Онлайн расчет частоты ir2153: Онлайн калькулятор по рассчёту частоты и RC-цепи IR2153

Онлайн калькулятор по рассчёту частоты и RC-цепи IR2153

Перенесу-ка я сюда схему устройства мягкого пуска и защиты импульсника с предыдущей страницы.
Плавный пуск и схема защиты импульсного блока питания
Рис.1

Фактически, основной фрагмент импульсного блока питания (Рис.2), состоящий из самотактируемого полумостового драйвера, управляющего мощными полевыми транзисторами, самих транзисторов и импульсного трансформатора — издавна уже обрёл привычные очертания, отработан до мелочей и радует счастливые взоры радиолюбителей предсказуемым поведением и весьма приличными характеристиками.
Импульсный источник питания на микросхеме IR2153
Рис.2

Приведённая схема импульсного источника питания позволяет снимать с блока максимальную мощность до 300Вт.
Дополнительные резисторы R9 и R10 введены для устранения сквозных токов через транзисторные ключи в начальный момент включения блока питания (до тех пор, пока напряжение питания микросхемы DA1 не достигнет рабочих значений).

Частота преобразования драйвера IR2153 — 50кГц. При желании изменить тактовую частоту следует изменить значения номиналов элементов R1 и С1 в соответствии с формулой F = 1 / [1,4×C×(R+75)].

Большинство схемотехнических решений ИПБ на IR2153, представленных в сети, не учитывают простой рекомендации производителя микросхемы по выбору номиналов данных элементов, а именно:
Timing resistor value (Min) — 10 kΩ, CT pin capacitor value (Min) — 330 pF.

Для удобства приведу простой калькулятор по расчёту частотозадающих элементов IR2153.


И с другими вводными — частота IR2153 с учётом имеющихся у Вас деталей.
На страшилки по поводу опасности несущественного отклонения рабочей частоты от расчётной, как то: насыщение феррита, снижение КПД и т.д. и т.п. — не следует обращать никакого внимания. Прекрасно Ваш феррит переживёт подобные отклонения, вплоть до 10-15% изменения частоты преобразователя, без всяких последствий для собственного здоровья.

Теперь о намотке трансформатора Tr1.
Парой слов здесь ограничиться не удастся, потому как именно импульсный трансформатор назначен главным ответственным за показатели ИБП.
Собственно, исходя из этих соображений, мы и посвятили целую статью расчётам и намотке трансформатора на тороидальном ферритовом сердечнике для данного блока с возможностью выбора желаемого диапазона мощностей — Ссылка на страницу.

Плавно переходим к снабберной цепочке R8, С9. Снаббер – это демпфирующее устройство, которое выполняет действие по замыканию на себе токов переходных процессов. Устройство предназначено для подавления индуктивных выбросов, которые появляются при переключении коммутационных полупроводников и способствует снижению величины нагрева обмоток трансформатора и силовых транзисторов.

В теории, существуют методики расчёта снабберных цепей. На практике — а не пошли бы они лесом, уж очень много различных параметров необходимо учитывать для получения корректного результата. К тому же достаточно велика вероятность того, что данная цепочка вообще не понадобится в транзисторно-трансформаторном хозяйстве.
Для проверки этого предчувствия следует к выходу ИПБ подключить нагрузку, обеспечивающую его работу при 10% мощности от максимальной, и поочерёдно ткнувшись пальцем в импульсный трансформатор и радиатор выходных транзисторов, убедиться, что температура данных элементов не превышает 30-40 градусов.
Если это так, то про снабберную цепочку забываем, если не повезло — начинаем юзать снаббер, начиная со значения ёмкости конденсатора С9 200пФ и постепенно повышая её до тех пор, пока не будет получен устойчивый положительный результат. Естественным делом данный конденсатор обязан быть высоковольтным.

Выходной выпрямитель особенностей не имеет, П-образные фильтры C5,L1,C9 и C6,L2,C11 необходимы для предотвращения попадания высокочастотных помех в нагрузку, электролиты С10 и С12 борются с сетевыми 50-ти герцовыми пульсациями. Дроссели L1 и L2 номиналом 10-20 мкГн, должны быть рассчитаны на максимальный ток нагрузки, и могут быть как покупными, так и самостоятельно намотанными на силовых ферритах.

Радиатор для ключевых транзисторов Т1, Т2 для схемы, приведённой на Рис.2, должен рассчитываться исходя мощности рассеивания 3-5Вт и в простейшем случае может представлять из себя алюминиевую или медную пластину площадью 40-50 см

2.

При необходимости радикально увеличить мощность блока питания вплоть до 1000 Вт имеет смысл воспользоваться ещё одной расхожей схемой ИБП с использованием более мощных полевых транзисторов (Рис.3).
Мощный импульсный блок питания на микросхеме IR2153
Рис.3

Поскольку выходным драйверам IR2153 сложновато прокачать значительные ёмкости Сзи могучих полевиков, в схему добавлены двухтактные эмиттерные повторители на транзисторах Т1-Т4, во всём остальном схема повторяет свой менее мощный аналог, приведённый на Рис.2.
Значения ёмкостей конденсаторов С3, С4 приведены для мощности ИБП 500Вт, для 1000Вт их номиналы следует увеличить в 2 раза.

Пропорционально росту мощности ИПБ в соответствующее количество раз нужно увеличивать и размер радиатора полевых транзисторов.
Расчёт трансформатора произведём всё на той же странице — Ссылка на страницу.

Ну а на следующей странице с головой окунёмся в культработу над мощным лабораторным блоком питания с регулируемым выходным напряжением.

Мощный импульсный блок питания на микросхеме IR2153 Мощный импульсный блок питания на микросхеме IR2153

 

Импульсный блок питания для усилителя НЧ на ir2153 мощностью 300Вт

Ну, наконец, после небольшого перерыва выкладываю новую статью по сборке импульсного источника двухполярного питания на ir2153 для усилителя низкой частоты. Данный ИИП мощностью 300 Вт может питать такие усилители как “Ланзар” или усилитель на TDA7294 и др., требующие двухполярное питание.

Рассматриваемый блок питания я буду задействовать для питания своего будущего усилителя “Ланзар”. Мощность источника питания 300-400 Вт будет достаточной для двух каналов усилителя  по 100Вт с КПД=55%.

Схема была найдена на просторах интернета, собрана, отработана мною и выложена в виде данной статьи, как проверенная схема, чтобы вы могли без проблем повторить её. Вы же меня понимаете друзья, как редко найденная в интернете схема запускается и работает с первого раза.

На самом деле, схема не сложна, но я с ней помучился и попробую вам объяснить некоторые моменты настройки защиты.

Данный импульсный блок питания имеет защиту от перегрузки. Блок питания нестабилизированный.

Схема ИИП на ir2153 для усилителя низкой частоты.

Данный источник питания не имеет стабилизации, поэтому в выходном каскаде отсутствуют дроссели.

Напряжение планировал +-45Вольт, но расчеты не точны вследствие неизвестного материала сердечника трансформатора, в итоге +-50Вольт при токе 3.5А. Сердечник импортный. Ну, я не огорчился, нормальное напряжение +-50Вольт, в самый раз для моего будущего усилителя.

 

Опишу немного работу схемы.

Все, что зеленым цветом является плавным запуском. Плавный запуск в данной схеме служит для гашения больших токов при включении источника питания в сеть. При включении в сеть, начинается зарядка большой емкости электролитического конденсатора С10, а так же электролитов в выходном каскаде C13-C16. Суть работы плавного запуска следующая, при включении источника питания в сеть, весь ток протекает через резистор R6, тем самым рассеивая излишки в виде тепла в атмосферу. Как только все емкости зарядились (прошли переходные процессы), замыкаются контакты реле K1, и весь ток начинает течь не через резистор R6 а через замкнутые контакты реле K1. Временная задержка срабатывания реле задается времязадающей емкостью С7. VDS1 является выпрямительным мостом для питания плавного запуска. VD1 стабилитрон на 13 Вольт для питания реле К1.

Перейдем к самому источнику питания. Резистор R2 ограничивает ток питания самого драйвера ir2153, то есть через него запитан драйвер. VD2 является однополупериодным выпрямителем питания драйвера.

Емкость С6 и резистор R4 задают частоту генерации драйвера ir2153. Под статьей можете скачать программу расчета номиналов данных элементов по частоте. Номиналы C6 и R4 указанные на схеме способствуют генерации прямоугольных импульсов с частотой 43-44кГц. Я убавил номинал резистора R4 до 13кОм, тем самым повысил частоту до 50кГц, трансформатор стал греться меньше, но и поднялось напряжение на нагрузке, было +-48 Вольт при токе 3А, стало +-50Вольт, но это только мне на руку.

На транзисторах VT1,VT2,R1,R3 собран “икающий” триггер защиты. R11 является датчиком тока. На нем совсем небольшое падение напряжения, и при увеличении тока во вторичной обмотке, ток первичной обмотки тоже увеличивается, увеличивается и падение напряжения на резисторе R11. Через подстроечный резистор R10 ток поступает на базу транзистора VT1, и при достижении определенного напряжения база-эмиттер примерно 0,6 Вольт транзистор открывается. Через  открытый транзистор VT1 и резистор R1 начинает протекать небольшой ток, который открывает транзистор VT2, через данный транзистор и резистор R3 питание драйвера зашунтируется. Драйвер прекращает работу, ток падает в обмотках трансформатора, транзистор VT1 закрывается. Питание на драйвер вновь появляется, так как закрыт транзистор VT1, а следовательно и VT2, и питание драйвера уже не зашунтировано.

Далее цикл повторяется, пока в первичной обмотке трансформатора не ослабится ток. Визуально это все наблюдается миганием светодиода, эффект “икания”. Подстройка защиты ведется подстроечным резистором R10, но о настройке защиты чуть ниже.

На выходе стоят диоды типа “Шоттки”, позволяющие выпрямить высокочастотный ток. Ну и в каждом из плеч выходного каскада стоят электролиты по 2000мкФ на плечо. Данных баночек вполне достаточно для импульсного источника питания мощностью до 500Вт, используемого под усилитель низкой частоты.

Варистор VDR1 защищает схему от скачков напряжения. При скачке напряжения (напряжение срабатывания MYG14-431 составляет 430В при токе 1мА) сопротивление варистора мгновенно уменьшается, выкорачивая цепь питания схемы, перегорает предохранитель, обрывая сетевое питание.

Дроссель T1 служит для подавления высокочастотных помех на входе.

Детали для сборки импульсного источника питания на ir2153

ОБОЗНАЧЕНИЕТИПНОМИНАЛКОЛИЧЕСТВОКОММЕНТАРИЙ
Драйвер питанияIR21531
VT1Биполярный транзистор2n55511
VT2Биполярный транзистор2n54011
VT3Биполярный транзисторBC5171Составной транзистор
VT4,VT5MOSFET — транзисторIRF7402Полевой транзистор
VD1Стабилитрон1n4743A113В 1.3Вт
VD2,VD4Выпрямительный диодHER1082Другой быстрый диод
VD3Выпрямительный диод1n41481
VD5,VD6Диод ШотткиMBR20100220А 100В
VDS1Выпрямительный диод1n40074
VDS2Диодный мостRS60716А 1000В
VDR1ВаристорMYG14-4311
HL1СветодиодКрасный1
K1РелеHK3FF-DC12V-SH1Обмотка на 12В 400 Ом
R1Резистор 0,25Вт8,2кОм1
R2Резистор 2Вт18кОм1
R3Резистор 0,25Вт100 Ом1
R5Резистор 0,25Вт47кОм1
R6Резистор 5Вт22 Ом1
R4,R7Резистор 0,25Вт15кОм2
R8,R9Резистор 0,25Вт33 Ом2
R10Резистор подстр.330 Ом1Однооборотный
R11,R11Резистор 2Вт0,2 Ом2
C1,C3,C17,C18Конденсатор неполярный100нФ 400В4Пленка
C2Конденсатор неполярный470нФ 400В1Пленка
C4,C5,C7Электролит220мкФ 16В3
C6,C8Конденсатор неполярный1нФ2Керамика любое напряж.
C9Конденсатор неполярный680нФ1Керамика любое напряж.
C10Электролит330мкФ 400В1
C11,C12Конденсатор неполярный1мкФ 400В2Пленка
C13-C16Электролит1000мкФ 63В4

Дроссель Т1 можете выдрать из любого импульсного блока питания ПК, как это сделал я.
Скачать список компонентов для ИИП на ir2153 в файле PDF.

Трансформатор намотан на кольце марки 2000НМ, размеры 40-24-20 мм. Первичная обмотка содержит 33 витка проводом диаметра 0,85мм в две жилы (перестраховался).

Вторичная обмотка ложится в два слоя. Диаметр провода вторичной обмотки 0,85мм и имеет 13+13 витков (то есть с отводом от середины, всего 26 витков), второй слой аналогичен первому (13+13 витков). Между слоями лежит диэлектрик.

Более подробную инструкцию о расчете и намотке трансформатора читайте в статье «Расчет и намотка импульсного трансформатора», также рекомендую прочитать статью «Как перемотать трансформатор из блока питания ПК».

Данный импульсный источник питания на ir2153 можно пересчитать под любое напряжение, достаточно перемотать трансформатор.

Если надумаете собирать данный блок питания напряжением более +-50В, то следует заменить выходные емкости С13-С16 на более высоковольтные, например на 100В., а также заменить Шоттки, например, на MBR20200.

Пару слов о защите.

Может сложиться так, что после сборки ИИП описанного в этой статье, при запуске будет срабатывать защита. И регулировка подстроечного резистора не даст никакого результата. Тогда следует уменьшить номинал резистора R11 до 0,07 Ом. У меня так и сделано, параллельно зацеплены три резистора по 0,2 Ом.

Суть ребята такая, если номинал резистора R11 большой, например 0,2 Ом, то на нем будет падение напряжения больше чем нужно, и при работе ИИП постоянно будет большое напряжение на базе транзистора VT1, защита будет срабатывать.

Может случиться так, что при испытании на довольно большой нагрузке защита не срабатывает, то можно попробовать увеличить номинал R11, например до 0,15 Ом. Либо попробовать увеличить номинал подстроечного резистора R10, например до 3,3 кОм. Так как, R10 и R11 соединены параллельно, и R11 на два порядка меньше, то увеличение R10 приведет к очень малому (несколько тысячных-сотых долей) изменению эквивалентного соединения.

В общем, повозитесь с настройкой защиты и все поймете. Хотя если все номиналы будут соответствовать схеме, и мотать трансформатор будете на кольце, даже рассчитанном на другое напряжение, у вас все заработает с первого раза. От вас требуется внимательность, и аккуратность.

Замечу, что на плате стоят два резистора R11 сопротивлением 0,22 Ома, соединенных между собой параллельно,  в результате R11 равен 0,11 Ом (по правилу двух параллельно соединенных проводников). У меня на плате три резистора R11 по 0,22 Ома (параллельно соединенных), что дает в результате 0,07 Ом.

Первый запуск и настройка защиты.

Первый запуск всегда делайте через лампу. Что это значит? Это значит, что от сети подключаем не напрямую питание, а в разрыв одного из двух проводов подсоединяем лампу 220 Вольт.

Что нам даст лампа? Лампа – это тот же резистор, в котором визуально можно наблюдать рассеивание лишней мощности в виде света (тепла соответственно тоже), а также предотвратит  перегорание элементов при неисправности в блоке питания.

Если в вашем собранном блоке питания на ir2153 будет присутствовать короткое замыкание (КЗ), чего я вам не желаю, то при подключении через лампу, последняя будет гореть в полный накал и возможно ничего больше не сгорит, так как лампа рассеет всю мощность. Это очевидно, так как схема примет вид:

Если в блоке питания будет обрыв, то лампа не загорится.

При нормальном запуске ИИП наблюдается следующая картина, лампа должна вспыхнуть и погаснуть. Вспыхивает лампа в момент зарядки всех емкостей. Если емкости не разрядить, то второй запуск пройдет без вспыхивания лампы.

Для настройки защиты лампу исключите из цепи, иначе лампа будет рассеивать мощность и не позволит вам, как следует нагрузить ваш ИИП.

Для проверки защиты нужно нагрузить наш ИИП на ir2153. Нагружать будем мощными резисторами. Для этого их нужно рассчитать.  Расчет производим с помощью закона Ома.  На выходе у меня +-50В, если я замерю не относительно ноля, а на плечах, то получу напряжение +100В. Я хочу выжать из моего блока питания ток 3А, это 300Вт (мощность = ток*напряжение). Теперь 100В/3А=33,3 Ом.

Я нашел несколько 25Вт резисторов и собрал из них 33 Ом. Наливаете в тазик воды и опускаете в него подключенные резисторы . В разрыв амперметр, чтобы замерить ток.

Ток потребления 3 Ампера.

Напряжение на плечах 102 Вольта.

Далее плавным вращением подстроечного резистора R10, добиваемся загорания светодиода, который должен начать мигать.  После того, как поймали место, где срабатывает защита, крутим подстроечный резистор R10 в обратном направлении, пока защита перестанет срабатывать. В этом положении оставляем R10. Все, защита настроена, при перегрузке более 300Вт в моем случае, сработает защита.

Несколько советов.

После пайки обязательно сотрите остатки канифоли спиртом или ацетоном. Посадите ключи и Шоттки на радиаторы, через диэлектрические прокладки. После настройки защиты погоняйте ваш блок питания сначала минут  15, потом можете час. После 1 часа работы, трансформатор нагрелся до 64 градусов и рост температуры остановился. Это нормально. Ключи IRF740 работают до 150 градусов, и соответственно будут нагреваться.

Замеры температуры при работе схемы:

При желании и наличии осциллографа, можете пересчитать R4 и С6, для оптимальной настройки частоты. Уменьшив R4 до 13кОм, я увеличил частоту до 50кГц, что сразу сказалось на работе моего блока питания, повысился КПД, а следовательно и уменьшилось выделение тепла.

Печатная плата для ИИП на ir2153 СКАЧАТЬ

Даташит на ir2153 СКАЧАТЬ

Список компонентов для сборки ИИП на ir2153 (PDF) СКАЧАТЬ

Программа расчета частоты драйвера ir2153 по R4 и C6 СКАЧАТЬ

Статья по расчету и намотке импульсного трансформатора ПЕРЕЙТИ

Статья по перемотке импульсного трансформатора из БП ПК ПЕРЕЙТИ.


Содержание

Похожие статьи

Схема импульсного сетевого блока питания для усилителей НЧ на 100-500Вт (IR2153, IR2155)

Для получения полноценного усилителя мощности НЧ требуется хороший источник питания, приведена схема простого блока питания для УМЗЧ. От параметров источника питания качество звучания зависит не чуть не меньше, чем от самого усилителя и относится халатно к его изготовлению не следует.

Описаний методик расчетов типовых трансформаторов более чем достаточно. Поэтому здесь предлагается описание импульсного источника питания, который может использоваться как с усилителями на базе TDA7293 (TDA7294), так и с любым другим усилителем мощности ЗЧ как на микросхемах,так и на транзисторах.

Основой данного блока питания (БП) служит полумостовой драйвер с внутренним генератором IR2153 (IR2155), предназначенный для управления транзисторами технологий MOSFET и IGBT в импульсных источниках питания.

Принципиальная схема

Функциональная схема микросхем приведена на рисунке 1, зависимость выходной частоты от номиналов RC-задающей цепочки на рисунке 2.

Микросхема обеспечивает паузу между импульсами «верхнего» и «нижнего» ключей в течении 10% от длительности импульса, что позволяет не опасаться «сквозных» токов в силовой части преобразователя.

Практическая реализация БП приведена на рисунке 3. Используя данную схему можно изготовить БП мощностью от 100 до 500Вт, необходимо лишь пропорционально увеличивать емкость конденсатора фильтра первичного питания С2 и использовать соответствующий силовой трансформатор ТV2.

Функциональная схема микросхем IR2153, IR2155

Рис. 1. Функциональная схема микросхем IR2153, IR2155.

Емкость конденсатора С2 выбирается из расчета 1… 1,5 мкФ на 1 Вт выходной мощности, например при изготовлении БП на 150 Вт следует использовать конденсатор на 150…220 мкФ.

Диодный мост первичного питания VD можно использовать в соответствии с установленным конденсатором фильтра первичного питания, при емкостях до 330 мкФ можно использовать диодные мосты на 4…6А, например RS407 или RS607.

При емкости конденсаторов 470… 680 мкФ нужны уже более мощные диодные мосты, например RS807, RS1007.

Об изготовлении трансформатора можно разговаривать долго, однако вникать в глубокую теорию расчетов слишком долго и далеко не каждому нужно.

Поэтому расчеты по книге Эраносяна для самых ходовых типоразмеров ферритовых колец М2000НМ1 просто сведены в таблицу 1.

Как видно из таблицы габаритная мощность трансформатора зависит не только от габаритов сердечника, но и от частоты преобразования.

Изготавливать трансформатор для частот ниже 40 кГц не очень логично — гармониками можно создать не преодолимые помехи в звуковом диапазоне. Изготовление трансформаторов на частоты выше 100 кГц уже непозволительно по причине саморазогрева феррита М2000НМ1 вихревыми токами.

Графики зависимости выходной частоты от номиналов RC-задающей цепочки для микросхемы IR2153

Рис. 2. Графики зависимости выходной частоты от номиналов RC-задающей цепочки для микросхемы IR2153.

В таблице приведены данные по первичным обмоткам, из которых легко вычисляются отношения витков/вольт и дальше уже вычислить, сколько витков необходимо для того или иного выходного напряжения труда не составит.

Следует обратить внимание на то, что подводимое к первичной обмотке напряжение составляет 155 В — сетевое напряжение 220 В после выпрямителя и слаживающего фильтра будет составлять 310 В постоянного напряжения, схема полу мостовая, следовательно к первичной обмотке будет прилагаться половина этого значения.

Принципиальная схема импульсного сетевого блока питания для усилителей НЧ на 100-500Вт

Рис. 3. Принципиальная схема импульсного сетевого блока питания для усилителей НЧ на 100-500Вт.

Так же следует помнить, что форма выходного напряжения будет прямоугольной, поэтому после выпрямителя и слаживающего фильтра величина напряжения от расчетной отличаться будет не значительно.

Таблица приведена до мощностей 2400 Вт (на будущее, для более мощных вариантов схем блока питания).

Таблица 1.

  тип   40кГц 50кГц 60кГц 70кГц 80кГц 90кГц 100кГц
ДЛЯ КОЛЬЦА К40х25х11
1 кольцо К40х25х11 мощность 100 130 160 175 200 220 250
витки 180 145 120 105 90 80 72
2 КОЛЬЦА К40х25х22 мощность 200 230 280 330 370 420 470
витки 90 72 60 52 45 40 36
 
ДЛЯ КОЛЬЦА К45х28х8
1 КОЛЬЦО К45х28х8 мощность 110 135 150 180 200 230 240
витки 217 174 145 124 110 97 87
2 КОЛЬЦА К45х28х16 мощность

Расчет и намотка импульсного трансформатора

Сегодня я расскажу о процедуре расчета и намотки импульсного трансформатора, для блока питания на ir2153.

Моя задача стоит в следующем, нужен трансформатор c двумя вторичными обмотками, каждая из которых должна иметь отвод от середины. Значение напряжения на вторичных обмотках должно составить +-50В. Ток протекать будет 3А, что составит 300Вт.

Расчет импульсного трансформатора.

Для начала загружаем себе программу расчета импульсного трансформатора Lite-CalcIT и запускаем её.

Выбираем схему преобразования – полумостовая. Зависит от вашей схемы импульсного источника питания. В статье “Импульсный блок питания для усилителя НЧ на ir2153 мощностью 300Вт” схема преобразования –полумостовая.

Напряжение питания указываем постоянное.  Минимальное = 266 Вольт, номинальное = 295 Вольт, максимальное = 325 Вольт.

Тип контроллера указываем ir2153, частоту генерации 50кГц.

Стабилизации выходов – нет.Принудительное охлаждение – нет.

Диаметр провода, указываем тот, который есть в наличии. У меня 0,85мм. Заметьте, указываем не сечение, а диаметр провода.

Указываем мощность каждой из вторичных обмоток, а также напряжение на них.Я указал 50В и мощность 150Вт в двух обмотках.

Схема выпрямления – двухполярная со средней точкой.

Указанные мною напряжения (50 Вольт) означают, что две вторичных обмотки, каждая из которых имеет отвод от середины, и  после выпрямления, будет иметь +-50В относительно средней точки. Многие подумали бы, что указали 50В, значит, относительно ноля будет 25В в каждом плече, нет! Мы получим 50В вкаждом плече относительно среднего провода.

Далее выбираем параметры сердечника, в моем случае это “R” – тороидальный сердечник, с размерами 40-24-20 мм.

Нажимаем кнопочку “Рассчитать!”. В результате получаем количество витков и количество жил первичной и вторичной обмоток.

Намотка импульсного трансформатора.

Итак, вот мое колечко с размерами 40-24-20 мм.

Теперь его нужно изолировать каким-либо диэлектриком. Каждый выбирает свой диэлектрик, это может быть лакоткань, тряпочная изолента, стеклоткань и даже скотч, что лучше не использовать для намотки трансформаторов. Говорят скотч, разъедает эмаль провода, не могу подтвердить данный факт, но я нашел другой минус скотча. В случае перемотки, трансформатор тяжело разбирать, и весь провод становится в клею от скотча.

Я использую лавсановую ленту, которая не плавится как полиэтилен при высоких температурах. А где взять эту лавсановую ленту? Все просто, если есть обрубки экранированной витой пары, то разобрав её вы получите лавсановую пленочку шириной примерно 1,5см. Это самый идеальный вариант, диэлектрик получается красивым и качественным.

Скотчем подклеиваем лавсаночку к сердечнику и начинаем обматывать колечко, в пару слоев.

 

Далее мотаем первичку, в моем случае 33 витка проводом диаметра 0,85мм двумя жилами (это я перестраховался). Мотайте по часовой стрелке, как показано на картинке ниже.

 

Выводы первичной обмотки скручиваем и залуживаем.

Далее надеваем сверху несколько сантиметров термоусадки и подогреваем.

Следующим шагом вновь изолируем диэлектриком еще пару слоев.

Теперь начинаются самые «непонятки» и множество вопросов. Как мотать? Одним проводом или двумя? В один слой или в два слоя класть обмотку?

В ходе моего расчета я получил две вторичных обмотки с отводом от середины. Каждая обмотка содержит 13+13 витков.

Мотаем двумя жилами, в ту же сторону, как и первичную обмотку. В итоге получилось 4 вывода, два уходящих и два приходящих.

Теперь один из уходящих выводов соединяем с одним из приходящих выводов. Главное не запутаться, иначе получится, что вы соедините один и тот же провод, то есть замкнете одну из обмоток. И при запуске ваш импульсный источник питания сгорит.

 

 

Соединили начало одного провода с концом другого. Залудили. Надели термоусадку. Далее вновь обмотаем лавсановой пленкой.

Напомню, что мне нужно было две вторичных обмотки, если вам нужен трансформатор с одной вторичной обмоткой, то на этом этапе финиш. Вторую вторичную обмотку мотаем аналогично.

После чего сверху опять обматываем лавсановой пленкой, чтобы крайняя обмотка плотно прилегала и не разматывалась.

В результате получили вот такой аккуратный бублик.

Таким образом, можно рассчитать и намотать любой трансформатор, с двумя или одной вторичной обмоткой, с отводом или без отвода от середины.

 Программа расчета импульсного трансформатора Lite-CalcIT СКАЧАТЬ

Статья по перемотке импульсного трансформатора из БП ПК ПЕРЕЙТИ.


Похожие статьи

Источник питания на ir2153 CAVR.ru

Рассказать в:
Просмотрев множество схем ИИП на IR2153, решил слепить свой. Хоть схема изначально разрабатывалась на 70 ватт, замена некоторых деталей на более мощные позволит выжать из неё 400 Вт и более. 



Процесс испытания под нагрузкой

Файл с подробным описанием схемы и рекомендациями по изменению для увеличения выходной мощности. Ознакомившись с данным материалом большинство смогут сами сделать блок питания под требуемую им мощность и необходимые выходные напряжения.
Источник питания на IR2153.pdf

Файл с описанием расчета трансформатора и программа расчета.
Расчет трансформатора.pdf
Lite-CalcIT(2000).rar

Программа расчета номиналов элементов для задания требуемой частоты работы IR2153.
Freq2153.rar

Печатная плата.
ИИП.rar
Печатная плата разработана под установку трансформатора от ПК и выходных диодов типа MUR820 и BYW29-200, что позволяет использовать её для создания блоков питания до 200…250 Вт выходной мощности. Единственным слабым звеном является место под установку конденсатора С3. При использовании конденсатора с большим диаметром придется немного раздвинуть плату.
Для ЛУТ плату зеркалить не надо. 

Дополнительный материал по использованию драйверов IR.
Использование драйверов IR.pdf

Также представляю ИИП на IR2153 участника с ником Сергеj. Основное отличие его схемы от моей заключается в устройстве примененной защиты. 




Печатная плата
4.rar


Раздел: [Схемы]
Сохрани статью в:
Оставь свой комментарий или вопрос:

сила. Полезная информация для радиолюбителей.



ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЕ ЗНАНИЯ

Закон Ома — теория и практика. Онлайн расчёт для цепей постоянного и переменного тока с ёмкостными и индуктивными элементами    Ссылка на страницу

Реактивные сопротивления конденсаторов и индуктив- ностей    Онлайн расчёт

Перевод децибелов в отношение мощностей, нап- ряжений и токов. Зависимость мощности на нагрузке от напряжения и наоборот.    Онлайн калькуляторы

Последовательное и параллельное соединение про- водников, резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности.    Онлайн расчёты

Что такое динамический диапазон, и какие бывают его разновидности?    Онлайн расчёты


СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Краткие характеристики импортных полупроводниковых диодов.    Ссылка на страницу

Справочные характеристики отечественных полупровод- никовых диодов.    Ссылка на страницу

Регулируемые стабилизаторы напряжения и тока LM317 и LM337. Характеристики, схемы, онлайн калькуляторы.   Ссылка на страницу

Динистор — описание, принцип работы, свойства и харак- теристики, справочные данные.    Ссылка на страницу

Тиристор — описание, принцип работы, свойства и харак- теристики, справочные данные.    Ссылка на страницу

Симистор — описание, принцип работы, свойства и харак- теристики, справочные данные.    Ссылка на страницу

Справочные характеристики мощных комплементарных полевых транзисторов для УНЧ.    Ссылка на страницу


КУДА ЖЕ РАДИОЛЮБИТЕЛЮ БЕЗ ТРАНЗИСТОРА?

Что собой представляет, как устроен и за счёт чего рабо- тает биполярный транзистор.    Ссылка на страницу

Параметры и эквивалентная схема биполярного транзис- тора. Схемы ОБ, ОЭ, ОК.    Ссылка на страницу

Режимы и классы работы транзисторных усилительных каскадов.    Ссылка на страницу

Расчёт каскада на биполярном транзисторе по схеме с общим эмиттером (ОЭ).    Онлайн калькулятор

Расчёт каскадов на БТ по схемам с общей базой (ОБ) и общим коллектором (ОК).    Онлайн калькулятор


СИЛОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Сопротивление проводника в зависимости от длины и сечения. Выбор площади сечения проводов в зави- симости от мощности нагрузки.    Онлайн калькуляторы

Какая мощность рассеивается на полупроводниковом приборе в виде тепла?    Ссылка на страницу

Расчёт размеров радиаторов охлаждения для тран- зисторов и микросхем.    Онлайн калькулятор

Полупроводниковые выпрямители блоков питания, виды, свойства, схемы, онлайн расчёт.    Онлайн калькулятор

Сглаживающие фильтры выпрямителей блоков питания: Ёмкостные, LC, активные.    Онлайн калькулятор

Расчёт элементов интегральных регулируемых стаби- лизаторов напряжения.    Онлайн калькулятор

Расчёт умножителей напряжения однополупериодных и двухполупериодных, параллельных и последовательных. Онлайн калькулятор

Расчёт элементов простого бестрансформаторного блока питания с гасящим конденсатором. Онлайн калькулятор


ВСЁ ПРО ФИЛЬТРЫ

Расчёт пассивных НЧ, ВЧ и ПФ фильтров на RC цепях
Онлайн калькуляторы

Расчёт активных НЧ, ВЧ и ПФ фильтров на RC цепях
Онлайн калькуляторы

Универсальный активный фильтр с регулировкой час- тоты и добротности   Онлайн калькулятор

Расчёт пассивных и активных РЕЖЕКТОРНЫХ филь- тров на RC цепях    Онлайн калькуляторы

Расчёт пассивных РЕЖЕКТОРНЫХ фильтров на LC це- пях   Онлайн калькуляторы

Расчёт НЧ, ВЧ и ПФ пассивных фильтров на LC цепях
Онлайн калькуляторы

Расчёт многозвенных LC- фильтров 3-7 порядков.
Онлайн калькулятор

Расчёт многозвенных эллиптических LC-фильтров Кауэра 3-7 порядков.    Онлайн калькулятор

Расчёт полосовых LC — фильтров 3-7 порядков.
Онлайн калькулятор


ПОГОВОРИМ О ГЕНЕРАТОРАХ

Генераторы: ёмкостная трёхточка, индуктивная трёхточ- ка, LC-генераторы на транзисторах в барьерном режиме. Онлайн расчёт элементов

Схемы генераторов с кварцевой стабилизацией частоты на биполярных и полевых транзисторах, КМОП и ТТЛ микросхемах.  Онлайн расчёт элементов

Схема кварцевого генератора с перестраиваемой часто- той колебаний.  Ссылка на страницу

Перестраиваемый генератор с керамическим резонато- ром.  Ссылка на страницу

Генераторы на КМОП микросхемах с симметричной формой выходного сигнала.   Онлайн расчёт элементов

Генераторы на КМОП микросхемах с несимметричной формой выходного сигнала и генераторы с изменяемой скважностью выходных импульсов.   Онлайн расчёт

Схемы генераторов сигналов треугольной формы, линей- ность, частотные свойства,   Онлайн расчёт элементов

АНТЕННА АНТЕННЕ — РОЗНЬ

Основные виды приёмо-передающих антенн:

Полуволновый симметричный диполь, многодиапазонная антенна Windom, несимметричный вибратор, штыревая антенна.   Ссылка на страницу

Антенна «длинный провод» (Long Wire, верёвка), антенна Фукса, широкополосная антенна T2FD, V-образные ан- тенны.   Ссылка на страницу

КАТУШКИ ИНДУКТИВНОСТИ, ДРОССЕЛИ, ТРАНСФОР- МАТОРЫ и прочие МОТОЧНЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Добротность колебательного контура. Как измерить доб- ротность в любительских условиях.   Ссылка на страницу

Как намотать высокодобротную катушку без ферритового сердечника?   Ссылка на страницу

Как намотать высокодобротную катушку на ферритовом кольце?   Ссылка на страницу

Собственная паразитная ёмкость катушки индуктивности
Онлайн расчёт

Расчёт и изготовление трансформатора для импульсного блока питания на тороидальном (кольцевом) ферри- товом сердечнике    Онлайн калькулятор

Как не загнать ферритовый сердечник в насыщение? Расчёт для магнитопроводов из феррита, распылённого железа и радиотехнической стали   Онлайн калькуляторы

Схема замещения катушки индуктивности малого номи- нала на катушку — большего    Онлайн калькулятор


ЗВУКОВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ

Каким должен быть хороший УНЧ на транзисторах?
Феномен транзисторного звучания против «тёплого» лам- пового звука.   Ссылка на страницу

Выходные каскады усилителей мощности на биполярных и полевых транзисторах   Ссылка на страницу

Основные виды акустического оформления звуковых АС   Ссылка на страницу

Эквивалентная электрическая схема громкоговорителя. Онлайн расчёт элементов для различных акустических оформлений   Ссылка на страницу


РАДИОВОЛНЫ, ЗВУКОВЫЕ ВОЛНЫ

Частотные диапазоны радиосвязи и радиовещания от длинных волн до ультракоротких.    Ссылка на страницу

Частоты, длины волн и их соответствие номерам каналов цифрового телевидения dvb-t2.   Ссылка на страницу

Перевод длины волны в частоту и наоборот для диапа- зона электромагнитных колебаний.   Онлайн калькулятор

Перевод длины волны в частоту и наоборот для звуково- го, инфра и ультра — диапазонов.   Онлайн калькулятор

Что такое КСВ? Влияние коэффициента стоячей волны на потери в линии.   Ссылка на страницу

ЦИФРОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Перевод чисел из одной системы счисления в любую другую.    Онлайн калькулятор

Ждущие мультивибраторы, одновибраторы, формирова- тели импульсов на КМОП ИМС.   Онлайн калькулятор


РАДИОЛЮБИТЕЛЮ — КОНСТРУКТОРУ

Схемотехника и расчёт элементов активных и пассивных фазовращателей.   Онлайн калькулятор

Пассивные RC и RL дифференцирующие и интегрирую- щие цепи. Постоянная времени.   Онлайн калькулятор

Источники тока на полевых и биполярных транзисторах, разновидности токовых зеркал.   Онлайн калькулятор

Источники тока на операционных усилителях, преоб- разователи напряжение-ток.   Ссылка на страницу

Резистивные схемы аттенюаторов c фиксированным ослаблением и регулируемые.   Онлайн калькуляторы

Расчёт П-образной цепи согласования выходного каскада передатчика с антенной.   Онлайн калькулятор

Расчёт межкаскадных цепей согласования в усилителе мощности передатчика.   Онлайн калькулятор


ХОЗЯЙКЕ НА ЗАМЕТКУ (Вопросы не про радио)

Незамерзайка своими руками. Как сделать омывайку для авто в домашних условиях.   Онлайн калькулятор

 

Схема инвертора с ферритовым сердечником на 5 кВА — полная рабочая схема с деталями расчета

В этом посте мы обсудим конструкцию инверторной схемы на 5000 Вт, которая включает в себя трансформатор с ферритовым сердечником и поэтому является чрезвычайно компактной по сравнению с обычными аналогами с железным сердечником.

Блок-схема

Обратите внимание, что этот преобразователь с ферритовым сердечником можно преобразовать в любую желаемую мощность, от 100 Вт до 5 кВА или по собственному усмотрению.

Понять вышеуказанную структурную схему довольно просто:

Входной постоянный ток, который может быть через батарею 12В, 24В или 48В или солнечную панель, подается на инвертор на основе феррита, который преобразует его в высокочастотный выход 220В переменного тока, около 50 кГц.

Но поскольку частота 50 кГц может не подходить для наших бытовых приборов, нам необходимо преобразовать этот высокочастотный переменный ток в требуемые 50 Гц / 220 В или 120 В переменного тока / 60 Гц.

Это реализуется через ступень инвертора H-моста, которая преобразует эту высокую частоту в выходной сигнал в желаемое напряжение 220 В переменного тока.

Однако для этого ступени H-моста потребуется пиковое значение RMS 220 В, которое составляет около 310 В постоянного тока.

Это достигается с помощью ступени мостового выпрямителя, которая преобразует высокочастотную 220 В в 310 В постоянного тока.

Наконец, это напряжение шины 310 В постоянного тока преобразуется обратно в 220 В 50 Гц с использованием H-моста.

Мы также можем увидеть каскад генератора 50 Гц, работающий от того же источника постоянного тока. Этот генератор на самом деле не является обязательным и может потребоваться для цепей Н-моста, которые не имеют собственного генератора. Например, если мы используем H-мост на транзисторной основе, то нам может понадобиться этот каскад осциллятора, чтобы соответственно управлять верхним и нижним боковыми полозьями.

Простой дизайн ферритовых инверторов

Прежде чем мы узнаем версию 5kva, вот упрощенная схема для новичков.Эта схема не использует специализированную ИС драйвера, скорее работает только с n-канальными МОП-транзисторами и этапом начальной загрузки.

Ниже приведена полная принципиальная схема:

400 В, 10 А, МОП-транзистор IRF740 Технические характеристики

В приведенной выше простой цепи ферритового инвертора 12 В — 220 В переменного тока мы видим готовый модуль преобразователя постоянного тока 12 В — 310 В. Это означает, что вам не нужно делать сложный трансформатор на основе ферритового сердечника. Для новых пользователей эта конструкция может быть очень полезной, поскольку они могут быстро построить этот инвертор, не завися от каких-либо сложных расчетов и выбора ферритового сердечника.

5 кВА Необходимые условия проектирования

Сначала вам нужно найти источник питания 60 В постоянного тока для питания предлагаемой схемы инвертора 5 кВА. Намерение состоит в том, чтобы разработать переключающий инвертор, который будет преобразовывать постоянное напряжение 60 В в более высокое 310 В при пониженном токе.

Топология, используемая в этом сценарии, представляет собой двухтактную топологию, в которой используется трансформатор в соотношении 5:18. Для регулирования напряжения, которое может вам понадобиться, и ограничения тока — все они питаются от источника входного напряжения.Также с той же скоростью инвертор ускоряет допустимый ток.

Когда речь идет о входном источнике 20А, можно получить 2 — 5А. Тем не менее, пиковое выходное напряжение этого инвертора 5 кВА составляет около 310 В.

Технические характеристики ферритового трансформатора и Mosfet

Что касается архитектуры, трансформатор Tr1 имеет 5 + 5 первичных витков и 18 для вторичных. Для переключения можно использовать МОП-транзистор 4 + 4 (тип IXFH50N20 (50 А, 200 В, 45 мР, Cg = 4400 пФ). Вы также можете использовать МОП-транзистор любого напряжения с напряжением 200 В (150 В) и наименьшим сопротивлением проводимости.Используемое сопротивление затвора и его эффективность по скорости и вместимости должны быть превосходными.

Ферритовая секция Tr1 построена из феррита 15×15 мм c. Индуктор L1 разработан с использованием пяти железных порошковых колец, которые могут быть намотаны в виде проводов. Для сердечника индуктивности и других связанных частей вы всегда можете получить его от старых инверторов (56 В / 5 В) и в пределах их ступеней демпфирования.

Использование полной мостовой ИС

Для интегральной микросхемы может быть развернута ИС IR2153. Выходы микросхем можно увидеть буферизованными со ступенями BJT.Более того, из-за большой емкости затвора важно использовать буферы в виде комплементарных пар усилителя мощности, пара транзисторов BN139 и BD140 NPN / PNP хорошо справляются с этой задачей.

Альтернативная микросхема может быть SG3525

Вы также можете попробовать использовать другие схемы управления, такие как SG3525. Кроме того, вы можете изменить напряжение на входе и работать в прямом соединении с сетью для целей тестирования.

Топология, используемая в этой схеме, имеет функцию гальванической развязки, а рабочая частота составляет около 40 кГц.В случае, если вы планируете использовать инвертор для небольшой операции, вы не охлаждаете, но для более длительной работы обязательно добавьте охлаждающий агент с помощью вентиляторов или больших радиаторов. Большая часть мощности теряется на выходных диодах, а напряжение Шоттки понижается до 0,5 В.

Входной сигнал 60 В может быть получен путем последовательного подключения 5 батарей по 12 В, номинальное значение Ач каждой батареи должно быть равно 100 Ач.

DATASHEET IR2153

Пожалуйста, не используйте BD139 / BD140, вместо этого используйте BC547 / BC557 для ступени драйвера выше.

High Frequency 330V Stage

220 В, полученное на выходе TR1 в вышеупомянутой схеме инвертора 5 кВА, все еще не может использоваться для работы обычных приборов, так как содержимое переменного тока будет колебаться на входной частоте 40 кГц. Для преобразования вышеупомянутого 40 220 кВ 220 В переменного тока в 220 В 50 Гц или 120 В 60 Гц переменного тока, дополнительные этапы потребуются, как указано ниже:

Сначала 220 В 40 кГц необходимо будет выпрямить / отфильтровать через мостовой выпрямитель, состоящий из диодов с быстрым восстановлением, рассчитанных на 25 ампер. Конденсаторы 300 В и 10 мкФ / 400 В.

Преобразование 330 В постоянного тока в 50 Гц 220 В переменного тока

Далее, это выпрямленное напряжение, которое теперь должно достигать примерно 310 В, должно быть импульсным с требуемыми 50 или 60 Гц через другую схему инвертора полного моста, как показано ниже:

Клеммы, помеченные как «нагрузка», теперь могут напрямую использоваться как конечный выход для работы с желаемой нагрузкой.

Здесь могут быть москиты IRF840 или любой аналогичный тип.

Как намотать ферритовый трансформатор TR1

Трансформатор TR1 — это основное устройство, которое отвечает за повышение напряжения до 220 В при 5 кВА, будучи основанным на ферритовых сердечниках, оно построено на паре ферритовых ЭЭ-сердечников, как описано ниже:

Поскольку потребляемая мощность огромна и составляет около 5 кВ, E-сердечники должны быть огромного размера, можно попробовать ферритовое E-ядро E80-типа.

Помните, что вам, возможно, придется включить более 1 E-сердечника, может быть 2 или 3 E-сердечника вместе, расположенных рядом для достижения огромной выходной мощности 5 кВА из сборки.

Используйте самый большой из возможных и обмотайте 5 + 5 витков, используя 10 чисел из 20 супермагнитных медных проводов SWG, параллельно.

После 5 витков, остановите первичную обмотку, изолируйте слой изолентой и начните вторичные 18 витков за эти 5 первичных витков. Для намотки вторичных витков используйте 5 прядей из 25 эмалированных меди SWG параллельно.

После завершения 18 витков подключите его к выходным выводам катушки, изолируйте лентой и намотайте оставшиеся 5 первичных витков, чтобы завершить конструкцию с ферритовым сердечником TR1. Не забудьте присоединиться к концу первых 5 витков с началом первичной обмотки верхних 5 витков.

Метод сборки электронного сердечника

Следующая диаграмма дает представление о том, как можно использовать более 1 электронного сердечника для реализации вышеупомянутой конструкции трансформатора с ферритовым инвертором 5 кВА:

E80 Ферритовый сердечник

Обратная связь от г-наSherwin Baptista

Dear All,

В вышеупомянутом проекте для трансформатора я не использовал прокладки между частями сердечника, схема работала хорошо с охлаждением trafo во время работы. Я всегда предпочитал ядро ​​EI.

Я всегда перематывал трафо согласно моим расчетным данным и затем использовал их.

Тем более, что trafo, являющийся EI-сердечником, разделять ферритовые детали было довольно легко, чем избавляться от EE-сердечника.

Я также попытался открыть EE Core Trafos, но увы; в итоге я разбил ядро, отделяя его.

Я никогда не мог открыть ядро ​​EE, не сломав его.

Согласно моим выводам, несколько вещей, которые я бы сказал в заключение:

— Эти блоки питания с незакрытыми ядрами работают лучше всего. (Я описываю trafo от старого блока питания ПК ATX, поскольку я использовал только эти блоки питания. Блоки питания ПК не могут легко выйти из строя, если только не перегорел конденсатор или что-то еще.) —

— Те блоки питания, которые имели трафо с тонкими проставками часто обесцвечивались и рано проваливались.(Это я узнал по своему опыту, так как до сегодняшнего дня я купил много подержанных источников питания, просто чтобы изучить их) —

— Гораздо более дешевые источники питания с такими брендами, как; CC 12v 5a, 12v 3a ACC12v 3a RPQ 12v 5a all

Такие ферритовые трафареты такого типа имели более толстые кусочки бумаги между ядрами и все плохо выходили из строя !!! —

В FINAL трафар с сердечником EI35 работал лучше всего (без сохранения воздуха). пробел) в вышеуказанном проекте.

5кВА ферритовый сердечник Подготовка схемы:

Шаг 1:

  • Использование 5 герметичных свинцово-кислотных батарей 12 В 10 Ач
  • Общее напряжение = 60 В Фактическое напряжение
  • = 66 В полный заряд (13.2 В каждая батарея) напряжение
  • = 69 В напряжение заряда на уровне струйки.

Шаг 2:

После расчета напряжения батареи у нас 66 вольт при 10 А при полной зарядке.

  • Далее идет источник питания для ic2153.
  • 2153 имеет максимальный зажим ZENER 15,6 В между Vcc и Gnd.
  • Итак, мы используем знаменитый LM317 для подачи регулируемого напряжения 13 В на микросхему.

Шаг 3:

Регулятор lm317 имеет следующие пакеты;

  1. LM317LZ — 1.2-37 В 100 мА до 92
  2. LM317T — 1,2-37 В 1,5 ампер до-218
  3. LM317AHV — 1,2-57 В 1,5 ампер до-220

Мы используем lm317ahv, в котором суффикс «A» код и «HV» — это пакет высокого напряжения,

, поскольку вышеупомянутый регулятор ic может поддерживать входное напряжение до 60 В и выходное напряжение 57 вольт.

Шаг 4:

  • Мы не можем подавать 66 В непосредственно на пакет lm317ahv, поскольку его входное значение не более 60 В.
  • Итак, мы используем ДИОДЫ для сброса напряжения батареи до безопасного напряжения для питания регулятора.
  • Нам нужно безопасно сбросить около 10 В от максимального входа регулятора, который составляет 60 В.
  • Следовательно, 60 В-10 В = 50 В
  • Теперь безопасный максимальный входной сигнал регулятора от диодов должен составлять 50 вольт.

Шаг 5:

  • Мы используем обычный диод 1n4007 для сброса напряжения батареи до 50 В,
  • Так как диод кремниевый, падение напряжения каждого составляет около 0,7 вольт.
  • Теперь мы вычислим необходимое нам количество диодов, которые бы снизили напряжение аккумулятора до 50 вольт.
  • напряжение аккумулятора = 66 В
  • кал. Макс. Входное напряжение на микросхему регулятора = 50 В
  • Итак, 66-50 = 16 В
  • Теперь 0,7 *? = 16v
  • Делим 16 на 0,7, что составляет 22,8, т. Е. 23.
  • Итак, нам нужно получить
.
SMPS 2 x 50 В 350 Вт Цепь для звуковых усилителей мощности

В этой статье будет показана простая процедура создания нерегулируемого 50 В переключающего симметричного источника питания SMPS мощностью 350 Вт. Это устройство можно заменить стандартным источником питания аудиоусилителя, чтобы уменьшить расходы и вес. Предлагаемый блок питания работает как полумост без регулирования.

Автор: Dhrubajyoti Biswas

Mosfets в качестве силовых устройств

Мой блок питания рассчитан на два полевых МОП-транзистора и работает на интегральной схеме IR2153.IR2153 питается от силового резистора 27K 6 Вт. Пульсация при полной нагрузке записывается ниже 2В.

Использование стабилитрона (15 В) обеспечивает стабилизацию напряжения, а рабочая частота установлена ​​на 50 кГц (прибл.).

В точке входа я поместил термистор, чтобы принудительно проверить пиковый ток, когда конденсатор заряжается.

Такое же явление можно обнаружить в блоке питания AT / ATX компьютера. Кроме того, чтобы обеспечить низкую индуктивность рассеяния и полное выходное напряжение, первая половина первичной обмотки наматывается на 20 витков, за которой следует вторичная обмотка.

Также для обеспечения безопасности в системе обязательно подключите выход (центральный отвод 0 В) к земле.

Дроссели для фильтрации RF

Дроссели, используемые в конструкции, будут способствовать удалению РЧ выходной пульсации. Количество витков и ядро, которое находится в питании ПК, не является критическим фактором.

Кроме того, резисторы 6k8 в выходной секции используются для разрядки конденсаторов после того, как они выключены, и таким образом это помогает предотвратить повышение напряжения при отсутствии нагрузки.

Предлагаемый импульсный источник питания 2x 50 В 350 Вт работает в топологии с одним коммутатором прямого типа. Он имеет рабочую частоту 80-90 кГц и имеет схему управления IRF2153, которая очень похожа на US3842. Однако рабочий цикл меньше и ограничен 50%.

Перемотка ATX Trafo

Трансформатор Tr1 был разработан путем перемотки SMPS ATX и его первичная индуктивность составляет 6,4 мГн (прибл.).

Ядро системы не имеет воздушного зазора, и первичная индуктивность далее разделена на две части: первая половина — это ветер, а вторая — обмотка.

Кроме того, также возможно развернуть исходную основную нижнюю половину без перемотки. Этот тип блока питания подходит для применения в усилителях мощности.

При необходимости он также может быть защищен от перегрузки или короткого замыкания, а напряжение на выходе может быть стабилизировано. Обратная связь системы может быть включена с помощью оптопары.

Важно отметить, что в отношении мощности 350 Вт следует позаботиться о том, чтобы в проводящем состоянии типичное сопротивление не превышало 0.8R. МОП-транзистор также можно использовать для понижения точки сопротивления.

Интересно, что чем меньше сопротивление, тем лучше система.

Допустимое отклонение напряжения находится в диапазоне 900-1000 В. В худшем случае можно использовать 800В. Учитывая это, лучшим МОП-транзистором, который я нашел, был IGBT SPP17N80C3 или 900V.

Принципиальная электрическая схема

Детали намотки катушки:

  1. Главный SMPS-трансформатор, который можно увидеть интегрированным с полевыми транзисторами, может быть намотан на стандартную ферритовую катушку с сердечником размером 90 на 140 мм.
  2. Первичная обмотка состоит из 40 витков 0,6 мм суперэмалированной медной проволоки.
  3. Не забудьте остановиться через 20 оборотов, нанести изоляционный слой изоляционной лентой и намотать вторичную обмотку, как только вторичная обмотка намотана, изолировать ее снова и продолжить оставшиеся 20 оборотов.
  4. Это означает, что вторичная обмотка зажата между первичными 20 + 20 витками.
  5. Центральный ответвитель этих 20 + 20 может быть соединен с корпусом SMPS для улучшенной стабилизации и более чистых выходов с точки зрения пульсаций или жужжания.
  6. Вторичный элемент состоит из 14 x 2nos витков с центральной резьбой, намотанных 0,6 мм суперэмалированной медной проволокой.
  7. Катушки входного и выходного фильтров могут быть намотаны на ферритовые тороидальные сердечники. Парная обмотка должна быть намотана на те же отдельные тороидальные сердечники с использованием 0,6 мм суперэмалированной медной проволоки с 25 витками на каждом плече соответствующих клемм питания.

Обновление:

Вышеупомянутая схема SMPS мощностью 350 Вт была дополнительно улучшена одним из преданных членов этого сайта г-нАйк Мхланга. Полная схема того же самого можно увидеть на следующем рисунке:

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и учебными пособиями.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать через комментарии, я буду очень рад помочь!

полумостовых драйверов высокого напряжения с использованием IR2153 и IGBT

Полумостовая плата на базе IGBT

была разработана для различных применений, таких как драйвер индукционного нагревателя, драйвер катушки Тесла, преобразователи постоянного тока, SMPS и т. Д. IGBT с высоким током и высоким напряжением используются для удовлетворения высоких требований к мощности.

IGBT NGTB40N120FL2WG от ON semi и IR2153 от Infineon semiconductor являются важными частями схемы, IR2153 является ИС драйвера затвора, включая встроенный генератор, 40 А / 1200 В IGBT может выдерживать большой ток.Схема драйвера затвора работает с напряжением 15 В постоянного тока и нагрузкой от 60 В постоянного тока до 400 В постоянного тока.

IR2153D (S) представляет собой улучшенную версию популярных схем управления драйверами IR2155 и IR2151 и включает в себя драйвер высоковольтного полумостового затвора с внешним генератором, аналогичным промышленному стандартному таймеру CMO 555. IR2153 предоставляет больше функциональных возможностей и более прост в использовании, чем предыдущие микросхемы. Функция отключения была встроена в вывод CT, так что оба выхода драйвера затвора могут быть отключены с помощью управляющего сигнала низкого напряжения.Кроме того, значения ширины выходных импульсов драйвера затвора остаются одинаковыми после достижения порога блокировки при пониженном напряжении на VCC, что приводит к более стабильному профилю частоты в зависимости от времени при запуске. Шумоустойчивость значительно улучшена как за счет снижения пикового значения di / dt драйверов затвора, так и за счет увеличения гистерезиса блокировки при пониженном напряжении до 1 В. Наконец, особое внимание было уделено обеспечению максимальной устойчивости устройства к защелкам и обеспечению комплексной защиты от электростатического разряда на всех контактах.

Частота колебаний регулируется встроенным потенциометром триммера, диапазон частот ок. От 12 кГц до 100 кГц, рабочий цикл 50%.

Блок питания для бесщеточных двигателей 400 В — 5 А является подходящим источником питания для этого драйвера.

Пожалуйста, примите соответствующие меры предосторожности, так как в этом проекте используются смертельные напряжения!

Примечания

  • Примечание 1: Схема снабжена несколькими дополнительными компонентами, которые могут использоваться в соответствии с требованиями приложения, другие компоненты могут быть опущены, как указано в спецификации
  • Примечание 2: Диапазон частот определяется конденсатором ТТ (C8) и значением триммера, см. Таблицу данных для соответствующего значения для требуемого диапазона частот.C8 1Kpf, R5 = 7k5 и PR1 = 50K обеспечивают диапазон частот от 12 кГц до 100 кГц.
  • Примечание 3: Другие Mosfet или IGBT могут использоваться в соответствии с вашими требованиями к току и напряжению.
  • Примечание 4: Эта плата также может использоваться в качестве полумоста с использованием IR2101 и MOSFET с импульсным входом High PWM и Low PWM или IR2104 с одиночным импульсом PWM. Заголовок CN3 обеспечивает вход Pin1 HIN и Pin2 LIN для этой цели. Опустите следующие компоненты R5, PR1, C8 для использования с IR2101 / IR2105.
  • Примечание 5: IGBT требуют радиатора большого размера.

Особенности

  • Напряжение питания от 60 В до 400 В постоянного тока
  • Блок питания для ворот 15 В постоянного тока
  • Диапазон частот от 12 кГц до 100 кГц, возможен другой диапазон частот, измените R5, PR1, C8
  • Рабочий цикл Прибл. 50%
  • PR1: потенциометр триммера для установки частоты
  • CN3: логическое питание 15 В постоянного тока
  • CN1: вход питания постоянного тока
  • CN2: L1 Load

электрическая схема

Пример 9009 катушки Тесла

Схема с БП

Перечень запчастей

Соединения

Фотографии

IR2153 Лист данных

ir2153

IR2101 / IR2102 Лист данных

ir2101
,

IR2153 — Меандр — развлекательная электроника

В статье рассказывается о простом и недорогом способе устранения типичной неисправности многофункционального устройства (МФУ). Современные МФУ, состоящие из принтера и сканера с беспроводным каналом управления и передачи данных (по Wi-Fi), не только на настольном или офисном столе, но и… Продолжить чтение →

В статье описаны силовые электронные переключатели на силовом полевом транзисторе, предназначенные для коммутации мощных нагрузок, гальванически развязанных от силовой цепи цепи управления.Коммутируемый ток и приложенное напряжение определяются типом полевого транзистора, который может быть изменен на 1 до 1000 НО,… Продолжить чтение →

Рассмотрим расчетную мощность инверторной схемы 5000 Вт, в основе которой лежат высокочастотный импульсный генератор на микросхеме IR2153, силовые полупроводниковые переключатели и трансформаторный ферритовый сердечник. Полученная схема чрезвычайно компактна, благодаря трансформаторам по отношению к аналогичным устройствам … Продолжить чтение →

Схема простого биполярного импульсного источника питания для УМЗЧ.Основой этого источника питания является специализированный чип — драйвер IR2153. IR2153 — улучшенная версия драйвера IR2155 и IR2151, который включает в себя высоковольтный полумостовой драйвер с генератором, аналогичным промышленному таймеру NE555 (K1006VI1).… Продолжить чтение →

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о