Tato příručka vám ukáže, jak na to udělej to sám sestavit spínací napájení, které lze použít pro téměř jakýkoli úkol.
Autorem tohoto domácího produktu je Roman (kanál YouTube „Open Frime TV“). Asi před půl rokem, Roman již montoval napájecí jednotku na SG3525.
Poté však autor teprve začal studovat pulzní technologii a přirozeně došlo k několika chybám. Ale jen ten, kdo nic nedělá, se nemýlí. Proto byl tento projekt zahájen debriefingem. První a nejdůležitější: v každém stabilizovaném napájecím zdroji musí být sytič. Kromě toho musí být tento induktor nainstalován ihned po Schottkyho diodách. Bez této komponenty obvod pracuje v reléovém režimu.
Další věc, kterou věnovat pozornost, je rozvržení PCB. V první verzi jsou stopy tenké a dlouhé.
V tomto projektu autor udělal vše, co je v jeho silách, aby zkrátil délku skladeb a pokud je to možné, rozšířil je.
Nyní pár slov o vlastnostech nového zdroje napájení. Maximální výkon, který lze získat při aktivním chlazení, je asi 400 - 500 W. Tento spínaný napájecí zdroj má stabilizaci výstupního napětí, což znamená, že uživatel může na výstupu získat jakoukoli hodnotu, kterou potřebuje.
Jednotka má samozřejmě ochranu proti zkratu. A další vlastností tohoto zdroje napájení je, že může být nestabilní. To je nutné, pokud používáte jednotku pro zesilovač, kde stabilizace PWM způsobuje šum ve zvuku.
Takže se všemi vyřazenými funkcemi navrhuji podrobněji prostudovat schéma zařízení.
Autor vzal Starichkovu schématu na tl494 jako základ, kde použil tl431 jako zesilovač chyb a začal zpětnou vazbu přímo na své třetí noze.
Román udělal totéž jen na SG3525. Výběr padl na tento konkrétní čip, protože jeho arzenál má více funkcí plus poměrně silný výstup, který nevyžaduje zesílení.
Pro ochranu. Ne všechno je zde perfektní. Dobře bylo nutné nainstalovat proudový transformátor, autor však chtěl co nejvíce zjednodušit napájecí jednotku a musel ji opustit.
Tranzistory vydrží krátkodobý nadproud a my máme v každém cyklu proudovou kontrolu, takže u dalšího nebude žádné přetížení proudu a zkraty se stále vyskytují poměrně zřídka.
Pro většinu z vás se toto schéma může zdát poněkud komplikované. Zvažme to tedy počínaje minimálním páskováním a poté postupně přejděte k dalšímu.
Pro spuštění mikroobvodu je tedy nutné zaprvé dodávat napětí nad 8V a za druhé jsou zapotřebí prvky pro nastavení frekvence (jedná se o kondenzátor a 2 rezistory).
Frekvenci vypočítáváme pomocí programu Old Man.
Náš okruh je připraven ke spuštění. Napájíme napětí na prkénku. Osciloskopickou sondu umístíme na 14. kolík.
Na osciloskopu jsou jasně viditelné obdélníkové pulzy, což znamená, že je vše v pořádku - náš mikroobvod funguje.
Pokud začnete potenciometr otáčet, všimnete si, že se mění šířka výplně.
Pro přehlednost připojme multimetr.
S poklesem napětí se tedy impulsy zkracují a se zvyšujícím se napětím. Proto musíme organizovat stabilizaci.
No, dostaneme se ke stabilizaci napětí a teď se dostaneme k softstartu. K tomu připojíme kondenzátor na 8. výstup přes diodu, znovu zapneme obvod a sledujeme následující obrázek - impulsy se postupně zvyšují.
Dioda je v tomto případě nezbytná kvůli nedostatkům některých výrobců, protože v některých variacích mikroobvodu kondenzátor softstart ruší ochranu. Proto jsme ji pomocí diody přerušili od obvodu. Kondenzátor je vybíjen přes odpor na kostru.
Nyní pár slov o prvcích, které je třeba vypočítat. Nejprve je to část nastavení frekvence.
Další je zkrat na obvodu spodního tranzistoru. Výpočet musí být proveden tak, aby při jmenovitém zatížení klesl o 0,5V.
Pro výpočet používáme Ohmův zákon.
Aktuální hodnota bude získána při výpočtu transformátoru, bude zde:
Je také nutné vypočítat zpětnou vazbu. V tomto případě je multifunkční. Pokud výstupní napětí překročí 35 V, je nutné nainstalovat zenerovu diodu.
A pokud je napětí menší než 35V, vložte jumper.
V tomto případě autor použil zenerovou diodu 15V.
Ve stejném obvodu je nutné vypočítat odpor omezující proud optočlenu na 10 mA, vzorec před vámi:
Je také nutné vypočítat dělič napětí pro tl431. Při jmenovitém napětí by měl být bod rozdělení přesně 2,5V.
Princip stabilizace je následující. V počátečním okamžiku, kdy je dělič napětí menší než 2,5 V, je tl431 blokován, proto je LED optočlenu zhasnutá a výstupní tranzistor je uzavřen, výstupní napětí stoupá.
Jakmile se na děliči přepne 2,5 V, prorazí se vnitřní zenerova dioda a proud začíná protékat optočlenem a osvětluje diodu, která zase otevírá tranzistor.
Dále, napětí na 9. noze začíná klesat. A pokud se napětí sníží, pak se plnění PWM sníží. Takto stabilizace funguje tímto způsobem. Tento zátěžový rezistor lze také připsat stabilizaci:
Tato součástka vytváří určité zatížení pro stabilní provoz napájení v klidovém režimu.
Podrobněji jsou všechny potřebné výpočty a kroky pro sestavení spínacího zdroje uvedeny v originále Video autora:
Zvláštní pozornost byla věnována rozvržení desky plošných spojů. Autor strávil hodně času na to, ale v důsledku toho vše dopadlo více či méně správně.
Pod všemi oteplovanými částmi jsou speciální otvory pro chlazení. Místo pod zářičem je takové, že zářič ze zdroje napájení počítače je zde vynikající.
Samotná deska je jednostranná, ale při zobrazování souboru gerbery bylo rozhodnuto přidat horní vrstvu, čistě pro krásu.
Začneme pájet komponenty desky, nebude to trvat moc času.
Ale pak budeme mít nejobtížnější - vinutí výkonového transformátoru. Nejprve je však třeba ji spočítat. Všechny výpočty se provádějí v programu stejného starého muže. Zadáváme všechna potřebná data a také označujeme, co chceme na výstupu dostat, konkrétně napětí a výkon, to není nic složitého.
Pokračujeme přímo do vinutí. Rozdělte primární na 2 části.
Vinutí všech vinutí v jednom směru, začátek a konec jsou zobrazeny na desce plošných spojů, nemělo by být obtížné navíjet.
Dále přistoupíme k výpočtu a vinutí dalšího transformátoru. Výpočet se provádí ve stejném programu, změníme pouze některé parametry, zejména typ převodníku, v našem případě bude most, protože na transformátor je přivedeno plné napětí.
Při navíjení tohoto transformátoru se snažíme umístit vinutí do jedné vrstvy.
Dále zatočíme výstupní tlumivku. Musí se také spočítat a navinout na prstenec ze železného prášku.
Vinutí induktoru není nic složitého, hlavní věcí je rovnoměrné rozložení vinutí v celém prstenci.
A zbývá udělat vstupní tlumivku.
Na této sestavě je kompletně dokončena, můžete pokračovat v testech.
Stabilizace výstupního napětí se plní podle očekávání. Ochrana proti zkratu je také v perfektním stavu, jednotka pokračuje v normálním provozu.
To je vše. Děkuji za pozornost. Uvidíme se brzy!