UMZCH napajanje iz neprekidnog napajanja. Preklopno napajanje za UCH. Princip rada prekidačkog izvora napajanja
Ovaj je članak posvećen seriji pulsni izvori napajanje 2161 Second Edition (SE) temeljeno na IR2161 kontroleru.
- Obrana od kratki spoj i preopterećenje;
- Auto reset zaštita od kratkog spoja;
- Frekvencijska modulacija "dither" (za smanjenje EMI);
- Mikrostrujno pokretanje (za početno pokretanje regulatora dovoljna je struja ne veća od 300 μA);
- Mogućnost zatamnjenja (ali nas to ne zanima);
- Kompenzacija izlaznog napona (vrsta stabilizacije napona);
- Meki start;
- Adaptivno mrtvo vrijeme ADT;
- Kompaktno tijelo;
- Proizvedeno tehnologijom bez olova (Leed-Free).
Dat ću neke važne za nas tehnički podaci:
Maksimalna ulazna/izlazna struja: +/-500mA
Dovoljno velika struja omogućuje vam upravljanje snažnim sklopkama i izgradnju prilično moćnih prekidačkih izvora napajanja na temelju ovog kontrolera bez upotrebe dodatnih upravljačkih programa;
Maksimalna struja koju troši regulator: 10mA
Na temelju ove vrijednosti dizajnirani su strujni krugovi mikro kruga;
Minimalni radni napon regulatora: 10,5V
Pri nižem naponu napajanja regulator prelazi u UVLO način rada i oscilacija prestaje;
Minimalni stabilizacijski napon zener diode ugrađene u kontroler: 14,5V
Vanjska zener dioda ne smije imati stabilizacijski napon koji nije veći od ove vrijednosti kako bi se izbjeglo oštećenje mikro kruga zbog usmjeravanja viška struje na COM pin;
Napon na CS pinu za aktiviranje zaštite od preopterećenja: 0,5 V
Minimalni napon na pinu CS pri kojem se aktivira zaštita od preopterećenja;
Napon na CS pinu za zaštitu od kratkog spoja: 1V
Minimalni napon na pinu CS pri kojem se aktivira zaštita od kratkog spoja;
Radni frekvencijski raspon: 34 - 70 kHz
Radna frekvencija nije izravno postavljena i ovisi samo o snazi koju troši opterećenje;
Zadano mrtvo vrijeme: 1µS
Koristi se kada je nemoguće raditi u modu adaptivnog mrtvog vremena (ADT), kao i kada nema opterećenja;
Radna frekvencija u načinu mekog pokretanja: 130 kHz
Frekvencija na kojoj regulator radi u načinu laganog pokretanja;
Sada treba obratiti glavnu pozornost na to koji načini rada mikro kruga postoje i u kojem se redoslijedu nalaze jedan u odnosu na drugi. Usredotočit ću se na opis principa rada svakog od blokova strujnog kruga, te ću ukratko opisati slijed njihovog rada i uvjete za prijelaz iz jednog načina rada u drugi. Počet ću s opisom svakog od blokova dijagrama:
Podnaponski način zaključavanja (UVLO)- način rada u kojem je regulator kada je njegov napon napajanja ispod minimalne vrijednosti praga (približno 10,5 V).
Način mekog pokretanja- način rada u kojem oscilator regulatora, kratko vrijeme radi na višoj frekvenciji. Kada je oscilator uključen, njegova radna frekvencija je u početku vrlo visoka (oko 130 kHz). To uzrokuje niži izlazni napon pretvarača jer transformator napajanja ima fiksni induktivitet koji će imati veću impedanciju pri višoj frekvenciji i tako smanjuje napon na primarnom namotu. Smanjeni napon prirodno će rezultirati smanjenom strujom u opterećenju. Kako se CSD kondenzator puni od 0 do 5 V, frekvencija osciliranja postupno će se smanjivati od 130 kHz do radne frekvencije. Trajanje mekog pokretanja ovisit će o kapacitetu CSD kondenzatora. Međutim, budući da CSD kondenzator također postavlja vrijeme odgode isključivanja i sudjeluje u radu jedinice za kompenzaciju napona, njegov kapacitet mora biti strogo 100nF.
Problem s mekim startom.Želio bih biti potpuno iskren i spomenuti činjenicu da ako na izlazu napajanja postoje filterski kondenzatori velikog kapaciteta, meki start najčešće ne radi i SMPS se pokreće odmah na radnoj frekvenciji, zaobilazeći način mekog starta . To se događa zbog činjenice da u trenutku pokretanja ispražnjeni kondenzatori u sekundarnom krugu imaju vrlo mali unutarnji otpor i za njihovo punjenje potrebna je vrlo velika struja. Ova struja uzrokuje kratkotrajno djelovanje zaštite od kratkog spoja, nakon čega se regulator odmah ponovno pokreće i prelazi u način rada RUN, zaobilazeći način rada mekog pokretanja. S tim se možete boriti povećanjem induktiviteta prigušnica u sekundarnom krugu, koji se nalazi odmah iza ispravljača. Prigušnice s visokim induktivitetom produljuju proces punjenja kondenzatora izlaznog filtera, drugim riječima, kondenzatori se pune manjom strujom, ali dulje u vremenu. Niža struja punjenja ne aktivira zaštitu pri pokretanju i omogućuje mekom startu da normalno obavlja svoje funkcije. Za svaki slučaj, u vezi s ovim pitanjem, kontaktirao sam tehnička podrška proizvođača, na što sam dobio sljedeći odgovor:
"Tipični halogeni pretvarač ima izmjenični izlaz bez ispravljača ili izlaznih kondenzatora. Meko pokretanje radi smanjenjem frekvencije. Da bi se postiglo meko pokretanje, transformator mora imati značajno curenje. Međutim, to bi trebalo biti moguće u vašem slučaju. Pokušajte postaviti induktor na sekundarnoj strani mostova diode na kondenzator.
Najbolje želje.
Infineon Technologies
Steve Rhyme, inženjer podrške"
Moje pretpostavke o razlogu nestabilnog rada soft starta pokazale su se točnima i, štoviše, čak su mi ponudili istu metodu rješavanja ovog problema. I opet, da budemo potpuno iskreni, treba dodati da uporaba zavojnica s povećanim induktivitetom, u odnosu na one koji se obično koriste na izlazu SMPS-a, poboljšava situaciju, ali ne uklanja u potpunosti problem. Međutim, ovaj se problem može tolerirati s obzirom na to da postoji termistor na SMPS ulazu koji ograničava udarnu struju.
Način rada, način rada. Kada je meki start završen, sustav ulazi u način rada s kompenzacijom napona. Ova funkcija omogućuje određenu stabilizaciju izlaznog napona pretvarača. Kompenzacija napona se događa promjenom radne frekvencije pretvarača (povećanje frekvencije smanjuje izlazni napon), iako točnost ove vrste "stabilizacije" nije velika, ona je nelinearna i ovisi o mnogim parametrima te stoga nije jednostavna predvidjeti. IR2161 prati struju opterećenja kroz strujni otpornik (RCS). Vršna struja detektira se i pojačava u regulatoru i zatim primjenjuje na CSD pin. Napon na CSD kondenzatoru, u načinu rada (način kompenzacije napona), varirat će od 0 (pri minimalnom opterećenju) do 5V (pri maksimalnom opterećenju). U tom će slučaju frekvencija generatora varirati od 34 kHz (Vcsd = 5V) do 70 kHz (Vcsd = 0V).
Također postoji mogućnost pričvršćivanja na IR2161 Povratne informacije, što će vam omogućiti organiziranje gotovo potpune stabilizacije izlaznog napona i omogućit će vam mnogo točnije praćenje i održavanje potrebnog napona na izlazu: 
Nećemo detaljno razmatrati ovu shemu u okviru ovog članka.
Način isključivanja, način isključivanja. IR2161 sadrži sustav s dva položaja automatsko isključivanje koji otkriva i kratki spoj i stanje preopterećenja pretvarača. Za određivanje ovih uvjeta koristi se napon na pinu CS. Ako je izlaz pretvarača kratko spojen, vrlo velika struja će teći kroz sklopke i sustav se mora isključiti unutar nekoliko vremenskih perioda na mreži, inače će se tranzistori brzo uništiti zbog toplinskog bježanja spoja. CS pin ima odgodu isključivanja kako bi se spriječilo neželjeno okidanje, bilo zbog udarne struje pri uključivanju ili zbog prolaznih struja. Donji prag (kada je Vcs > 0,5< 1 В), имеет намного большую задержку до отключения ИИП. Задержка для отключения по перегрузке приблизительно равна 0,5 сек. Оба режима отключения (по перегрузке и по короткому замыканию), имеют автоматический сброс, что позволяет контроллеру возобновить работу примерно через 1 сек после устранения перегрузки или короткого замыкания. Это значит, что если неисправность будет устранена, преобразователь может продолжить нормально работать. Осциллятор работает на минимальной рабочей частоте (34 кГц), когда конденсатор CSD переключается к цепи отключения. В режиме плавного пуска или рабочем режиме, если превышен порог перегрузки (Vcs >0,5 V), IR2161 brzo puni CSD do 5 V. Kada je napon na CS pinu veći od 0,5 V i kada je prekoračen prag kratkog spoja od 1 V, CSD će se napuniti od 5 V do napona napajanja regulatora (10-15 V) u 50 ms. Kada je napon praga preopterećenja Vcs veći od 0,5 V, ali manji od 1 V, CSD se puni od 5 V do napona napajanja za približno 0,5 s. Treba zapamtiti i uzeti u obzir činjenicu da se na CS pinu pojavljuju visokofrekventni impulsi s radnim ciklusom od 50% i sinusoidnom omotnicom - to znači da će se samo na vrhuncu mrežnog napona CSD kondenzator puniti u fazama , u svakom poluciklusu. Kada napon na CSD kondenzatoru dosegne napon napajanja, CSD se prazni na 2,4 V i pretvarač se ponovno pokreće. Ako je greška i dalje prisutna, CSD ponovno počinje puniti. Ako greška nestane, CSD će se isprazniti na 2,4 V, a zatim će se sustav automatski vratiti u način rada kompenzacije napona.
STANDBY način rada, stanje pripravnosti- način rada u kojem je regulator u slučaju nedovoljnog napona napajanja, dok ne troši više od 300 μA. U ovom slučaju, oscilator je prirodno isključen i SMPS ne radi; na njegovom izlazu nema napona.
Blokovi Način vremenskog određivanja greške, odgoda i način greške, iako prikazani na blok dijagramu, nisu u biti modovi rada regulatora, već se mogu pripisati prijelaznim stupnjevima (Delay i Fault Mode) ili uvjetima za prijelaz iz jednog moda u drugi (Fault Timing Mode).
Sada ću opisati kako to sve skupa funkcionira:
Kada se uključi napajanje, regulator počinje u UVLO načinu rada. Čim napon napajanja regulatora prijeđe minimalnu vrijednost napona potrebnu za stabilan rad, regulator se prebacuje u način mekog pokretanja, oscilator počinje na frekvenciji od 130 kHz. CSD kondenzator se glatko puni do 5V. Kako se vanjski kondenzatori pune, radna frekvencija oscilatora pada na radnu frekvenciju. Time se regulator prebacuje u način rada RUN. Čim regulator uđe u RUN način rada, CSD kondenzator se trenutno prazni do potencijala uzemljenja i spaja se internim prekidačem na krug kompenzacije napona. Ako se SMPS ne pokrene u praznom hodu, već pod opterećenjem, postojat će potencijal na CS pinu proporcionalan vrijednosti opterećenja, koji će kroz unutarnje krugove regulatora utjecati na jedinicu kompenzacije napona i neće dopustiti CSD kondenzator, nakon završetka soft starta, potpuno isprazniti. Zahvaljujući tome, početak se neće dogoditi na maksimalnoj frekvenciji radnog raspona, već na frekvenciji koja odgovara vrijednosti opterećenja na izlazu SMPS-a. Nakon prebacivanja u RUN mod, regulator radi prema situaciji: ili ostaje raditi u ovom modu dok se ne umorite i isključite napajanje iz utičnice, ili... U slučaju pregrijavanja, regulator prelazi u FAULT mod, oscilator prestaje raditi . Nakon što se čip ohladi, dolazi do ponovnog pokretanja. U slučaju preopterećenja ili kratkog spoja, regulator prelazi u način rada Fault Timing, a vanjski kondenzator CSD trenutno se odvaja od jedinice za kompenzaciju napona i spaja na jedinicu za isključivanje (kondenzator CSD u ovom slučaju postavlja vrijeme odgode isključivanja regulatora ). Radna frekvencija se trenutno smanjuje na minimum. U slučaju preopterećenja (kada je napon na CS pinu > 0,5< 1 В), контроллер переходит в режим SHUTDOWN и выключается, но происходит это не мгновенно, а только в том случае, если перегрузка продолжается дольше половины секунды. Если перегрузки носят импульсный характер с продолжительностью импульса не более 0,5 сек, то контроллер будет просто работать на минимально возможно частоте, постоянно переключаясь между режимами RUN, Fault Timing, Delay, RUN (при этом будут отчетливо слышны щелчки). Когда напряжение на выводе CS превышает 1В, срабатывает защита от короткого замыкания. При устранении перегрузки или короткого замыкания, контроллер переходит в режим STANDBY и при наличии благоприятных условий для перезапуска, минуя режим софт-старта, переходит в режим RUN.
Sada kada ste razumjeli kako radi IR2161 (nadam se), reći ću vam o samim prekidačkim izvorima napajanja koji se temelje na njemu. Želim vas odmah upozoriti da ako odlučite sastaviti sklopno napajanje na temelju ovog kontrolera, tada biste trebali sastaviti SMPS vođen najnovijim, najnaprednijim krugom na odgovarajućem isprintana matična ploča. Stoga će popis radioelemenata na dnu članka biti dan samo za Najnovija verzija napajanje. Sva međuizdanja IIP-a prikazana su samo radi demonstracije procesa poboljšanja uređaja.
I prvi IIP o kojem će biti riječi ja sam ga konvencionalno nazvao 2161 SE 2.
Glavna i ključna razlika 2161 SE 2 je prisutnost kruga samoopskrbe regulatora, koji je omogućio uklanjanje otpornika za gašenje ključanja i, shodno tome, povećanje učinkovitosti za nekoliko posto. Učinjena su i druga jednako značajna poboljšanja: optimizacija izgleda tiskane pločice, dodano je više izlaznih terminala za spajanje opterećenja i dodan je varistor.
SMPS dijagram prikazan je na slici ispod:
Samonapajajući krug izgrađen je na VD1, VD2, VD3 i C8. Zbog činjenice da je krug samoopskrbe spojen ne na niskofrekventnu mrežu od 220 V (s frekvencijom od 50 Hz), već na primarni namot visokofrekventnog transformatora, kapacitet kondenzatora za gašenje samoopskrbe ( C8) je samo 330pF. Ako je samoopskrba organizirana iz mreže niske frekvencije od 50 Hz, tada bi se kapacitet kondenzatora za gašenje morao povećati 1000 puta, a naravno da bi takav kondenzator zauzeo mnogo više prostora na tiskanoj pločici. Opisana metoda samonapajanja nije ništa manje učinkovita od samonapajanja iz zasebnog namota transformatora, ali je mnogo jednostavnija. Zener dioda VD1 je neophodna za olakšavanje rada ugrađene zener diode regulatora, koja nije sposobna rasipati značajnu snagu i bez instaliranja vanjske zener diode može se jednostavno slomiti, što će dovesti do potpunog gubitka funkcionalnosti mikro krug. Stabilizacijski napon VD1 trebao bi biti u rasponu od 12 - 14V i ne bi trebao prelaziti stabilizacijski napon ugrađene zener diode regulatora, koji iznosi približno 14,5V. Kao VD1 možete koristiti zener diodu sa stabilizacijskim naponom od 13 V (na primjer, 1N4743 ili BZX55-C13) ili koristiti nekoliko zener dioda povezanih u seriju, što sam i učinio. Spojio sam dvije zener diode u seriju: jedna je bila 8,2 V, druga 5,1 V, što je u konačnici dalo rezultirajući napon od 13,3 V. S ovim pristupom napajanju IR2161, napon napajanja regulatora ne opada i praktički je neovisan o veličini opterećenja spojenog na SMPS izlaz. U ovoj shemi, R1 je potreban samo za pokretanje kontrolera, da tako kažem, za početni udarac. R1 se malo zagrijava, ali ni približno kao u prvoj verziji ovog napajanja. Korištenje otpornika visokog otpora R1 daje još jedan zanimljiva značajka: napon na izlazu SMPS-a se ne pojavljuje odmah nakon uključivanja u mrežu, već nakon 1-2 sekunde, kada se C3 napuni na minimalni napon od 2161 (oko 10,5 V).
Počevši od ovog SMPS-a i svih sljedećih, na ulazu SMPS-a koristi se varistor; dizajniran je za zaštitu SMPS-a od prekoračenja ulaznog napona iznad dopuštene vrijednosti (u ovom slučaju - 275V), a također vrlo učinkovito potiskuje visoki napon smetnje sprječavajući ih da uđu u SMPS ulaz iz mreže i bez otpuštanja smetnji iz SMPS-a natrag u mrežu.
U ispravljaču sekundarnog napajanja napajanja koristio sam SF54 diode (200V, 5A) dvije paralelno. Diode su smještene na dvije etaže, izvodi dioda trebaju biti što duži - to je potrebno radi boljeg odvođenja topline (izvodi su neka vrsta radijatora za diode) i bolje cirkulacije zraka oko dioda.
Transformator je u mom slučaju napravljen na jezgri od računalna jedinica napajanje - ER35/21/11. Primarni namot ima 46 zavoja u tri žice od 0,5 mm, dva sekundarna namota imaju 12 zavoja u tri žice od 0,5 mm. Ulazne i izlazne prigušnice također se uzimaju iz napajanja računala.
Opisano napajanje je sposobno isporučiti 250W opterećenju dugo vremena (bez ograničenja vremena rada), a 350W kratko vrijeme (ne više od minute). Kada koristite ovaj SMPS u načinu dinamičkog opterećenja (na primjer, za napajanje audio pojačala snage klase B ili AB), iz ovog pulsni blok napajanje moguće je napajati UMZCH s ukupnom izlaznom snagom od 300W (2x150W u stereo modu).
Oscilogram na primarnom namotu transformatora (bez prigušivača, R5 = 0,15 Ohm, 190W izlaz):
Kao što se može vidjeti iz oscilograma, s izlaznom snagom od 190 W, radna frekvencija SMPS-a smanjena je na 38 kHz; u stanju mirovanja, SMPS radi na frekvenciji od 78 kHz:
Osim toga, iz oscilograma je jasno vidljivo da na grafu nema odstupanja, što nedvojbeno pozitivno karakterizira ovaj SMPS.
Na izlazu napajanja, u jednom od krakova možete vidjeti sljedeću sliku:
Valovitost ima frekvenciju 100Hz i napon valovitosti cca 0,7V, što je usporedivo s valovitošću na izlazu klasičnog, linearnog, nestabiliziranog napajanja. Za usporedbu, evo oscilograma snimljenog pri radu na istoj izlaznoj snazi za klasično napajanje (kapacitet kondenzatora 15000 μF u kraku):
Kao što je vidljivo iz oscilograma, valovitost napona napajanja na izlazu sklopnog napajanja manja je nego kod klasičnog napajanja iste snage (0,7V za SMPS, naspram 1V za klasičnu jedinicu). Ali za razliku od klasičnog napajanja, na izlazu SMPS-a primjetan je mali visokofrekventni šum. Međutim, nema značajnih visokofrekventnih smetnji ili emisija. Frekvencija valovitosti napona napajanja na izlazu je 100Hz i uzrokovana je valovitošću napona u primarnom krugu SMPS duž sabirnice +310V. Da bi se dodatno smanjilo valovitost na izlazu SMPS-a, potrebno je povećati kapacitet kondenzatora C9 u primarnom krugu napajanja ili kapacitet kondenzatora u sekundarnom krugu napajanja (prvi je učinkovitiji), i da biste smanjili visokofrekventne smetnje, koristite prigušnice veće induktivnosti na SMPS izlazu.
PCB izgleda ovako:
Sljedeći SMPS dijagram o kojem će biti riječi je 2161 SE 3:
Gotov izvor napajanja sastavljen prema ovom dijagramu izgleda ovako:
Nema temeljnih razlika u krugu od SE 2; razlike se uglavnom odnose na tiskanu ploču. Krug je dodao samo prigušivače u sekundarne namote transformatora - R7, C22 i R8, C23. Vrijednosti gejt otpornika povećane su sa 22 Ohma na 51 Ohm. Vrijednost kondenzatora C4 smanjena je s 220 µF na 47 µF. Otpornik R1 je sastavljen od četiri otpornika od 0,5 W, što je omogućilo smanjenje zagrijavanja ovog otpornika i malo jeftinije dizajn jer U mom kraju su četiri otpornika od pola vata jeftinija od jednog od dva vata. Ali ostaje mogućnost ugradnje jednog otpornika od dva vata. Osim toga, vrijednost samohranećeg kondenzatora povećana je na 470pF, nije bilo posebne svrhe u tome, ali to je učinjeno kao eksperiment, let je bio normalan. Diode MUR1560 u kućištu TO-220 koriste se kao ispravljačke diode u sekundarnom krugu. Optimizirana i smanjena tiskana ploča. Dimenzije tiskane pločice SE 2 su 153x88, dok je tiskana pločica SE 3 dimenzija 134x88. PCB izgleda ovako:
Transformator je izrađen na jezgri iz računalnog napajanja - ER35/21/11. Primarni namot ima 45 zavoja u tri žice od 0,5 mm, dva sekundarna namota imaju 12 zavoja u četiri žice od 0,5 mm. Ulazne i izlazne prigušnice također se uzimaju iz napajanja računala.
Već prvo uključivanje ovog SMPS-a u mrežu pokazalo je da su prigušivači u sekundarnom krugu napajanja očito suvišni; odmah su zalemljeni i nisu se dalje koristili. Kasnije je prigušivač primarnog namota također zalemljen, jer se pokazalo da je napravio mnogo više štete nego koristi.
Dugo je bilo moguće izvući 300-350 W snage iz ovog napajanja; kratko vrijeme (ne više od minute) ovaj SMPS može dati do 500 W; nakon minute rada u ovom načinu rada, ukupni radijator zagrijava do 60 stupnjeva.
Pogledajte oscilograme:
Sve je i dalje lijepo, pravokutnik je gotovo savršeno pravokutan, nema odstupanja. Sa snubberima, začudo, sve nije bilo tako lijepo.
Sljedeći dijagram je posljednji i najnapredniji 2161 SE 4:
Kada je sastavljen, uređaj prema ovom dijagramu izgleda ovako:
Kao i prošli put, nije bilo većih promjena u shemi. Možda najuočljivija razlika je u tome što su nestali snubberi, kako u primarnom krugu tako iu sekundarnom. Jer, kao što su moji eksperimenti pokazali, zbog osobitosti kontrolera IR2161, snubberi samo ometaju njegov rad i jednostavno su kontraindicirani. Napravljene su i druge promjene. Vrijednosti gejt otpornika (R3 i R4) su smanjene sa 51 na 33 Ohma. U seriji sa samonapajajućim kondenzatorom C7, dodan je otpornik R2 za zaštitu od prekomjerne struje pri punjenju kondenzatora C3 i C4. Otpornik R1 i dalje se sastoji od četiri otpornika od pola vata, a otpornik R6 sada je skriven ispod pločice i sastoji se od tri SMD otpornika formata 2512. Tri otpornika daju potreban otpor, ali nije potrebno koristiti točno tri otpornika, ovisno na potrebnoj snazi, možete koristiti jedan, dva ili tri otpornika su prihvatljiva. Termistor RT1 premješten je s SMPS-a na +310V cilj. Preostale mjere se odnose samo na raspored tiskane pločice i izgleda ovako:
Na tiskanoj pločici između primarnog i sekundarnog kruga dodan je sigurnosni razmak, a na pločici je napravljen prorez na najužem mjestu.
Transformator je potpuno isti kao u prethodnom napajanju: izrađen je na jezgri iz napajanja računala - ER35/21/11. Primarni namot ima 45 zavoja u tri žice od 0,5 mm, dva sekundarna namota imaju 12 zavoja u četiri žice od 0,5 mm. Ulazne i izlazne prigušnice također se uzimaju iz napajanja računala.
Izlazna snaga napajanja ostala je ista - 300-350W u dugoročnom načinu rada i 500W u kratkoročnom načinu rada (ne više od minute). Iz ovog SMPS-a možete napajati UMZCH ukupne izlazne snage do 400 W (2x200 W u stereo načinu).
Sada pogledajmo oscilograme na primarnom namotu transformatora ovog prekidačkog napajanja:
Sve je i dalje lijepo: pravokutnik je pravokutan, nema odstupanja.
Na izlazu jednog od krakova napajanja, u praznom hodu, možete vidjeti sljedeću sliku:
Kao što vidite, izlaz sadrži zanemariv visokofrekventni šum s naponom od najviše 8 mV (0,008 V).
Pod opterećenjem, na izlazu, možete promatrati već dobro poznate valove s frekvencijom od 100 Hz:
S izlaznom snagom od 250 W, napon valovitosti na izlazu SMPS-a je 1,2 V, što, s obzirom na manji kapacitet kondenzatora u sekundarnom krugu (2000 uF u ramenu, naspram 3200 uF za SE2) i visoku izlaznu snagu na za koje su napravljena mjerenja, izgleda vrlo dobro. Visokofrekventna komponenta pri danoj izlaznoj snazi (250W) također je beznačajna, ima uređeniji karakter i ne prelazi 0,2 V, što je dobar rezultat.
Postavljanje zaštitnog praga. Prag na kojem će zaštita djelovati postavlja se otpornikom RCS (R5 - u SE 2, R6 - u SE 3 i SE 4).
Ovaj otpornik može biti ili izlazni ili SMD format 2512. RCS može biti sastavljen od nekoliko paralelno spojenih otpornika.
RCS denominacija izračunava se pomoću formule: Rcs = 32 / Pnom. Gdje, Phnom - izlazna snaga IIP, kada se premaši, radit će zaštita od preopterećenja.
Primjer: recimo da trebamo aktivirati zaštitu od preopterećenja kada izlazna snaga prijeđe 275W. Izračunavamo vrijednost otpornika: Rcs=32/275=0,116 Ohma. Možete koristiti ili jedan otpornik od 0,1 Ohma, ili dva otpornika od 0,22 Ohma spojena paralelno (što će rezultirati s 0,11 Ohm), ili tri otpornika od 0,33 Ohma, također spojena paralelno (što će rezultirati s 0,11 Ohm).
Sada je vrijeme da se dotaknemo teme koja ljude najviše zanima - proračun transformatora za sklopno napajanje. Zbog vaših brojnih zahtjeva, konačno ću vam detaljno reći kako to učiniti.
Prije svega potrebna nam je jezgra s okvirom ili samo jezgra ako je prstenasta jezgra (oblik R).
Jezgre i okviri mogu biti potpuno različitih konfiguracija i mogu se koristiti na bilo koji način. Koristio sam ER35 okvirnu jezgru iz napajanja računala. Najvažnije je da jezgra nema razmak; jezgre s razmakom se ne mogu koristiti.
Prema zadanim postavkama, odmah nakon pokretanja programa vidjet ćete slične brojeve.
Započinjući izračun, prvo što ćemo učiniti je odabrati oblik i dimenzije jezgre u gornjem desnom kutu prozora programa. Kod mene je oblik ER, a veličine 35/21/11.
Dimenzije jezgre mogu se izmjeriti neovisno; kako to učiniti može se lako razumjeti iz sljedeće ilustracije:
Zatim odaberite materijal jezgre. Dobro je ako znate od kojeg je materijala vaša jezgra, ako ne, onda je u redu, samo odaberite zadanu opciju - N87 Epcos. U našim uvjetima izbor materijala neće imati značajniji utjecaj na konačni rezultat.
Sljedeći korak je odabir kruga pretvarača; naš je polumost:
U sljedećem dijelu programa - "napon napajanja", odaberite "varijabla" i označite 230V u sva tri prozora.
U dijelu “karakteristike pretvarača” navodimo bipolarni izlazni napon koji nam je potreban (napon jednog kraka) i potrebnu izlaznu snagu SMPS-a, kao i promjer žice kojom želite namotati sekundarni i primarni namot . Osim toga, odabire se vrsta korištenog ispravljača - "bipolarni sa srednjom točkom". Tamo također označimo okvir "koristi željene promjere" i pod "stabilizacija izlaza" izaberemo "ne". Odaberite vrstu hlađenja: aktivno s ventilatorom ili pasivno bez njega. Trebali biste završiti s nečim poput ovoga:
Stvarne vrijednosti izlaznih napona bit će veće od onoga što ste naveli u programu prilikom izračuna. U ovom slučaju, s naponom od 2x45V navedenim u programu, izlaz stvarnog SMPS-a bit će približno 2x52V, pa pri proračunu preporučujem da navedete napon koji je 3-5V manji od potrebnog. Ili označite potrebni izlazni napon, ali namotajte jedan krug manje nego što je navedeno u rezultatima proračuna programa. Izlazna snaga ne smije prelaziti 350 W (za 2161 SE 4). Promjer žice za namatanje, možete koristiti bilo koji koji imate, trebate izmjeriti i naznačiti njegov promjer. Ne smijete namotavati namote žicom promjera većeg od 0,8 mm; bolje je namotati pomoću nekoliko (dvije, tri ili više) tankih žica nego jedne debele žice.
Nakon svega ovoga kliknite na gumb "izračunaj" i dobijte rezultat, u mom slučaju ispalo je ovako:
Usmjeravamo pozornost na točke označene crvenom bojom. Primarni namot u mom slučaju sastojat će se od 41 zavoja, namotanih u dvije žice promjera 0,5 mm svaka. Sekundarni namot sastoji se od dvije polovice od 14 zavoja, namotanih u tri žice promjera 0,5 mm svaka.
Nakon što primimo sve potrebne podatke za proračun, nastavljamo izravno na namatanje transformatora.
Čini mi se da ovdje nema ništa komplicirano. Reći ću ti kako ja to radim. Prvo se namota cijeli primarni namot. Jedan od krajeva žice(a) je ogoljen i zalemljen na odgovarajući terminal okvira transformatora. Nakon čega počinje namotavanje. Prvi sloj se namota, a zatim se nanese tanki sloj izolacije. Nakon čega se namota drugi sloj i ponovno nanese tanki sloj izolacije i tako se namota sav potreban broj zavoja primarnog namota. Najbolje je namotati zavoj za zavoj, ali možete to učiniti i nakrivo ili samo "kako god", to neće igrati primjetnu ulogu. Nakon što se namota potreban broj zavoja, krajevi žice (žica) se odrežu, kraj žice se ogoli i zalemi na drugu odgovarajuću stezaljku transformatora. Nakon namotavanja primarnog namota, na njega se nanosi debeli sloj izolacije. Najbolje je koristiti posebnu Mylar traku kao izolaciju:
Ista se traka koristi za izolaciju namota impulsnih transformatora računalnih izvora napajanja. Ova traka dobro provodi toplinu i ima visoku toplinsku otpornost. Od dostupnih materijala preporuča se koristiti: FUM traku, samoljepljivu traku, papirnatu žbuku ili rukav za pečenje izrezan na dugačke trake. Strogo je zabranjeno koristiti izolacijske trake od PVC-a i tkanine, papirnate trake ili gips od tkanine za izolaciju namota.
Nakon što je primarni namot namotan i izoliran, prelazimo na namatanje sekundarnog namota. Neki ljudi namataju dvije polovice namota odjednom i zatim ih razdvoje, ali ja namotavam polovice sekundarnog namota jednu po jednu. Sekundarni namot je namotan na isti način kao i primarni. Prvo ogolimo i zalemimo jedan kraj žice(a) na odgovarajući terminal okvira transformatora, namotamo potrebna količina okreće, nanoseći izolaciju nakon svakog sloja. Nakon što namotamo potreban broj zavoja jedne polovice sekundarnog namota, ogolimo i lemimo kraj žice na odgovarajući terminal okvira i nanosimo tanki sloj izolacije. Lemimo početak žice sljedeće polovice namota na isti terminal kao i kraj prethodne polovice namota. Navijamo u istom smjeru, isti broj zavoja kao prethodna polovica namota, nanoseći izolaciju nakon svakog sloja. Nakon što namotate potreban broj zavoja, zalemite kraj žice na odgovarajući priključak okvira i nanesite tanki sloj izolacije. Nakon namotavanja sekundarnog namota nije potrebno nanositi debeli sloj izolacije. U ovom trenutku, namatanje se može smatrati završenim.
Nakon završetka namatanja, potrebno je umetnuti jezgru u okvir i zalijepiti polovice jezgre. Za lijepljenje koristim jednosekundno super ljepilo. Ljepljivi sloj trebao bi biti minimalan kako ne bi stvorio razmak između dijelova jezgre. Ako imate prstenastu jezgru (oblik R), onda, naravno, nećete morati ništa lijepiti, ali proces namotavanja bit će manje prikladan i zahtijevat će više truda i živaca. Osim toga, prstenasta jezgra je manje prikladna zbog činjenice da ćete morati sami izraditi i oblikovati kabele transformatora, kao i razmisliti o pričvršćivanju gotovog transformatora na tiskanu pločicu.
Po završetku namotavanja i montaže transformatora, trebali biste dobiti nešto ovako:
Radi lakšeg pripovijedanja, ovdje ću dodati i dijagram SMPS 2161 SE 4 za kratak opis razgovor o elementnoj bazi i mogućim zamjenama.
Idemo redom – od ulaza do izlaza. Na ulazu se mrežni napon susreće s osiguračem F1; osigurač može imati snagu od 3,15 A do 5 A. Varistor RV1 mora biti dizajniran za 275V, takav će varistor biti označen 07K431, ali također je moguće koristiti varijatore 10K431 ili 14K431. Također je moguće koristiti varistor s višim naponom praga, ali će učinkovitost zaštite i potiskivanja buke biti znatno niža. Kondenzatori C1 i C2 mogu biti ili obični filmski kondenzatori (kao što su CL-21 ili CBB-21) ili tip za suzbijanje šuma (na primjer X2) za napon od 275 V. Odlemimo dvostruki induktor L1 od napajanja računala ili druge neispravne opreme. Induktor se može izraditi samostalno namotavanjem 20-30 zavoja na malu prstenastu jezgru, žicom promjera 0,5 - 0,8 mm. Diodni most VDS1 može biti bilo koji za struju od 6 do 8A, na primjer, prikazan na dijagramu - KBU08 (8A) ili RS607 (6A). Svaka spora ili brza dioda sa strujom od 0,1 do 1A i obrnutim naponom od najmanje 400 V prikladna je kao VD4. R1 se može sastojati ili od četiri otpornika od pola vata od 82 kOhma ili od jednog otpornika od dva vata s istim otporom. Zener dioda VD1 mora imati stabilizacijski napon u rasponu od 13 - 14 V; dopušteno je koristiti jednu zener diodu ili serijski spoj dviju zener dioda s nižim naponom. C3 i C5 mogu biti film ili keramika. C4 treba imati kapacitet ne veći od 47 µF, napon 16-25V. Diode VD2, VD3, VD5 moraju biti vrlo brze, na primjer - HER108 ili SF18. C6 može biti film ili keramika. Kondenzator C7 mora biti projektiran za napon od najmanje 1000V. C9 može biti film ili keramika. Oznaka R6 mora se izračunati za potrebnu izlaznu snagu, kao što je gore opisano. Kao R6 možete koristiti ili SMD otpornike formata 2512 ili izlazne otpornike od jednog ili dva vata; u svakom slučaju, otpornici su instalirani ispod ploče. Kondenzator C8 mora biti film (tip CL-21 ili CBB-21) i imati dopušteni radni napon od najmanje 400V. C10 je elektrolitički kondenzator s naponom od najmanje 400 V; veličina niskofrekventnih valova na izlazu SMPS ovisi o njegovom kapacitetu. RT1 je termistor, možete ga kupiti ili ga možete odlemiti od napajanja računala, njegov otpor bi trebao biti od 10 do 20 Ohma, a dopuštena struja bi trebala biti najmanje 3A. I IRF740 prikazan na dijagramu i drugi tranzistori sa sličnim parametrima, na primjer, IRF840, 2SK3568, STP10NK60, STP8NK80, 8N60, 10N60, mogu se koristiti kao tranzistori VT1 i VT2. Kondenzatori C11 i C13 moraju biti film (tip CL-21 ili CBB-21) s dopuštenim naponom od najmanje 400 V, njihov kapacitet ne smije prelaziti 0,47 μF naznačeno na dijagramu. C12 i C14 su keramički, visokonaponski kondenzatori za napon od najmanje 1000V. Diodni most VDS2 sastoji se od četiri diode spojene mostom. Kao VDS2 diode potrebno je koristiti vrlo brze i snažne diode, na primjer, kao što su - MUR1520 (15A, 200V), MUR1560 (15A, 600V), MUR820 (8A, 200V), MUR860 (8A, 600V), BYW29 (8A, 200V), 8ETH06 (8A, 600V), 15ETH06 (15A, 600V). Prigušnice L2 i L3 su zalemljene iz napajanja računala ili izrađene samostalno. Mogu se namotavati ili na pojedinačne feritne šipke ili na zajedničku prstenastu jezgru. Svaka od prigušnica treba sadržavati od 5 do 30 zavoja (više je bolje), sa žicom promjera 1 - 1,5 mm. Kondenzatori C15, C17, C18, C20 moraju biti film (tip CL-21 ili CBB-21) s dopuštenim naponom od 63 V ili više, kapacitet može biti bilo koji, što je veći njihov kapacitet, to bolje, jače je potiskivanje visokog -frekvencijske smetnje. Svaki od kondenzatora označenih na dijagramu kao C16 i C19 sastoji se od dva elektrolitski kondenzatori 1000uF 50V svaki. U vašem slučaju možda ćete morati koristiti kondenzatore višeg napona.
I kao posljednji detalj, pokazat ću vam fotografiju koja prikazuje evoluciju prekidačkih izvora napajanja koje sam napravio. Svaki sljedeći SMPS je manji, snažniji i kvalitetniji od prethodnog: 
To je sve! Hvala na pozornosti!
Popis radioelemenata
| Oznaka | Tip | Vjeroispovijest | Količina | Bilješka | Dućan | Moja bilježnica | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Preklopno napajanje 2161 SE 4 | |||||||
| R1 | Otpornik | 82 kOhma | 4 | 0,5 W | U bilježnicu | ||
| R2 | Otpornik | 4,7 Ohma | 1 | 0,25 W | U bilježnicu | ||
| R3, R4 | Otpornik | 33 Ohma | 2 | 0,25 W | U bilježnicu | ||
| R5 | Otpornik | ||||||
Predstavljam vam krug koji sam testirao prilično jednostavne sklopne jedinice napajanja UMZCH. Snaga jedinice je oko 200W (ali se može overclockati na 500W).
Kratke karakteristike:
Ulazni napon - 220V;
Izlazni napon - +-26V (povlačenje 2-4V pri punom opterećenju);
Frekvencija pretvorbe - 100 kHz;
Maksimalna struja opterećenja je 4A.
Blok dijagram
Napajanje je izgrađeno na IR2153 čipu prema strannicmd krugu
Konstrukcija i detalji.
Napajanje je sastavljeno na tiskanoj pločici izrađenoj od jednostranog stakloplastike. Crtež tiskane pločice u Sprint-Layoutu za glačalo pronaći ćete na kraju članka.
Ulazni induktor iz bilo kojeg napajanja računala ili monitora, ulazni kondenzator se koristi brzinom od 1 µF po 1 W. Zatim, ravni niskofrekventni diodni most GBUB od približno 3 A može se koristiti kao prekidači IRF 840, IRFI840GLC, IRFIBC30G , VT1 - BUT11, VT3 - c945, izlazne diode bolje je koristiti sklopove brže u ovom krugu, instalirao sam Schottky MBR 1545, izlazne prigušnice su izrađene od komada ferita 4 cm i ?3 mm duge, 26 zavoja PEV -1 žica, ali mislim da možete koristiti i grupnu stabilizacijsku prigušnicu na prstenu od atomiziranog željeza (nisu to isprobali).
Većina dijelova nalazi se u napajanjima računala.
Isprintana matična ploča
sklop PSU
Transformator
Transformator za svoje potrebe, možete izračunati
Ovaj transformator je namotan na jednom prstenu K32X19X16 od ferita M2000NM (plavi prsten), primarni namot je ravnomjerno namotan po cijelom prstenu i sastoji se od 34 zavoja žice MGTF 0,7. Prije namotavanja sekundarnih namota, morate omotati primarni namot fluoroplastičnom trakom. Namotaj II ravnomjerno je namotan žicom PEV-1 0,7 presavijenom na pola i ima 6+6 zavoja s odvodom iz sredine. Namotaj III (samonapajan IR) ravnomjerno je namotan 3+3 zavoja s upletenom paricom (jedan par žica) s odvodom iz sredine.
Postavljanje napajanja
PAŽNJA!!! PRIMARNI KRUG PSU-a JE POD GLAVNIM NAPONOM, PA SE TREBA SLIJEDITI MJERE PREDOSTROŽNOSTI PRILIKOM POSTAVLJANJA I RADA.
Preporučljivo je uređaj prvi put pokrenuti spajanjem preko otpornika za ograničenje struje na osigurač, a to je žarulja sa žarnom niti snage 60 W i napona 220 V, a IR treba napajati iz zasebno napajanje od 12 V (namot samoopskrbe je isključen). Kada je napajanje uključeno, nemojte ga jako opteretiti kroz svjetiljku. U pravilu, ispravno sastavljeno napajanje ne zahtijeva podešavanje. Kada ga prvi put upalite preko lampice za napajanje, lampica bi trebala zasvijetliti i odmah se ugasiti (treptati), ali ako je tako, onda je sve u redu i možete provjeriti snagu na izlazu. Sve u redu! zatim ugasimo svjetiljku, postavimo osigurač i spojimo vlastito napajanje mikro kruga; kada se napajanje pokrene, LED koji se nalazi između prve i treće noge treba treptati i napajanje će se pokrenuti.
Audiofrekvencijsko pojačalo (AFA) ili niskofrekventno pojačalo (LF) jedan je od najčešćih elektroničkih uređaja. Svi mi primamo zvučne informacije koristeći jednu ili drugu vrstu ULF-a. Ne znaju svi, ali niskofrekventna pojačala se također koriste u mjernoj tehnici, detekciji nedostataka, automatizaciji, telemehanici, analognom računalstvu i drugim područjima elektronike.
Iako je, naravno, glavna upotreba ULF-a dovođenje zvučnog signala do naših ušiju pomoću akustičnih sustava koji pretvaraju električne vibracije u akustične. A pojačalo to mora učiniti što točnije. Samo u ovom slučaju dobivamo zadovoljstvo koje nam pruža naša omiljena glazba, zvukovi i govor.
Od pojave fonografa Thomasa Edisona 1877. do danas, znanstvenici i inženjeri borili su se za poboljšanje osnovnih parametara ULF-a: prvenstveno za pouzdanost prijenosa zvučnih signala, kao i za karakteristike potrošača kao što su potrošnja energije, veličina , jednostavnost proizvodnje, konfiguracije i uporabe.
Početkom 1920-ih formirana je slovna klasifikacija klasa elektroničkih pojačala, koja se koristi i danas. Klase pojačala razlikuju se u načinima rada aktivnih koji se u njima koriste. elektronički uređaji – vakuumske cijevi, tranzistori itd. Glavne "jednoslovne" klase su A, B, C, D, E, F, G, H. Slova za označavanje klasa mogu se kombinirati u slučaju kombiniranja nekih načina. Klasifikacija nije standardna, tako da programeri i proizvođači mogu koristiti slova prilično proizvoljno.
Posebno mjesto u klasifikaciji zauzima klasa D. Aktivni elementi ULF izlaznog stupnja klase D rade u sklopnom (impulsnom) načinu rada, za razliku od ostalih klasa, gdje se uglavnom koristi linearni način rada aktivnih elemenata.
Jedna od glavnih prednosti pojačala klase D je koeficijent korisna radnja(učinkovitost) približava se 100%. To, posebice, dovodi do smanjenja snage koju rasipaju aktivni elementi pojačala, a kao posljedica toga, do smanjenja veličine pojačala zbog smanjenja veličine radijatora. Ovakva pojačala postavljaju znatno manje zahtjeve na kvalitetu napajanja, koje može biti unipolarno i impulsno. Još jedna prednost može se smatrati mogućnošću korištenja metoda digitalne obrade signala i digitalnog upravljanja njihovim funkcijama u pojačalima klase D - uostalom, digitalne tehnologije prevladavaju u modernoj elektronici.
Uzimajući u obzir sve ove trendove, nudi tvrtka Master Kit širok izbor klasa pojačalaD, sastavljen na istom TPA3116D2 čipu, ali ima različite namjene i snagu. A kako kupci ne bi gubili vrijeme tražeći odgovarajući izvor energije, pripremili smo kompleti pojačalo + napajanje, optimalno prilagođeni jedni drugima.
U ovoj recenziji ćemo pogledati tri takva kompleta:
- (D-class LF pojačalo 2x50W + napajanje 24V / 100W / 4.5A);
- (D-class LF pojačalo 2x100W + napajanje 24V / 200W / 8.8A);
- (D-klasa LF pojačalo 1x150W + napajanje 24V / 200W / 8.8A).
Prvi set namijenjen prvenstveno onima koji trebaju minimalne dimenzije, stereo zvuk i klasična shema podešavanja istovremeno u dva kanala: glasnoća, nisko i visoke frekvencije. To uključuje i.
Samo dvokanalno pojačalo ima neviđeno male dimenzije: samo 60 x 31 x 13 mm, ne uključujući upravljačke tipke. Dimenzije napajanja su 129 x 97 x 30 mm, težina oko 340 g.
Unatoč svojoj maloj veličini, pojačalo isporučuje poštenih 50 vata po kanalu u opterećenju od 4 ohma pri naponu napajanja od 21 volta!
RC4508 čip, dvostruko specijalizirano operacijsko pojačalo za audio signale, koristi se kao predpojačalo. Omogućuje savršeno usklađivanje ulaza pojačala s izvorom signala i ima iznimno niske razine nelinearnog izobličenja i šuma.
Ulazni signal dovodi se na tropolni konektor s razmakom pinova od 2,54 mm, a napajanje i zvučnički sustavi spajaju se pomoću praktičnih vijčanih konektora.
Mali hladnjak je instaliran na čipu TPA3116 pomoću ljepila koje provodi toplinu, čije je područje disipacije sasvim dovoljno čak i pri najvećoj snazi.
Imajte na umu da radi uštede prostora i smanjenja veličine pojačala ne postoji zaštita od obrnutog polariteta priključka za napajanje (reverzijom), stoga budite oprezni kada napajate pojačalo.
Uzimajući u obzir njegovu malu veličinu i učinkovitost, opseg primjene kompleta je vrlo širok - od zamjene zastarjelog ili pokvarenog starog pojačala do vrlo mobilnog kompleta za ozvučenje za presnimavanje događaja ili zabave.
Dat je primjer korištenja takvog pojačala.
Na ploči nema rupa za pričvršćivanje, ali za to možete uspješno koristiti potenciometre koji imaju pričvršćivanje za maticu.
Drugi set uključuje dva TPA3116D2 čipa, od kojih je svaki omogućen u premoštenom načinu rada i daje do 100 vata izlazne snage po kanalu, kao i s izlaznim naponom od 24 volta i snagom od 200 vata.
Uz pomoć takvog kompleta i dva sustava zvučnika od 100 W, možete ozvučiti veliki događaj čak i na otvorenom!
Pojačalo je opremljeno regulatorom glasnoće s prekidačem. Na ploči je instalirana moćna Schottky dioda za zaštitu od preokreta polariteta napajanja.
Pojačalo je opremljeno učinkovitim niskopropusnim filtrima, ugrađenim u skladu s preporukama proizvođača TPA3116 čipa, te zajedno s njim osiguravaju visoku kvalitetu izlaznog signala.
Napon napajanja i zvučnički sustavi povezani su pomoću vijčanih konektora.
Ulazni signal može se dovesti ili na tropinski konektor s korakom od 2,54 mm ili pomoću standardnog 3,5 mm Jack audio konektora.
Radijator osigurava dovoljno hlađenje za oba mikro kruga i pritisnut je na njihove termalne podloge pomoću vijka koji se nalazi na dnu tiskane ploče.
Radi lakšeg korištenja, ploča također ima zelenu LED diodu koja pokazuje kada je napajanje uključeno.
Dimenzije ploče, uključujući kondenzatore i bez gumba potenciometra, su 105 x 65 x 24 mm, razmaci između rupa za montažu su 98,6 i 58,8 mm. Dimenzije napajanja su 215 x 115 x 30 mm, težina oko 660 g.
Treći set predstavlja l i s izlaznim naponom od 24 volta i snagom od 200 vata.
Pojačalo daje do 150 W izlazne snage pri opterećenju od 4 ohma. Glavna primjena ovog pojačala je izrada visokokvalitetnog i energetski učinkovitog subwoofera.
U usporedbi s mnogim drugim namjenskim subwoofer pojačalima, MP3116btl se ističe u vožnji woofera. velikog promjera. To potvrđuju recenzije kupaca predmetnog ULF-a. Zvuk je bogat i svijetao.
Radijator zauzet najviše PCB područje osigurava učinkovito hlađenje TPA3116.
Za usklađivanje ulaznog signala na ulazu pojačala koristi se mikro krug NE5532 - dvokanalno niskošumno specijalizirano operacijsko pojačalo. Ima minimalno nelinearno izobličenje i široku propusnost.
Na ulazu je također ugrađen regulator amplitude ulaznog signala s utorom za odvijač. Uz njegovu pomoć možete prilagoditi glasnoću subwoofera glasnoći glavnih kanala.
Za zaštitu od preokreta napona napajanja, na ploči je instalirana Schottky dioda.
Sustavi napajanja i zvučnika povezani su pomoću vijčanih konektora.
Dimenzije ploče pojačala su 73 x 77 x 16 mm, razmaci između rupa za montažu su 69,4 i 57,2 mm. Dimenzije napajanja su 215 x 115 x 30 mm, težina oko 660 g.
Svi setovi uključuju MEAN WELL prekidačke izvore napajanja.
Osnovana 1982. godine, tvrtka je vodeći svjetski proizvođač prekidačkih izvora napajanja. Trenutno se MEAN WELL Corporation sastoji od pet financijski neovisnih partnerskih tvrtki u Tajvanu, Kini, SAD-u i Europi.
MEAN WELL proizvode karakterizira visoka kvaliteta, niska stopa kvarova i dug životni vijek.
Preklopni izvori napajanja, razvijeni na bazi modernih elemenata, zadovoljavaju najviše zahtjeve za kvalitetom izlaza Istosmjerni napon i razlikuju se od konvencionalnih linearnih izvora u svojoj maloj težini i visokoj učinkovitosti, kao i prisutnosti zaštite od preopterećenja i kratkog spoja na izlazu.
Napajanja LRS-100-24 i LRS-200-24 koja se koriste u predstavljenim setovima imaju LED indikator napajanja i potenciometar za precizno podešavanje izlaznog napona. Prije spajanja pojačala provjerite izlazni napon i po potrebi potenciometrom namjestite njegovu razinu na 24 volta.
Korišteni izvori koriste pasivno hlađenje, tako da su potpuno nečujni.
Treba napomenuti da se sva razmatrana pojačala mogu uspješno koristiti za projektiranje sustava za reprodukciju zvuka za automobile, motocikle, pa čak i bicikle. Kada napajate pojačala s naponom od 12 volti, izlazna snaga će biti nešto manja, ali kvaliteta zvuka neće patiti, a visoka učinkovitost omogućuje vam učinkovito napajanje ULF-a iz autonomnih izvora napajanja.
Također vam skrećemo pozornost na činjenicu da se svi uređaji o kojima se govori u ovoj recenziji mogu kupiti pojedinačno i kao dio drugih kompleta na web mjestu.
Preklopno napajanje za ULF dizajniran za osiguranje napona napajanja dvokanalnog UMZCH. Napajanje je dizajnirano za rad pojačala s izlaznom snagom od 200 W po kanalu. Ovaj uređaj sastoji se od dvije tiskane pločice. Filter je implementiran na jednoj ploči mrežni napon, elektromagnetski relej, transformator, diodni most s filterskim kondenzatorom 1000 uF x 25v u svom krugu. Druga ploča sadrži upravljački modul, ispravljački transformator, kao i kondenzatore i prigušnice u krugu filtera.
Bipolarni tranzistori KT626, kao i snažni 2SK1120 MOSFET ili KP707V2 moraju biti instalirani na radijatorima s dovoljnom površinom rasipanja topline. Najučinkovitiji rashladni radijatori su hladnjaki izrađeni od debelog brušenog aluminija. Njihova učinkovitost leži u činjenici da osim za hlađenje elektroničkih komponenti služe i kao bočni elementi kućišta pojačala. Upravljački modul za snažne izlazne sklopke montiran je na malu neovisnu ploču, koja je pak ugrađena u modul ispravljača.
UPS nadogradnja
Kako bi se osigurao ispravniji i pouzdaniji rad strukture, prekidačko napajanje za ULF donekle je modernizirana. Konkretno, shuntovi su ugrađeni u sekundarne namote transformatora u obliku RC kruga koji potiskuje smetnje. Kapacitet filtarskih kondenzatora također je povećan na 10.000 uF x 50v i spojen s 3,3 uF 63v kondenzatorima. Koji imaju vrlo niske gubitke i visoku otpornost na izolaciju. Zaštita ulaza nije aktivirana, ali se može koristiti kao zaštita od vršne struje ako je potrebno. Da biste to učinili, morate primijeniti signal na ulaz iz strujnog kruga ili iz strujnog transformatora.
Upozorenje
Posebna pažnja! Svi putevi napajanja ovog napajanja, osim sekundarnih strujnih krugova, su pod visokim potencijalnim mrežnim naponom, što predstavlja opasnost po život! Tijekom procesa postavljanja konstrukcije mora se posvetiti najveća moguća pažnja. Prilikom izvođenja radova postavljanja, preporučljivo je spojiti uređaj na mrežu preko izolacijskog transformatora.
Prije prvog pokretanja sklopnog napajanja, još nije potrebno ugraditi osigurač od 2A u naponski krug od 320 V. Prvo morate otkloniti pogreške u upravljačkom krugu, a tek onda instalirati žarulju sa žarnom niti od 220 V snage 60 W umjesto osigurača od 2 A. Ali većina učinkovita metoda, u kojem je zajamčena cjelovitost tranzistora, je uključiti uređaj kroz naponski koračni transformator. Osigurač se stavlja na svoje mjesto tek kada su radovi na podešavanju završeni. Sada se prekidački izvor napajanja može testirati s opterećenjem.
Na slici: inverterski modul, ispravljač i krug filtera
Na slici: filtar mrežnog napona i ispravljački modul
Na slici: raspored sklopki i dioda
Transformator
Transformator T1 je namotan na tri prstena promjera 45 mm od ferita 2000NM1. Primarni namot sadrži 2×46 zavoja izolirane žice 0,75 mm2 (namotana s dvije žice odjednom). Sekundarni namot je namotan pletenicom od 16 žica promjera 0,8 mm. Sadrži šest zavoja, nakon namotavanja podijeljen je u dvije skupine, počeci jedne skupine spojeni su s krajevima druge. Prigušnice DB3 i DR2 su namotane na feritnu šipku od 8 mm i izrađene od žice D = 1,2 mm.
Pozdrav svima!!!
Predstavljam vam krug koji sam testirao prilično jednostavne sklopne jedinice napajanja UMZCH. Snaga jedinice je oko 180 W.
Kratke karakteristike UPS-a
Ulazni napon - 220V;Izlazni napon - ±25V;
Frekvencija pretvorbe - 27 kHz;
Maksimalna struja opterećenja - 3,5A.
Preklopni krug napajanja
Shema je prilično jednostavna:To je polumostni pretvarač sa sklopnim transformatorom koji se može zasititi. Kondenzatori C1 i C2 čine razdjelnik napona za jednu polovicu polumosta, a također izglađuju valovitost mrežnog napona. Druga polovica polumosta su tranzistori VT1 i VT2, kojima upravlja preklopni transformator T2. Dijagonala mosta uključuje primarni namot energetskog transformatora T1 koji je izveden tako da tijekom rada ne dolazi do zasićenja.
Za pouzdano pokretanje pretvarača koristi se generator opuštanja na VT3 tranzistoru koji radi u lavinskom načinu rada.
Ukratko princip njegovog rada. Kondenzator C7 se puni kroz otpornik R3, dok napon na kolektoru tranzistora VT3 raste pilasto. Kada taj napon dosegne približno 50 - 70 V, tranzistor se otvara poput lavine, a kondenzator se prazni kroz tranzistor VT3 do baze tranzistora VT2 i namota III transformatora T2, čime se pokreće pretvarač.
Dizajn UPS-a i detalji
Napajanje je sastavljeno na tiskanoj pločici izrađenoj od jednostranog stakloplastike.Ne dajem crtež ploče, jer svatko ima svoje dijelove u svojoj zalihi. Ograničit ću se samo na fotografiju svoje ploče:
Po meni nema smisla peglati takvu dasku, prejednostavno je.
Kao tranzistore VT1 i VT2 možete koristiti domaće KT812, KT704, KT838, KT839, KT840, odnosno s graničnim naponom kolektor-emiter od najmanje 300 V; od uvezenih znam samo J13007 i J13009, oni se koriste u računalnim napajanjima. Diode se mogu zamijeniti bilo kojim drugim snažnim impulsnim diodama ili Schottkyjevom barijerom; na primjer, koristio sam uvezeni FR302.
Transformator T1 namotan na dva presavijena prstena K32×19X7 od ferita M2000NM, primarni namot je ravnomjerno namotan po cijelom prstenu i sastoji se od 82 zavoja žice PEV-1 0,56. Prije namotavanja, potrebno je zaokružiti oštre rubove prstena dijamantnom turpijom ili finim brusnim papirom i omotati ih slojem fluoroplastične trake debljine 0,2 mm, te također omotati primarni namot. Namotaj III je namotan žicom PEV-1 0,56 presavijenom na pola i ima 16+16 zavoja s odvodom iz sredine. Namot II namota se s dva zavoja žice MGTF 0,05, a nalazi se na mjestu slobodnom od namota III.
Transformator T2 namotan na prsten K10×6X5 od ferita iste marke. Svi namoti su namotani žicom MGTF 0,05. Namotaj I sastoji se od deset zavoja, a namotaji II i III su namotani istovremeno u dvije žice i čine šest zavoja.
Postavljanje UPS-a
PAŽNJA!!! PRIMARNI KRUG PSU-a JE POD GLAVNIM NAPONOM, PA SE TREBA SLIJEDITI MJERE PREDOSTROŽNOSTI PRILIKOM POSTAVLJANJA I RADA.
Preporučljivo je prvi put pokrenuti jedinicu spajanjem preko otpornika za ograničavanje struje, a to je žarulja sa žarnom niti snage 200 W i napona 220 V. U pravilu, ispravno sastavljeno napajanje ne potrebno podešavanje, jedina iznimka je VT3 tranzistor. Relaksator možete provjeriti spajanjem emitera tranzistora na negativni pol. Nakon uključivanja jedinice, na kolektoru tranzistora treba promatrati pilaste impulse s frekvencijom od oko 5 Hz.