Guten Tag! Meine Meinung: Das Schema (zuerst) wird funktionieren, alles was Sie brauchen ist da! Tipps zum Ersetzen des Treibers, zum Erweitern der Kapazität usw. es gibt unbegründete. Wenn Sie etwas ändern, ist dies ein separates Schema und andere Diskussionen. Der Schwachpunkt sind Kondensatoren mit einem Mittelpunkt von 200 V! Ja, es wird funktionieren, aber wenn der Kondensator es könnte, äußerte er seinen Wunsch, die Durchbruchspannung auf 350 V zu erhöhen! Nur ein Filter ist die halbe Mühe, aber die Last abzukoppeln und an der Transformatorwicklung zu arbeiten, ist eine andere Sache. Wir zählen, wenn Sie nicht zu faul sind: 310 V (z. B. Stromversorgung) + 150 V (EMF der Transformator-Induktivitätsentladung) = 460 V. Die Hälfte entspricht 230 V. Oder vielleicht „BANG!“ - vielleicht, aber es wird „p-sh-sh-sh-i-k!“ sein. und der Kondensator wird auslaufen. Scheint klar erklärt zu sein. Und das Schema wird funktionieren und das liefern, wofür es berechnet wurde! Tatsache! Schutz! Die beste Verteidigung ist die, die einfach ist! Diese. Sicherung am Ein- und Ausgang. Die Ansprechgeschwindigkeit der Sicherung ist für einen Tastimpulsstrom von 25 A ausreichend! Verstehen Sie, dass das ausreicht? Genug. Um eine maximale Effizienz zu erzielen, muss die Pulsfrequenz für den verwendeten Transformator ausgewählt werden. Dies liegt auf der Hand Der Ferrit wurde auf 100 Grad erhitzt. Bei Verlust von Objekten wird die Berechnung angepasst. Die Auswahl ist einfach. Wir messen den Stromverbrauch des Stromkreises nach dem Gleichrichter. Indem wir die Frequenz von höher auf niedriger ändern, finden wir den Moment, in dem der Strom ansteigt – Stopp! Wir erhöhen die Frequenz um 1-2 kHz. Alle! Wie ändere ich die Frequenz? Ersetzen Sie einfach den Widerstand Rt durch einen Trimmer mit höherem Widerstand (ohne Fanatismus). Sie müssen außerdem die Frequenz für den Transformator aus dem Netzteil des Computers auswählen. Der Bereich der Betriebsfrequenzen reicht von 32 kHz bis 55 kHz. Viel Glück an alle. Das zweite Schema ist eine Variante aller Fehler des ersten und einiger anderer Schemata aus dem Internet! Warum? Das erste und wichtigste im „Datenblatt“ IR2153 IRF740 ist ein klarer Widerspruch: Die Durchbruchspannung beträgt nicht weniger als 600 V. und die Tasten sind 400 V. Die Gate-Kapazität beträgt für 2153 (Last) maximal 1000 pF und für 740 = 1400 pF. Ja, die Glühbirnen leuchten, aber bei diesem Gerät sind Sie dazu verdammt, mehr als einen Teilesatz zu kaufen. Die Ausgangsspannung bricht ein – es ist keine Impulssteilheit erforderlich. Liegt der Wirkungsgrad unter dem Maximum, erwärmen wir die Umgebung. Generell ist die Teileauswahl für das (zweite) Schema ein Fehler! Für 740 benötigen Sie einen Treiber 2155 (Herstellerempfehlung) mit einer Kapazität von bis zu 2200 pF unter Last. Schema – Experimentieren Sie mit Explosion! Montage unbedingt mit Brille und Handschuhen durchführen! Was würde ich kombinieren? Schlüssel STP5NK60C (oder 4NK60, 6NK60, 7NK60...) Achten Sie bei der Auswahl eines Schlüssels auf den Strom bei 100 g – 2-3 A reichen aus, und natürlich auf die Gate-Kapazität =< 1000 пф. Остальное все рабочее, правда я бы подобрал частоту и ток драйвера как описал выше. Напомню: запас в электронике не всегда уместен. Скажем взять ключи на пробой в 1000 в - это неправильно. IRF740 - отличные ключи для применения в Китае, напряжение сети 110 - 120 в. Как то так.
Schaltnetzteil ist ein Wechselrichtersystem, bei dem die Eingangswechselspannung gleichgerichtet und die resultierende Gleichspannung anschließend in Hochfrequenzimpulse mit einem festgelegten Tastverhältnis umgewandelt wird, die normalerweise einem Impulstransformator zugeführt werden.
Impulstransformatoren werden nach dem gleichen Prinzip wie Niederfrequenztransformatoren hergestellt, nur dass der Kern nicht aus Stahl (Stahlplatten), sondern aus ferromagnetischen Materialien – Ferritkernen – besteht.
Reis. Wie funktioniert ein Schaltnetzteil?
Ausgangsspannung des Schaltnetzteils stabilisiert Dies geschieht durch negative Rückkopplung, die es Ihnen ermöglicht, die Ausgangsspannung auf dem gleichen Niveau zu halten, auch wenn sich die Eingangsspannung und die Lastleistung am Ausgang des Geräts ändern.
Eine negative Rückkopplung kann mithilfe einer der zusätzlichen Wicklungen im Impulstransformator oder mithilfe eines Optokopplers implementiert werden, der an die Ausgangskreise der Stromquelle angeschlossen wird. Durch den Einsatz eines Optokopplers oder einer der Transformatorwicklungen ist eine galvanische Trennung vom Wechselspannungsnetz möglich.
Die Hauptvorteile von Schaltnetzteilen (SMPS):
- geringes Gewicht der Struktur;
- kleine Größen;
- hohe Energie;
- hohe Effizienz;
- niedrige Kosten;
- hohe Stabilität;
- großer Bereich an Versorgungsspannungen;
- viele vorgefertigte Komponentenlösungen.
Zu den Nachteilen von SMPS gehört die Tatsache, dass solche Netzteile Störquellen darstellen, was auf das Funktionsprinzip der Wandlerschaltung zurückzuführen ist. Um diesen Nachteil teilweise zu beseitigen, wird eine Abschirmung des Stromkreises verwendet. Aufgrund dieses Nachteils ist die Verwendung dieser Art von Stromversorgung bei einigen Geräten nicht möglich.
Schaltnetzteile sind aus modernen Haushaltsgeräten, die mehr als 100 W Strom aus dem Netz verbrauchen, kaum noch wegzudenken. Computer, Fernseher und Monitore fallen in diese Kategorie.
Zur Erstellung von Schaltnetzteilen, für deren konkrete Umsetzung im Folgenden Beispiele aufgeführt werden, kommen spezielle Schaltungslösungen zum Einsatz.
Um Durchgangsströme durch die Ausgangstransistoren einiger Schaltnetzteile zu eliminieren, wird daher eine spezielle Form von Impulsen verwendet, nämlich rechteckige bipolare Impulse mit einem Zeitintervall dazwischen.
Die Dauer dieses Intervalls muss größer sein als die Zeit der Resorption von Minoritätsträgern in der Basis der Ausgangstransistoren, andernfalls werden diese Transistoren beschädigt. Die Breite der Steuerimpulse kann mithilfe einer Rückmeldung geändert werden, um die Ausgangsspannung zu stabilisieren.
Um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten, verwenden Schaltnetzteile normalerweise Hochspannungstransistoren, die sich aufgrund technologischer Merkmale nicht zum Besseren unterscheiden (sie haben niedrige Schaltfrequenzen, niedrige Stromübertragungskoeffizienten, erhebliche Leckströme und große Spannungsabfälle am Kollektor). Kreuzung im geöffneten Zustand).
Dies gilt insbesondere für mittlerweile veraltete Modelle heimischer Transistoren wie KT809, KT812, KT826, KT828 und viele andere. Es ist erwähnenswert, dass in den letzten Jahren ein würdiger Ersatz für Bipolartransistoren aufgetaucht ist, die traditionell in den Ausgangsstufen von Schaltnetzteilen verwendet werden.
Hierbei handelt es sich um spezielle Hochspannungs-Feldeffekttransistoren aus inländischer und überwiegend ausländischer Produktion. Darüber hinaus gibt es zahlreiche Mikroschaltungen zum Schalten von Netzteilen.
Impulsgeneratorschaltung mit einstellbarer Breite
Bipolare symmetrische Impulse einstellbarer Breite können mit einem Impulsgenerator gemäß der Schaltung in Abb. 1 erhalten werden. Das Gerät kann in Schaltkreisen zur automatischen Regelung der Ausgangsleistung von Schaltnetzteilen eingesetzt werden. Der DD1-Chip (K561LE5/K561 LAT) enthält einen Rechteckimpulsgenerator mit einem Tastverhältnis von 2.
Die Symmetrie der erzeugten Impulse wird durch die Anpassung des Widerstands R1 erreicht. Die Betriebsfrequenz des Generators (44 kHz) kann bei Bedarf durch Wahl der Kapazität des Kondensators C1 geändert werden.
Reis. 1. Schaltung eines Formers bipolarer symmetrischer Impulse einstellbarer Dauer.
Spannungskomparatoren werden auf den Elementen DA1.1, DA1.3 (K561KTZ) montiert; auf DA1.2, DA1.4 - Ausgabetasten. Rechteckimpulse werden den Eingängen der Komparatorschalter DA1.1, DA1.3 gegenphasig zugeführt, indem RC-Diodenketten (R3, C2, VD2 und R6, SZ, VD5) gebildet werden.
Die Aufladung der Kondensatoren C2, SZ erfolgt nach einem Exponentialgesetz durch R3 bzw. R5; Entladung - fast augenblicklich über die Dioden VD2 und VD5. Wenn die Spannung am Kondensator C2 bzw. SZ die Betriebsschwelle der Komparatorschalter DA1.1 bzw. DA1.3 erreicht, werden diese eingeschaltet und die Widerstände R9 und R10 sowie die Steuereingänge der Tasten DA1.2 und DA1.4, werden an den Pluspol der Stromquelle angeschlossen.
Da die Schalter gegenphasig eingeschaltet sind, erfolgt diese Umschaltung streng nacheinander mit einer Pause zwischen den Impulsen, wodurch die Möglichkeit eines Durchgangsstroms durch die Schalter DA1.2 und DA1.4 und die von ihnen gesteuerten Wandlertransistoren ausgeschlossen ist, wenn a Ein bipolarer Impulsgenerator wird in einem Schaltnetzteil verwendet.
Eine reibungslose Steuerung der Impulsbreite erfolgt durch gleichzeitiges Anlegen einer Startspannung (Anfangsspannung) an die Eingänge der Komparatoren (Kondensatoren C2, SZ) vom Potentiometer R5 über die Diodenwiderstandsketten VD3, R7 und VD4, R8. Der maximale Steuerspannungspegel (maximale Ausgangsimpulsbreite) wird durch Auswahl des Widerstands R4 eingestellt.
Der Lastwiderstand kann über eine Brückenschaltung angeschlossen werden – zwischen dem Verbindungspunkt der Elemente DA1.2, DA1.4 und den Kondensatoren Ca, Cb. Impulse vom Generator können auch einem Transistor-Leistungsverstärker zugeführt werden.
Bei der Verwendung eines bipolaren Impulsgenerators in einem Schaltnetzteil sollte der Widerstandsteiler R4, R5 ein Regelelement enthalten – einen Feldeffekttransistor, eine Optokoppler-Fotodiode usw., das es ermöglicht, bei Abnahme/Anstieg des Laststroms zu reagieren Passen Sie die Breite des erzeugten Impulses automatisch an und steuern Sie so die Leistung des Ausgangswandlers.
Als Beispiel für die praktische Umsetzung von Schaltnetzteilen stellen wir einige davon mit Beschreibungen und Diagrammen zur Verfügung.
Schaltnetzteil
Schaltnetzteil(Abb. 2) besteht aus Netzspannungsgleichrichtern, einem Hauptoszillator, einem Rechteckimpulsformer mit einstellbarer Dauer, einem zweistufigen Leistungsverstärker, Ausgangsgleichrichtern und einer Ausgangsspannungsstabilisierungsschaltung.
Der Hauptoszillator besteht aus einer Mikroschaltung vom Typ K555LAZ (Elemente DDI .1, DDI .2) und erzeugt Rechteckimpulse mit einer Frequenz von 150 kHz. Auf den Elementen DD1.3, DD1.4 ist ein RS-Trigger aufgebaut, dessen Ausgangsfrequenz halb so niedrig ist – 75 kHz. Die Steuereinheit für die Schaltimpulsdauer ist auf einer Mikroschaltung vom Typ K555LI1 (Elemente DD2.1, DD2.2) implementiert und die Dauer wird über den Optokoppler U1 eingestellt.
Die Ausgangsstufe des Schaltimpulsformers ist aus den Elementen DD2.3, DD2.4 aufgebaut. Die maximale Ausgangsleistung des Pulsformers beträgt 40 mW. Der vorläufige Leistungsverstärker besteht aus den Transistoren VT1, VT2 vom Typ KT645A und der Endverstärker aus den Transistoren VT3, VT4 vom Typ KT828 oder moderner. Die Ausgangsleistung der Kaskaden beträgt 2 bzw. 60...65 W.
Eine Schaltung zur Stabilisierung der Ausgangsspannung wird aus den Transistoren VT5, VT6 und dem Optokoppler U1 aufgebaut. Wenn die Spannung am Ausgang des Netzteils unter dem Normalwert (12 V) liegt, sind die Zenerdioden VD19, VD20 (KS182+KS139) geschlossen, der Transistor VT5 ist geschlossen, der Transistor VT6 ist geöffnet, ein Strom fließt durch die LED (U1). .2) des Optokopplers, begrenzt durch Widerstand R14; Der Widerstand der Fotodiode (U1.1) des Optokopplers ist minimal.
Das Signal wird vom Ausgang des Elements DD2.1 abgenommen und aufgrund seiner kleinen Zeitkonstante direkt und über ein einstellbares Verzögerungselement (R3 - R5, C4, VD2, U1.1) den Eingängen der Koinzidenzschaltung DD2.2 zugeführt , kommt nahezu gleichzeitig an den Eingängen der Schaltungsübereinstimmungen (Element DD2.2) an.
Am Ausgang dieses Elements werden breite Steuerimpulse gebildet. An der Primärwicklung des Transformators T1 (Ausgänge der Elemente DD2.3, DD2.4) werden bipolare Impulse einstellbarer Dauer gebildet.
Reis. 2. Schaltnetzteil.
Wenn die Spannung am Ausgang des Netzteils aus irgendeinem Grund über den Normalwert ansteigt, beginnt Strom durch die Zenerdioden VD19, VD20 zu fließen, der Transistor VT5 öffnet sich leicht, VT6 schließt und reduziert den Strom durch die Optokoppler-LED U1.2 .
In diesem Fall erhöht sich der Widerstand der Fotodiode des Optokopplers U1.1. Die Dauer der Steuerimpulse nimmt ab und die Ausgangsspannung (Leistung) nimmt ab. Bei Kurzschluss der Last erlischt die Optokoppler-LED, der Widerstand der Optokoppler-Fotodiode ist maximal und die Dauer der Steuerimpulse ist minimal. Die Taste SB1 dient zum Starten der Schaltung.
Bei maximaler Dauer überlappen sich positive und negative Steuerimpulse zeitlich nicht, da zwischen ihnen aufgrund des Vorhandenseins des Widerstands R3 im Formierkreis eine Zeitlücke besteht.
Dies verringert die Wahrscheinlichkeit, dass Durchgangsströme durch die relativ niederfrequenten Ausgangstransistoren der letzten Leistungsverstärkungsstufe fließen, die lange brauchen, um überschüssige Träger am Basisübergang zu absorbieren. Die Ausgangstransistoren sind auf Lamellenkühlkörpern mit einer Fläche von mindestens 200 cm^2 verbaut. Es empfiehlt sich, in den Basiskreisen dieser Transistoren Widerstände von 10...51 Ohm einzubauen.
Die Leistungsverstärkungsstufen und die Schaltung zur Erzeugung bipolarer Impulse werden von Gleichrichtern gespeist, die auf den Dioden VD5 – VD12 und den Elementen R9 – R11, C6 – C9, C12, VD3, VD4 basieren.
Die Transformatoren T1, T2 bestehen aus Ferritringen K10x6x4,5 ZOOONM; TZ - K28x16x9 ZOOONM. Die Primärwicklung des Transformators T1 enthält 165 Windungen PELSHO 0,12-Draht, die Sekundärwicklung enthält 2×65 Windungen PEL-2 0,45 (Wicklung in zwei Drähten).
Die Primärwicklung des T2-Transformators enthält 165 Windungen PEV-2 0,15 mm Draht, die Sekundärwicklungen enthalten 2x40 Windungen desselben Drahtes. Die Primärwicklung des TZ-Transformators enthält 31 Windungen MGShV-Draht, in ein Kambrium eingefädelt und mit einem Querschnitt von 0,35 mm^2, die Sekundärwicklung besteht aus 3 × 6 Windungen PEV-2-Draht 1,28 mm (Parallelschaltung). Beim Anschluss der Transformatorwicklungen ist auf die richtige Phasenlage zu achten. Die Anfänge der Wicklungen sind in der Abbildung mit Sternchen gekennzeichnet.
Das Netzteil arbeitet im Netzspannungsbereich von 130...250 V. Die maximale Ausgangsleistung bei symmetrischer Belastung erreicht 60...65 W (stabilisierte Spannung positiver und negativer Polarität 12 S und stabilisierte Wechselspannung mit einer Frequenz). von 75 kHz, entnommen aus der Sekundärwicklung des Transformators T3). Die Welligkeitsspannung am Ausgang des Netzteils überschreitet nicht 0,6 V.
Beim Aufbau einer Stromquelle wird dieser die Netzspannung über einen Trenntransformator oder einen Ferroresonanzstabilisator mit vom Netz isoliertem Ausgang zugeführt. Sämtliche Umlötungen in der Quelle können nur durchgeführt werden, wenn das Gerät vollständig vom Netzwerk getrennt ist.
Es wird empfohlen, beim Einrichten des Geräts eine 60-W-220-V-Glühlampe in Reihe mit der Ausgangsstufe einzuschalten. Diese Lampe schützt die Ausgangstransistoren bei Installationsfehlern. Der Optokoppler U1 muss eine Isolationsdurchschlagsspannung von mindestens 400 V haben. Der Betrieb des Gerätes ohne Last ist nicht zulässig.
Netzwerk-Schaltnetzteil
Das Netzwerk-Schaltnetzteil (Abb. 3) ist für Telefonapparate mit automatischer Anruferidentifizierung oder für andere Geräte mit einer Leistungsaufnahme von 3...5 W, die mit einer Spannung von 5...24 V betrieben werden, konzipiert.
Das Netzteil ist gegen Ausgangskurzschluss geschützt. Die Instabilität der Ausgangsspannung überschreitet nicht 5 %, wenn die Versorgungsspannung von 150 auf 240 V wechselt und der Laststrom innerhalb von 20 ... 100 % des Nennwerts liegt.
Ein gesteuerter Impulsgenerator liefert auf Basis des VT3-Transistors ein Signal mit einer Frequenz von 25...30 kHz.
Die Drosseln L1, L2 und L3 sind auf Magnetkerne vom Typ K10x6x3 aus gepresstem Permalloy MP140 gewickelt. Die Induktorwicklungen L1, L2 enthalten 20 Windungen aus 0,35 mm PETV-Draht und liegen jeweils auf einer eigenen Ringhälfte mit einem Abstand zwischen den Wicklungen von mindestens 1 mm.
Die Drossel L3 ist mit einer 0,63 mm starken PETV-Drahtwindung umwickelt, die in einer Lage entlang des Innenumfangs des Rings windet. Der Transformator T1 besteht aus einem Magnetkern B22 aus M2000NM1-Ferrit.
Reis. 3. Diagramm eines Netzwerk-Schaltnetzteils.
Seine Wicklungen sind Windung für Windung mit PETV-Draht auf einen zusammenklappbaren Rahmen gewickelt und mit Klebstoff imprägniert. Die erste Wicklung I ist mehrlagig gewickelt und enthält 260 Windungen aus 0,12 mm Draht. Eine Abschirmwicklung mit einem Anschluss wird mit demselben Draht umwickelt (in Abb. 3 durch eine gestrichelte Linie dargestellt), dann wird BF-2-Kleber aufgetragen und mit einer Schicht Lakot-kani umwickelt.
Wicklung III ist mit 0,56 mm Draht gewickelt. Bei einer Ausgangsspannung von 5V sind es 13 Windungen. Wicklung II wird zuletzt gewickelt. Es enthält 22 Windungen Draht 0,15...0,18 mm. Zwischen den Bechern ist ein nichtmagnetischer Spalt vorgesehen.
Hochspannungs-Konstantspannungsquelle
Um eine Hochspannung (30...35 kV bei einem Laststrom von bis zu 1 mA) zu erzeugen, um einen elektroeffluvialen Kronleuchter (Kronleuchter von A. L. Chizhevsky) mit Strom zu versorgen, wird eine Gleichstromquelle auf der Grundlage einer speziellen Mikroschaltung dieses Typs entwickelt K1182GGZ.
Die Stromversorgung besteht aus einem Netzspannungsgleichrichter auf einer Diodenbrücke VD1, einem Siebkondensator C1 und einem Hochspannungs-Halbbrückenoszillator auf einem DA1-Chip vom Typ K1182GGZ. Der DA1-Chip wandelt zusammen mit dem Transformator T1 die direkte gleichgerichtete Netzspannung in eine hochfrequente (30...50 kHz) gepulste Spannung um.
Die gleichgerichtete Netzspannung wird der Mikroschaltung DA1 zugeführt und die Startschaltung R2, C2 startet den Selbstoszillator der Mikroschaltung. Die Ketten R3, SZ und R4, C4 stellen die Frequenz des Generators ein. Die Widerstände R3 und R4 stabilisieren die Dauer der Halbzyklen der erzeugten Impulse. Die Ausgangsspannung wird durch die Wicklung L4 des Transformators erhöht und einem Spannungsvervielfacher unter Verwendung der Dioden VD2 – VD7 und der Kondensatoren C7 – C12 zugeführt. Die gleichgerichtete Spannung wird der Last über den Begrenzungswiderstand R5 zugeführt.
Der Netzfilterkondensator C1 ist für eine Betriebsspannung von 450 V (K50-29) ausgelegt, C2 - beliebiger Art für eine Spannung von 30 V. Die Kondensatoren C5, C6 werden im Bereich von 0,022...0,22 µF für eine Spannung ausgewählt von mindestens 250 V (K71-7, K73 -17). Vervielfacherkondensatoren C7 - C12 Typ KVI-3 für Spannung 10 kV. Es ist möglich, ihn durch Kondensatoren der Typen K15-4, K73-4, POV und andere mit einer Betriebsspannung von 10 kV oder höher zu ersetzen.
Reis. 4. Schaltplan einer Hochspannungs-Gleichstromversorgung.
Hochspannungsdioden VD2 - VD7 Typ KTs106G (KTs105D). Begrenzungswiderstand R5 Typ KEV-1. Er kann durch drei Widerstände vom Typ MLT-2 mit jeweils 10 MOhm ersetzt werden.
Als Transformator wird ein Fernsehleitungstransformator, beispielsweise TVS-110LA, verwendet. Die Hochspannungswicklung bleibt übrig, der Rest wird entfernt und an ihrer Stelle werden neue Wicklungen angebracht. Die Wicklungen L1 und L3 enthalten jeweils 7 Windungen aus 0,2 mm dickem PEL-Draht, und die Wicklung L2 enthält 90 Windungen aus demselben Draht.
Es wird empfohlen, in das „negative“ Kabel, das mit dem Kronleuchter verbunden ist, eine Widerstandskette R5 einzubauen, die den Kurzschlussstrom begrenzt. Dieser Draht muss eine Hochspannungsisolierung haben.
Leistungsfaktorkorrektor
Das als Leistungsfaktorkorrektor bezeichnete Gerät (Abb. 5) ist auf Basis einer speziellen TOP202YA3-Mikroschaltung (Power Integration) aufgebaut und bietet einen Leistungsfaktor von mindestens 0,95 bei einer Lastleistung von 65 W. Der Korrektor bringt die Form des von der Last verbrauchten Stroms näher an eine Sinusform.
Reis. 5. Lbasierend auf der Mikroschaltung TOP202YA3.
Die maximale Eingangsspannung beträgt 265 V. Die durchschnittliche Frequenz des Wandlers beträgt 100 kHz. Der Wirkungsgrad des Korrektors beträgt 0,95.
Schaltnetzteil mit Mikroschaltung
Das Diagramm eines Netzteils mit einer Mikroschaltung der gleichen Firma Power Integration ist in Abb. dargestellt. 6. Das Gerät verwendet Halbleiter-Spannungsbegrenzer- 1,5KE250A.
Der Wandler sorgt für eine galvanische Trennung der Ausgangsspannung von der Netzspannung. Mit den im Diagramm angegebenen Nennwerten und Elementen ermöglicht das Gerät den Anschluss einer Last, die 20 W bei einer Spannung von 24 V verbraucht. Der Wirkungsgrad des Wandlers nähert sich 90 %. Konvertierungsfrequenz - 100 Hz. Das Gerät ist vor Kurzschlüssen in der Last geschützt.
Reis. 6. Schaltplan eines 24V-Schaltnetzteils auf einer Mikroschaltung von Power Integration.
Die Ausgangsleistung des Wandlers wird durch die Art der verwendeten Mikroschaltung bestimmt, deren Haupteigenschaften in Tabelle 1 aufgeführt sind.
Tabelle 1. Eigenschaften der Mikroschaltungen der Serien TOP221Y – TOP227Y.
Einfacher und hocheffizienter Spannungswandler
Basierend auf einem der TOP200/204/214-Mikroschaltkreise von Power Integration, einem einfachen und Hocheffizienter Spannungswandler(Abb. 7) mit einer Ausgangsleistung bis 100 W.
Reis. 7. Schaltung eines Impuls-Buck-Boost-Wandlers basierend auf der Mikroschaltung TOP200/204/214.
Der Wandler enthält einen Netzfilter (C1, L1, L2), einen Brückengleichrichter (VD1 - VD4), den Wandler selbst U1, eine Ausgangsspannungsstabilisierungsschaltung, Gleichrichter und einen Ausgangs-LC-Filter.
Der Eingangsfilter L1, L2 ist in zwei Drähten auf einen M2000-Ferritring gewickelt (2×8 Windungen). Die Induktivität der resultierenden Spule beträgt 18...40 mH. Der T1-Transformator wird auf einem Ferritkern mit einem Standard-ETD34-Rahmen von Siemens oder Matsushita hergestellt, obwohl auch andere importierte Kerne wie EP, EC, EF oder inländische W-förmige Ferritkerne M2000 verwendet werden können.
Wicklung I hat 4×90 Windungen PEV-2 0,15 mm; II - 3x6 des gleichen Drahtes; III - 2×21 Windungen PEV-2 0,35 mm. Alle Wicklungen sind Windung für Windung gewickelt. Zwischen den Schichten muss für eine zuverlässige Isolierung gesorgt werden.
Mehrmals wurde ich von Netzteilen gerettet, deren Schaltkreise bereits klassisch geworden sind und für jeden, der mindestens einmal in seinem Leben etwas Elektronisches gelötet hat, einfach bleiben.
Ähnliche Schaltungen wurden von vielen Funkamateuren für unterschiedliche Zwecke entwickelt, aber jeder Designer fügte etwas Eigenes in die Schaltung ein, änderte Berechnungen, einzelne Komponenten der Schaltung, Umwandlungsfrequenz, Leistung und passte sie an einige Bedürfnisse an, die nur dem Autor selbst bekannt waren. ..
Oft musste ich solche Schaltkreise anstelle ihrer sperrigen Transformator-Gegenstücke verwenden, um Gewicht und Volumen meiner Strukturen zu reduzieren, die über das Netzwerk mit Strom versorgt werden mussten. Als Beispiel: ein Stereoverstärker auf einer Mikroschaltung, zusammengebaut in einem Aluminiumgehäuse aus einem alten Modem.
Es macht keinen besonderen Sinn, die Funktionsweise der Schaltung zu beschreiben, da sie klassisch ist. Ich möchte nur anmerken, dass ich mich geweigert habe, einen im Lawinendurchbruchmodus arbeitenden Transistor als Auslöseschaltung zu verwenden, weil Unijunction-Transistoren vom Typ KT117 arbeiten in der Starteinheit wesentlich zuverlässiger. Ich laufe auch gerne auf einem Dinistor.
Die Abbildung zeigt: a) Pinbelegung alter KT117-Transistoren (ohne Zunge), b) moderne Pinbelegung von KT117, c) Anordnung der Pins auf der Schaltung, d) Analog eines Unijunction-Transistors auf zwei gewöhnlichen (alle Transistoren mit der richtigen Struktur reichen aus - p-n-p-Strukturen (VT1) vom Typ KT208, KT209, KT213, KT361, KT501, KT502, KT3107; n-p-n-Strukturen (VT2) vom Typ KT315, KT340, KT342, KT503, KT3102)
USV-Schaltung basierend auf Bipolartransistoren
USV-Schaltung basierend auf Feldeffekttransistoren
Die Schaltung von Feldeffekttransistoren ist etwas komplizierter, was auf die Notwendigkeit zurückzuführen ist, ihre Gates vor Überspannung zu schützen.
Fehler. Diode VD1 umkehren!
Alle Wicklungsdaten von Transformatoren sind in den Abbildungen dargestellt. Die maximale Lastleistung, die von einem Netzteil mit einem Transformator auf einem 3000NM 32×16X8 Ferritring geliefert werden kann, beträgt etwa 70 W und auf einem K40×25X11 der gleichen Marke 150 W.
Diode VD1 In beiden Schaltkreisen deaktiviert es die Triggerschaltung, indem es nach dem Start des Wandlers eine negative Spannung an den Emitter des Unijunction-Transistors anlegt.
Von den Funktionen- Die Stromversorgung wird durch Schließen der Wicklung II des Kommutierungstransformators abgeschaltet. In diesem Fall wird der untere Transistor im Stromkreis ausgeschaltet und die Erzeugung unterbrochen. Übrigens kommt es gerade wegen des „Kurzschlusses“ der Wicklung zu einem Stromausfall.
Die Blockierung des Transistors ist in diesem Fall zwar offensichtlich auf die Schließung des Emitterübergangsschalters durch den Kontakt zurückzuführen, aber zweitrangig. In diesem Fall ist ein Unijunction-Transistor nicht in der Lage, den Wandler zu starten, der sich in diesem Zustand (beide Schalter sind durch den nahezu Nullwiderstand der Transformatorwicklungen bei Gleichstrom gesperrt) beliebig lange befinden kann.
Eine richtig berechnete und sorgfältig zusammengestellte Stromversorgungskonstruktion lässt sich in der Regel leicht unter der erforderlichen Last starten und verhält sich im Betrieb stabil.
Konstantin (Riswel)
Russland, Kaliningrad
Seit meiner Kindheit - Musik und Elektro-/Radiogeräte. Ich habe aus unterschiedlichen Gründen und einfach zum Spaß viele verschiedene Schaltkreise neu gelötet, sowohl meine eigenen als auch die anderer.
Im Laufe meiner 18-jährigen Tätigkeit bei North-West Telecom habe ich viele verschiedene Ständer zum Testen verschiedener zu reparierender Geräte hergestellt.
Er entwarf mehrere digitale Impulsdauermessgeräte, die sich in Funktionalität und elementarer Basis unterschieden.
Mehr als 30 Verbesserungsvorschläge zur Modernisierung von Einheiten unterschiedlicher Spezialausrüstung, inkl. - Stromversorgung. Seit langem beschäftige ich mich zunehmend mit Energieautomatisierung und Elektronik.
Warum bin ich hier? Ja, denn hier sind alle gleich wie ich. Für mich besteht hier großes Interesse, da ich nicht besonders stark in der Audiotechnik bin, aber gerne mehr Erfahrungen in diesem Bereich sammeln würde.
Das Prinzip der Sekundärenergieerzeugung durch den Einsatz zusätzlicher Geräte, die Stromkreise mit Energie versorgen, wird in den meisten Elektrogeräten schon seit geraumer Zeit angewendet. Bei diesen Geräten handelt es sich um Netzteile. Sie dienen dazu, die Spannung auf das erforderliche Niveau umzuwandeln. Netzteile können entweder eingebaute oder separate Elemente sein. Für die Stromumwandlung gibt es zwei Prinzipien. Die erste basiert auf der Verwendung von analogen Transformatoren und die zweite auf der Verwendung von Schaltnetzteilen. Der Unterschied zwischen diesen Prinzipien ist ziemlich groß, aber leider versteht ihn nicht jeder. In diesem Artikel werden wir herausfinden, wie ein Schaltnetzteil funktioniert und wie sehr es sich von einem analogen unterscheidet. Lass uns anfangen. Gehen!
Als erstes kamen Transformator-Netzteile auf den Markt. Ihr Funktionsprinzip besteht darin, dass sie die Spannungsstruktur mithilfe eines Leistungstransformators ändern, der an ein 220-V-Netz angeschlossen ist. Dort wird die Amplitude der sinusförmigen Harmonischen reduziert, die an das Gleichrichtergerät weitergeleitet wird. Anschließend wird die Spannung durch einen parallel geschalteten Kondensator geglättet, der entsprechend der zulässigen Leistung ausgewählt wird. Die Spannungsregelung an den Ausgangsklemmen wird durch die Änderung der Position der Trimmwiderstände sichergestellt.
Kommen wir nun zu den Pulsstromversorgungen. Sie erschienen etwas später, erfreuten sich jedoch aufgrund einer Reihe positiver Eigenschaften sofort großer Beliebtheit, nämlich:
- Verfügbarkeit von Verpackungen;
- Zuverlässigkeit;
- Möglichkeit zur Erweiterung des Betriebsbereichs für Ausgangsspannungen.
Alle Geräte, die das Prinzip der gepulsten Stromversorgung nutzen, unterscheiden sich praktisch nicht voneinander.
Die Elemente einer Impulsstromversorgung sind:
- Lineare Stromversorgung;
- Standby-Stromversorgung;
- Generator (ZPI, Steuerung);
- Schlüsseltransistor;
- Optokoppler;
- Steuerkreise.
Um ein Netzteil mit einem bestimmten Parametersatz auszuwählen, verwenden Sie die ChipHunt-Website.
Lassen Sie uns endlich herausfinden, wie ein Schaltnetzteil funktioniert. Es nutzt die Prinzipien der Wechselwirkung zwischen den Elementen der Wechselrichterschaltung und erreicht dadurch eine stabilisierte Spannung.
Zunächst erhält der Gleichrichter eine normale Spannung von 220 V, dann wird die Amplitude mithilfe kapazitiver Filterkondensatoren geglättet. Danach werden die durchlaufenden Sinuskurven durch die Ausgangsdiodenbrücke gleichgerichtet. Anschließend werden die Sinuskurven in Hochfrequenzimpulse umgewandelt. Die Umwandlung kann sowohl mit galvanischer Trennung des Stromversorgungsnetzes von den Ausgangsstromkreisen als auch ohne solche Trennung erfolgen.
Ist die Stromversorgung galvanisch getrennt, werden die Hochfrequenzsignale an einen Transformator weitergeleitet, der die galvanische Trennung vornimmt. Um den Wirkungsgrad des Transformators zu erhöhen, wird die Frequenz erhöht.
Der Betrieb eines Impulsnetzteils basiert auf dem Zusammenspiel von drei Ketten:
- PWM-Controller (steuert die Umwandlung der Pulsweitenmodulation);
- Eine Kaskade von Leistungsschaltern (besteht aus Transistoren, die nach einem von drei Schaltkreisen eingeschaltet werden: Brücke, Halbbrücke, mit Mittelpunkt);
- Impulstransformator (verfügt über Primär- und Sekundärwicklungen, die um den Magnetkern herum montiert sind).
Bei einer Stromversorgung ohne Entkopplung entfällt der Hochfrequenz-Trenntransformator und das Signal wird direkt dem Tiefpassfilter zugeführt.
Vergleicht man Schaltnetzteile mit analogen Netzteilen, erkennt man die offensichtlichen Vorteile ersterer. USVs haben ein geringeres Gewicht, während ihre Effizienz deutlich höher ist. Sie verfügen über einen größeren Versorgungsspannungsbereich und einen integrierten Schutz. Die Kosten für solche Netzteile sind in der Regel geringer.
Zu den Nachteilen gehören das Vorhandensein hochfrequenter Störungen und Leistungsbeschränkungen (sowohl bei hoher als auch niedriger Last).
Sie können die USV mit einer normalen Glühlampe überprüfen. Bitte beachten Sie, dass Sie die Lampe nicht in die Lücke des Ferntransistors stecken sollten, da die Primärwicklung nicht für die Durchleitung von Gleichstrom ausgelegt ist und daher auf keinen Fall durchgelassen werden darf.
Wenn die Lampe aufleuchtet, funktioniert das Netzteil normal. Wenn sie jedoch nicht aufleuchtet, funktioniert das Netzteil nicht. Ein kurzes Blinken zeigt an, dass die USV unmittelbar nach dem Start gesperrt ist. Ein sehr helles Leuchten weist auf eine mangelnde Stabilisierung der Ausgangsspannung hin.
Jetzt wissen Sie, worauf das Funktionsprinzip von Schaltnetzteilen und herkömmlichen analogen Netzteilen basiert. Jeder von ihnen hat seine eigenen Struktur- und Betriebsmerkmale, die verstanden werden sollten. Sie können die Leistung der USV auch mit einer normalen Glühlampe überprüfen. Schreiben Sie in die Kommentare, ob dieser Artikel für Sie nützlich war und stellen Sie Fragen zum besprochenen Thema.
Teilen mit:Viele Leute, die anfangen, sich mit Impulsgeneratoren vertraut zu machen, beginnen, das zu sammeln, was einfacher ist.
Einschließlich dieses Diagramms:
Ich habe auch mit ihr angefangen.
Es ist eine völlig funktionierende Schaltung, aber wenn man sie ein wenig erweitert, erhält man ein ordentliches Schaltnetzteil für Einsteiger und mehr.
So ähnlich:
Die meisten Teile wurden aus alten Computer-Netzteilen und alten Monitoren gelötet. Im Allgemeinen habe ich es von dem gesammelt, was normale Menschen auf eine Mülldeponie werfen.
So sieht das zusammengebaute SMPS aus:
Und hier ist das Netzteil mit einer Last. 4 Lampen mit 24 Volt. Zwei Stücke in jeder Schulter.
Ich habe die Gesamtspannung und den Gesamtstrom in einem Arm gemessen. Nach einer halben Stunde Betrieb unter Last erwärmte sich der Kühler auf etwa 50*.
Insgesamt entstand ein 400-Watt-Netzteil. Es ist durchaus möglich, 2 Verstärkerkanäle mit je 200 Watt zu versorgen.
Das Hauptproblem für Anfänger ist das Aufziehen des Transformators.
Der Transformator kann auf Ringe gewickelt werden, oder der Transformator kann aus der Stromversorgung des Computers herausgezogen werden.
Ich habe einen Transponder von einem alten Monitor genommen, und da Monitore einen Transponder mit einer Lücke haben, habe ich zwei auf einmal genommen.
Ich werfe diese Trances in ein Glas, fülle es mit Aceton, schließe den Deckel und rauche.
Am nächsten Tag öffnete ich das Glas, ein Trance fiel von alleine auseinander, der zweite musste mit den Händen ein wenig bewegt werden.
Da zwei Trancen eine ergeben, habe ich eine Rolle abgewickelt. Ich werfe nichts weg, alles wird nützlich sein, um eine neue Trance aufzubauen.
Sie können den Ferrit natürlich auch abschneiden, um die Lücke zu schließen. Aber meine alten Monitore sind wie Dreck und ich mache mir nicht die Mühe, die Lücke abzuschleifen.
Ich habe die Beine sofort neu angeordnet, die Pinbelegung war die gleiche wie im Computer-Trance, und die überzähligen Beine habe ich weggeworfen.
Dann berechne ich im Old Man-Programm die Spannung und den Strom, die ich benötige.
Ich passe die Berechnungen an den verfügbaren Draht an.
Spulenlänge 26,5 mm. Ich habe 0,69 Draht. Ich betrachte 0,69 x 2 (Doppeldraht) x 38 Windungen / geteilt durch 2 (Lagen) = 26,22 mm.
Es stellt sich heraus, dass 2 Drähte von 0,69 in genau zwei Schichten liegen.
Jetzt bereite ich Kupferband für die Sekundärwicklung vor. Das Band lässt sich leicht aufwickeln, die Drähte verheddern sich nicht, fallen nicht auseinander und liegen Windung in Windung.
Ich wickle es mit vier 0,8-mm-Drähten gleichzeitig, 4 Halbwicklungen.
Ich habe 2 Nägel in die Schiene geschlagen, 4 Drähte gezogen und sie mit Leim bestrichen.
Während das Band trocknet, wickle ich das Primärband auf. Ich habe versucht, zwei identische Trancen aufzuwickeln, in einer habe ich die gesamte Primärwicklung aufgewickelt, in der anderen habe ich die Hälfte der Primärwicklung, dann die Sekundärwicklung und am Ende die zweite Hälfte der Primärwicklung aufgewickelt (da Computer-Trances aufgewickelt werden). Ich konnte also keinen Unterschied in der Wirkung beider Trancen feststellen. Ich kümmere mich nicht mehr darum und wickle das Primärteil intakt auf.
Im Allgemeinen wickle ich es auf: Ich wickle eine Lage Primärmaterial auf, da ich keine dritte Hand habe, um es zu stützen, wickle ich es mit schmalem Klebeband in einer Lage ein. Wenn sich das Getriebe erwärmt, schmilzt das Band, und wenn sich irgendwo eine Windung gelöst hat, klebt das Band wie Klebstoff zusammen. Jetzt spule ich das Filmband ab, das aus der zerlegten Trance. und beende die Vorwahl.
Ich habe die Primärseite isoliert und eine Abschirmung (Kupferfolie) so angebracht, dass es keine volle Drehung gab, sie sollte nicht um 3-5 mm zusammenlaufen.
Ich habe vergessen, ein Foto vom Bildschirm zu machen.
Das Klebeband ist getrocknet und so wickle ich das Zweitband ein.
Ich habe eine Schicht recyceltes Material aufgewickelt, die Reihe mit schmalen Streifen aus der zerlegten Trance ausgerichtet, isoliert, das Sekundärmaterial aufgewickelt und isoliert
Ich klebte die Ferrite hinein, zog sie mit schmalem Klebeband ab (ca. 10 Lagen) und füllte sie oben und unten mit Lack aus einer Dose auf, damit das Getriebe nicht zyklisch läuft und der Lüfter warm bleibt. Lass es trocknen.
Das Ergebnis ist der fertige Transformator:
Es dauerte etwa 30 Minuten, die Trance aufzuziehen. Und etwa eine Stunde, um sie vorzubereiten, abzuisolieren und die Drähte zu verzinnen. ARCHIV:Herunterladen Kapitel.