napětí protéká optočlen proud 10 mA.
Pokud není na výstupu žádná zátěž, dojde k přerušení napájení relé, takže je nutné nainstalovat zátěžový rezistor. Při jmenovitém napětí musí tento odpor rozptýlit 1W.
A poslední věc, kterou máme, je hrubé nastavení proměnného odporu.
Tento proměnný rezistor spolu s konstantou vytváří dělič napětí a na jmenovitém napětí v bodě dělení by mělo být napětí rovné 2,5V.
Bezprostředně před instalací na desku musí být variabilní rezistor vyšroubován na přibližně požadovaný odpor pomocí multimetru.
Vlastně, celý výpočet. Nyní přejděte na desku plošných spojů.
Jak vidíte, autor se zde pokusil vše minimalizovat co nejdříve, a nakonec byl s výsledkem spokojen, i když zapojení nebylo dokonalé.
V tomto příkladu se používá transformátor ETD29, ale pokud máte k dispozici jiný transformátor, stačí změnit velikost transformátoru a zkopírovat stopu autorské desky.
Poté, co byla deska nakreslena, autor nejprve vytvořil, tak řečeno, model využívající všeobecně známou metodu LUT.
Na tomto modelu vše testoval a poté si objednal poplatek od čínské společnosti. A teď, po měsíci, konečně máme takové šátky:
Nyní přistupujeme přímo k utěsnění všech dílů a součástí na místo. Začněme s kudrnatostí.
Teď jsme vinutí dopředu. Nejprve spusťte malou - vstupní sytič. Pro tento účel je vhodná propustnost feritového kruhu 2000-2200. Na tomto kroužku navíjíme 2 x 10 závitů pomocí drátu 0,5 mm.
Další výstupní sytič. Jeho indukčnost by neměla být příliš velká, aby se nevytvářely zbytečné rezonanční kmity. Výstupní induktor můžete navíjet jak na prstenec práškového železa, tak na feritovou tyč. Autor se rozhodl navinout na takový prsten s propustností 52.
Celé vinutí se skládá z 10 závitů drátu 0,8 mm. Nyní máme nejtěžší část dnešní domácí práce - to je vinutí výkonového transformátoru-induktoru.
Zde je nejprve nutné určit napětí a proud, existují určitá omezení, jako například maximální proud by neměl překročit 3A bez chlazení a 4A s chlazením, protože pro větší proud potřebují Schottkyho diody chladič větší oblasti.
To znamená omezení výstupního výkonu, například při napětí 12 V maximální výkon nemůže překročit 48 W, a při napětí 24 V může výkon již dosáhnout 100 W.
Pro výpočet transformátorů autor doporučuje použít program Starichka. Níže je uvedeno rozhraní tohoto programu.
V požadovaných polích přinášíme všechny potřebné parametry a získáme data pro navíjení na výstupu, jakož i potřebnou mezeru jádra.
Kromě toho program vypočítal odpor rezistoru R2 a minimální hodnotu kapacity vstupního kondenzátoru C1.
Jak vidíte, autor vybral 20V pro vlastní napájení, takže je to nejvhodnější hodnota.
Autor také poznamenává, že další výhodou tohoto programu je, že pro nás může vypočítat parametry snubberu, což je, jak vidíte, velmi pohodlné.
Takže pokračujeme ve vinutí transformátoru. Abychom si usnadnili sebe a nebyli během procesu navíjení omezeni, navíjíme všechna vinutí jedním směrem. Začátek a konec jsou zobrazeny na desce plošných spojů.
Primární vinutí je rozděleno na 2 části, první polovinu primárního, poté sekundární a další vrstvu primárního. Indukčnost úniku se tak snižuje a zvyšuje se propojení toku.
Nakonec přistoupíme k vinutí samonavíjecího vinutí, protože to není tak důležité. Příklad vinutí transformátoru je nyní před vámi:
A nyní je téměř vše připraveno, zbývá jen vybrat mezeru nebo koupit transformátor s mezerou připravenosti, autor to vlastně udělal.
Pokud jste ještě museli vybrat mezeru, pak by měl být po ruce alespoň nějaký přístroj na měření indukčnosti, například multimetr s funkcí měření indukčnosti.
Pokud se výsledná indukčnost shoduje s vypočtenou (přibližně), pak je náš transformátor správně navinut a můžete jej nainstalovat na desku.
A nakonec, jako vždy, uděláme několik testů.
LED se rozsvítí, napájení se zapne. Výstupní napětí je o něco více než 12V, ale pomocí ladicího rezistoru můžete nastavit přesnější hodnotu.
Náš domácí napájecí zdroj se vyrovnává se zátěžovým testem ve formě žárovky se třeskem, což znamená, že jsme se stali vynikajícím zařízením.
To je vše. Děkuji za pozornost. Uvidíme se brzy!
Video: