V tomto článku se budeme zabývat procesem vlastní výroby nastavitelného zdroje napájení, ale ne se dvěma stupni redukce, ale s jedním. Autorem tohoto domácího produktu je Roman (kanál YouTube „Open Frime TV“).
Téměř všechny laboratorní zdroje napájení jsou následující:
I.e. Nejprve je nainstalována jednoduchá napájecí jednotka, která snižuje síťové napětí na určitou úroveň, a již poté je nainstalován měnič dc-dc, který již provádí přímé nastavení proudu a napětí. Ale proč ne provést úpravu přímo na vysoké straně? Toto řešení sníží velikost zařízení a výrazně zvýší účinnost. Ale to není tak jednoduché. Při vytváření tohoto domácího produktu se autor setkal s mnoha problémy. A při pohledu do budoucna stojí za zmínku, že se nám podařilo překonat téměř všechny problémy, které se objevily, existoval jen jeden, byť nevýznamný, ale stále problém. Nejdříve však první.
Pro tento projekt autor vytvořil desku s plošnými spoji pomocí metody LUT, což znamená, že téměř kdokoli může projekt opakovat sám. Takže hned od samého začátku. Samotné myšlenky jsou celkem jednoduché. Bylo nutné vyrobit slušný laboratorní zdroj energie s minimálním počtem dílů.
Výsledkem je, že autorova hlava se zrodila nekomplikovaná schémata a na první pohled se zdá, že všechno funguje. Pro testování byla deska plošných spojů nakreslena a vyrobena. Jednotka tedy začala, ale při pokusu o snížení napětí se objevil hrozný výkřik a přehřáté tranzistory.
Protože autor nechápal, proč se to děje, nainstaloval sondu osciloskopu na tranzistorovou bránu a viděl tento obrázek:
Autor strávil téměř měsíc hledáním příčiny tohoto problému, ale nakonec našel řešení na internetu. Problém spočíval v uložené energii galvanického izolačního transformátoru.Bylo tam několik řešení. Zde můžete dodatečně načíst vinutí TGR nebo vytvořit další řídicí obvod. Byla vybrána druhá možnost. Okruh byl vyvolán členem amatérského rozhlasového fóra pod přezdívkou Telekot.
A po vytvoření další desky se vše začalo.
Impulsy jsou krásné, topení téměř úplně chybí. Snapper na primární kopii dobře, i když se trochu zahřeje. A jak již bylo uvedeno výše, vyvstal problém, který jsme nemohli překonat až do konce. Problém je tento: při nízkém napětí dochází k pískání. Jde o to, že když je napětí nastaveno na výstupu od 0,6 do 2,5 V, řídicí impulsy prostě nemají kam klesat a mikroobvod je začíná procházet, proto frekvence klesá a v důsledku toho začneme slyšet, jak jednotka pracuje.
Ve skutečnosti není čeho se obávat, s takovou náplní je nepravděpodobné, že jádro bude nasyceno. Pokusme se tento problém vyřešit. Jaké jsou tedy možné možnosti? Nejjednodušší způsob je nainstalovat odpor do zátěže, ale protože máme nastavitelný zdroj napájení, tak při napětí 30 V může jednoduše vyhořet.
Druhým řešením je snížit počet otáček škrticí klapky, takže se bude akumulovat méně energie, a proto by se pulsy měly zvyšovat.
Autor se rozhodl zdržovat se druhé možnosti, ale jedná se o tzv. „Berlu“. Existuje jiné řešení tohoto problému a je to mnohem lepší.
Toto řešení se nazývá dynamické zatížení, umožňuje nastavit stejnou spotřebu proudu při nízkém a vysokém napětí. Autor se však rozhodl znovu neopakovat tabulí, takže v tomto případě použil druhé řešení problému.
Konečný diagram vypadá takto:
Tady máme v obdélníku pracovnu, kterou můžete udělat.
Autor se rozhodl využít služebnu z jeho nedávného projektu, protože je jednoduchý a spolehlivý.
Nebudeme vydržet ve službě, pojďme k hlavnímu schématu.
Jak vidíte, není zde tolik podrobností, ale funkčnost plnohodnotného napájení. Princip fungování je poměrně jednoduchý. Místnost ve službě poskytuje sílu pro tl494, začíná tvořit impulsy, které vstupují do TGR.
TGR zase galvanicky odvíjí spodní stranu od vysoké. Impulzy z TGR se dostanou k tranzistorovým branám v antifáze.
No, pak standardní schéma napůl můstku.
Jak vidíte, princip ovládání je poměrně jednoduchý. Dalším krokem je vytvoření desky s plošnými spoji.
Deska zajišťuje chlazení chladiče pomocí teploty, ale můžete desku přeměnit a nechat chladič neustále rotovat a zde dávat dynamické zatížení, je to vaše volba.
Poplatek je následující:
Nyní musí být pájeno. Když jsou všechny prvky na svém místě, pokračujeme v práci vinutí. Začněme s tlumivkami. Vstupní tlumivka chrání síť před šumem, který je přímo emitován samotným zdrojem energie. Navineme jej na feritovém prstenci s propustností 2000, průměr prstence je 22 mm. Vinutím 2 až 10 zatáčkami 0,5mm drátem.
Další výstupní sytič. Nejprve bylo navinuto asi 15 závitů milimetrového drátu zdvojnásobeného na prstenci práškového železa, ale nakonec musely být sníženy na 7, v důsledku čehož pískot téměř úplně zmizel.
Dalším krokem je vytvoření TGR. K tomu autor použil takový rám a jádro E16 ve tvaru E, ale se stejným úspěchem může být navinut na prsten.
Jádro je vyrobeno z feritu s propustností 2000-2200. Potřebné výpočty provádíme pomocí programu Starichka.
Známe vstupní napětí, ale na výstupu chceme dosáhnout 12-15V. Vybereme řídicí obvod můstku, protože veškeré napětí bude přivedeno na vinutí, a ne polovinu jako v podlaze můstku.
Pro zlepšení magnetické vazby musí být primární vinutí rozděleno na dvě části.Polovina ve spodní části a polovina v horní části sekundární.
Okamžitě navineme sekundární vedení na 2 dráty poblíž, vyhnete se tak zkreslení napětí. Jedním z problémů v tomto případě je také fázování. Je nutné jasně rozdělit začátek a konec vinutí v souladu s body na desce.
Nyní zbývá navinout hlavní transformátor. Zpočátku byl výpočet proveden pro napětí 36V, ale pískání už bylo až 5V, takže jsem musel převinout transformátor na 30V výstupního napětí plus rezervu pro stabilizaci.
Vinutí transformátoru není nic složitého. Rovněž rozdělíme primární část na dvě části a sekundární část mezi nimi. Současně se snažíme navíjet cívku tak, aby se co nejvíce vyhýbalo překrývání, čímž zvyšujeme faktor kvality transformátoru. Nezapomeňte izolovat vinutí speciální páskou.
Vinutí je u konce, výsledné produkty pájíme na desku a naše domácí laboratorní napájení je zcela připraveno.
Nyní je čas na testy. Připojíme multimetr ke svorkám napájecího zdroje a začneme regulovat napětí.
Jak vidíte, s tím nejsou žádné problémy, vše je v pořádku. Nyní připojme zátěž. Žárovka při 36 V s výkonem 100 W bude působit jako zátěž.
Jak vidíte, běh napříč celým napětím byl úspěšný, jednotka udělala dobře. Nyní se snažíme omezit proud. K tomu je nutné otočit druhý potenciometr a aktuální nastavení také funguje správně. Jak je uvedeno výše, v této verzi desky je instalován teplotní monitoring, zkontrolujme také jeho fungování. K tomu připojíme chladič k desce a začneme zahřívat termistor pomocí vysoušeče vlasů.
Jak vidíte, při dosažení určité teploty se chladič zapne a začne se otáčet a deska se ochladí. Souhrnně lze říci, že tato jednotka není ideální a je lepší ji použít jako nabíjení nebo napájení pro nenáročné obvody, i když obecně se ukázalo, že je dobře. Děkuji za pozornost. Uvidíme se brzy!
Video autora: