Импульсный источник питания на ШИМ-контроллере LX1552. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Предлагаемый импульсный источник питания (ИИП) используется для питания задающего генератора и четырех независимых, гальванически развязанных драйверов мощного электропитающего агрегата с мостовым преобразователем ИИП выполнен по обратноходовой архитектуре и обладает стабилизацией выходных напряжений и защитой от перегрузки по току.

(нажмите для увеличения)

Назначение и возможные замены компонентов.

Термистор RK1 (с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления) необходим для уменьшения броска тока, возникающего в момент включения ИИП и обусловленного зарядом электролитического конденсатора G13. В схеме использован SCK-472 с начальным сопротивлением 47 Ом и максимальным рабочим током 2 А. Его можно поменять на подобные термисторы B57237-S 220-М (2,8 А, 22 Ом), B57236-S 250-М (2,5 А, 25 Ом), B57236-S 800-М (1,6 А, 80 Ом) или SCK-252R0 (2 А, 25 Ом); варистор RU1 B72220-S321-K101 фирмы Epcos с напряжением срабатывания 320 В защищает входные цепи устройства от перенапряжений. Его можно поменять на варисторы TVR20471, TVR20621, B72214-S301-К101, B72214-S321-K101, В72220-S301-K101 или B72220-S381-K101; плавкий предохранитель FU1 служит для защиты питающей сети от тока короткого замыкания в случае выхода из строя компонентов ИИП.

Рекомендуемые предохранители - ВП1-2В, Н520РТ-2А/250В или. Н630РТ-2А/250В; сетевой выпрямитель собран на диодной сборке VD1 (KBL408, KBL407, RS407 или RS510) и емкостном выпрямителе С13, С15. Конденсатор С15 с диэлектриком из полиэстера шунтирует по высокой частоте электролитический конденсатор С13; керамический конденсатор С1 фильтрует опорное напряжение V REF; элементы С2, R4 определяют частоту генерации импульсов. Задав наибольшую величину рабочего цикла D и частоту преобразования F (в герцах), по эмпирическим формулам можно вычислить сопротивление R4 (если 0,ЗD0,95) и емкость С2:

C3-R3 - цепь коррекции усилителя сигнала ошибки, а R1-R2 - делитель напряжения, подаваемого на инвертирующий вход усилителя сигнала ошибки; конденсаторы С4, С5 (Y-класса) и С6 (Х2-класса с диэлектриком из полиэстера типа В81133-С1224-М или. В81131-С1474-М, В81141-С1334-М, В81133-С1474-М, В32923-А2474-М) совместно с дросселями L1 и L2 образуют фильтр электромагнитной совместимости, преграждающий распространение пульсаций из ИИП в питающую сеть. Дроссели L1 и L2 (по 1,5 мГн) взяты марки PLA10AN1522R0R2B производства Murata Manufacturing Co. Согласно документации, данные дроссели имеют номинальное напряжение 300 В и ток 2 А; конденсаторы С7, С8, С10 и С11 - керамические, помехоподавляющие; контроллер DA1 отслеживает флуктуации напряжения на конденсаторах С9 и С14 и путем широтно-импульсного регулирования возвращает приложенное к ним напряжение к исходному значению.

В результате, постоянные напряжения на выходе ИИП тоже в некоторой степени стабилизируются, а обмотка II трансформатора TV1 играет роль обмотки групповой стабилизации. В устройстве используется специализированный контроллер LX15521M в корпусе DIP-8. Максимальный постоянный выходной ток оконечного каскада DA1 - 200 мА, импульсный ток - 1 А; резистор R6 обеспечивает первоначальный запуск задающего генератора DA1 (ток запуска - примерно 250 мкА).

Сопротивление R6 можно рассчитать по формуле

(Uc min=90 В - минимальное напряжение сети, ls=250 мкА - ток запуска). Для запаса лучше взять резистор несколько меньшего сопротивления; элементы VD4 (SF12, можно поменять на BYD77D, BYD1100, BYV27-200, SBYV27-200, ES1 В) С9, С14 образуют вспомогательный выпрямитель импульсного напряжения с обмотки II TV1, питающего DA1 в установившемся режиме. На выводы VD4 (как иVD7...VD11) нужно надеть ферритовые бусинки, заменяющие демпфирующие RC-цепочки; резистор R5, включенный последовательно с затвором  МОП -транзистора VT1, уменьшает высокочастотный паразитный колебательный процесс во время переключений, защитный диод VD2 (1,5КЕ18СА, Р6КЕ18СА, SMBJ16CA или SMBJ15CA) ограничивает напряжение затвор-истокVT1 в момент заряда его паразитных емкостей затвор-исток и затвор-сток, а резистор R10 разряжает емкость затвор-исток VT1 в паузах импульсов отпирающего напряжения с выхода DA1.

Цепь защиты по току выполнена на С12, R7, R9 и R11.

Безындукционный резистор R11 выступает в роли шунта, на котором падает напряжение, пропорциональное току через сток-исток VT1. Подстроечным резистором R9 устанавливается требуемая чувствительность цепи защиты Г-образный фильтр C12-R7 устраняет короткие пики, возникающие в начале импульсов, обусловленные паразитными параметрами ключа.

Ключевой МОП -транзистор VT1 - 2SK3550-01R от Fuji Electric (подойдут также 2SK3341-01, 2SK3549-01, STW11NK100Z илиSTW12NK90Z). Транзистор имеет максимальное обратное напряжение сток-исток 900 В и наибольший постоянный ток стока 10 А (импульсный - 40 А).

Падение напряжения сток-исток в открытом состоянии - 1,08 В. Транзистор устанавливается на охладитель HS113-50 (HS151-50) ф. Kinstein Co или подобный с посадкой на теплопроводящую пасту. Для защиты VT1 от пробоя установлена демпфирующая цепочка C16-R8-VD3-VD5. Резистор R8 - безындукционный, углеродный. Защитный диод VD3 - 1,5КЕ250А, его можно заменить на 1.5КЕ200А, 1.5КЕ220А или 1.5КЕ300А, а VD5 типа HER508 - на HFA06TB120 илиHFA06PB120. Диод VD6 - оппозитный (HER508, UF3010 или UF5408).

Импульсный трансформатор TV1 имеет Ш-образный магнитопровод ETD34 с круглым керном, выполненный из материала 3F3 В сердечнике необходим немагнитный зазор 0,8 мм. Первичная обмотка I TV1 содержит 35 витков ПЭВ-2, ПЭТВ или ПЭТВ-2 и намотана в три провода (0,38 мм каждый), обмотка II - 6 витков одиночного провода 0,27 мм. Обмотки III, VI должны быть, по возможности, одинаковы. Они намотаны в три провода (0,32 мм) по 6 витков каждая. Обмотка VII содержит 5 витков и намотана также в три провода (0,38 мм).

Вначале на диэлектрический каркас укладывается примерно половина витков первичной обмотки, прокладываются три слоя изоляции из майларовой ленты, после чего размещаются вторичные обмотки, опять прокладывается межобмоточная изоляция, а затем заканчивается намотка первичной обмотки.

Между вторичными обмотками также должна быть изоляция.

После размещения всех обмоток наматываются несколько слоев фторопластовой ленты и собирается трансформатор. Теперь поверх обмоток вокруг всех трех кернов обводится экранирующий короткозамкнутый виток из медной ленты, края которой спаиваются друг с другом и электрически соединяются с катодом сетевого выпрямителя.

Ультрабыстрые диоды VD7. VD11 марки SF54 выпрямляют импульсы, возникающие на обмотках III, VII TV1. Данные диоды можно поменять на BYW29E-150, BYW80-200 или MUR820.

Керамические конденсаторы С17...С21 шунтируют по высокой частоте электролитические конденсаторы С22...С26. Резисторы R12...R16 разряжают конденсаторы С17...С26 после выключения источника и, вдобавок, служат подгрузкой ИИП.

Используемые в источнике питания постоянные резисторы мощностью до 2 Вт могут быть марок МЛТ, ОМЛТ, С2-23 или Р1-4. Керамические конденсаторыС1 .С3, С9, С12, С17 С21 -К10-17, К10-62, К10-73 или аналогичные.

Настройка и регулировка

Первым делом движок подстроечного резистора R9 выставляют в крайнее правое по схеме положение. После проверки монтажа и фазировок обмоток TV1 источник подключают к сети через лампу накаливания (220 В 60 Вт). Она защищает ИИП от выхода из строя в случае ошибок в монтаже или неисправных деталей. Если все в порядке, лампа не светится, а на выходах ИИП присутствуют постоянные напряжения. Теперь вместо лампы накаливания последовательно с ИИП включают амперметр переменного тока с пределом измерения 1.2 А, а к выходам устройства подсоединяют эквиваленты нагрузок.

Потребляемый ИИП ток не должен превышать 0,7 А.

При помощи осциллографа убеждаются, что на затвор VT1 поступают импульсы прямоугольной формы с частотой следования примерно 120 кГц. Для точного выставления частоты можно в небольших пределах подобрать сопротивление R4 и емкость С2. Затем проверяются выходные напряжения ИИП и, при необходимости, регулируются подбором сопротивления R2.

Завершающий этап - регулировка защиты по току при помощи подстроечного резистора R9, а также проверка нагрева компонентов ИИП в долговременном режиме.

Автор: Е.Москатов, г.Таганрог Ростовской обл.

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Морские овцы 17.05.2005 Овцы, как известно, питаются травой. Однако на островке Норт-Роналдсей (Оркнейские острова) в Шотландии овцы с середины XIX века приучены кормиться морскими водорослями, выброшенными прибоем на берег. Владельцы скудных на острове лугов и пастбищ не хотели тратить траву, требующуюся для лошадей, на овец. Французские биологи изучили состав зубной эмали овец, которые жили на Оркнейских островах 5000 лет назад, когда животноводство только появилось в этих краях. Оказалось, что и тогда овцы употребляли в пищу морские растения. Видимо, именно поэтому прямых потомков оркнейских овец сравнительно просто удалось переориентировать на морскую диету.

Другие интересные новости:

▪ 6-Тбайт гелиевые жесткие диски Ultrastar He от HGST

▪ Искусственная древесина

▪ Сенсорные экраны станут дешевле

▪ Адаптивные фары следят за глазами водителя

▪ Стандарт 5G

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электробезопасность, пожаробезопасность. Подборка статей

▪ статья Еще раз про любовь. Крылатое выражение

▪ статья Кто были первые монахини? Подробный ответ

▪ статья Дефекты скрытой электропроводки. Справочник

▪ статья Самодельная ветросиловая установка. Введение. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электролизные установки и установки гальванических покрытий. Установки электролиза меди. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025