Regulējama komutācijas barošanas ķēde - 50 V, 2,5 ampēri

Izskaidrotā mainīgā komutācijas barošanas ķēde ir veidota ap SGS integrētā komutācijas režīma barošanas kontrollera ierīci L4960. Šī komutācijas regulatora galvenās iezīmes var apkopot no šādiem datiem:

Galvenās iezīmes

1. Ieejas sprieguma diapazons: 9-50 VDC
2. Izejas spriegums mainās no 5 līdz 40 V.
3. Maksimālā pieejamā izejas strāva ir: 2,5 ampēri.
4. Augstākā iespējamā izejas jauda ir: 100 vati.
5. Integrēta mīkstās palaišanas shēma.
6. Stabilizēts iekšējais atskaites līmenis ar ± 4% rezervi
7. Darbojas ar nedaudzām ārējām detaļām.
8. Nodokļa koeficients: 0-1.
9. Augsta efektivitāte, kam līdz 90%.
10. Ir iekšēja siltuma pārslodzes aizsardzība.
11. Iekļauts iekšējais strāvas ierobežotājs, kas nodrošina pilnīgu īssavienojuma aizsardzību.

Mikroshēmas tapu specifikācijas ir parādītas nākamajā attēlā. L4964 ir ievietots ekskluzīvā 15 kontaktu iepakojumā, kas paredzēts līdz 4 A.

Iebūvētās mīkstās palaišanas shēmas un strāvas ierobežotāja darbība ir izcelta attiecīgi zemāk parādītajos viļņu formas rasējumos.

Pārmērīgas temperatūras izslēgšanas ķēde L4960 tiek iedarbināta, tiklīdz IC korpusa temperatūra ir augstāka par 125 ° C. Drošības apsvērumu dēļ ieteicamā slēdža režīma barošanas ķēde ir paredzēta ar transformatoru balstītu izkārtojumu.

Maiņstrāvas ieejas spriegumu PCB iegūst no tīkla transformatora sekundārā tinuma, kas nozīmē, ka līdzstrāvas līdz IC ir vismaz 3 V virs nepieciešamā izejas sprieguma ar vislielāko iespējamo izejas strāvu. Ir saprotams, ka transformators būtībā ir toroidāls modelis.

Ķēdes apraksts

Vienkāršota shēma

Iepriekšminētās shēmas parāda attiecīgi tīkla transformatora maiņstrāvas sekcijas un līdzstrāvas komutācijas barošanas avota konstrukciju. Maiņstrāvas spriegums no sekundārās puses tiek virzīts uz atsevišķām ieejām pa barošanas paneli, bet centrālais krāns ir piesaistīts zemējuma līnijai.

Neregulētais ieejas spriegums, Ui IC nāk caur pilna viļņa taisngrieža ķēdi, kas sastāv no 3 A diodu pāra 1N5404, D1-D2, kā arī ar filtra kondensatoru Ct. Kontūra, kas sastāv no R1-C3-C4, izceļ slēgtās regulēšanas cilpas pieaugumu. Vēl viens ķēdes posms, izmantojot C2-R2, ir konfigurēts, lai ģenerētu oscilatora frekvenci aptuveni 100 kHz.

C5 kondensatoram C5 faktiski ir divas funkcijas: tas norāda mīkstās palaišanas rampas laiku, kā parādīts iepriekš redzamajā viļņu formas attēlā, kā arī vidējo īssavienojuma strāvu. L4962 atgriezeniskās saites ieeja ir savienota ar izejas sprieguma dalītāju R3-R4 krustojumu. L4960 izejas spriegumu Uo nosaka, izmantojot šādus aprēķinus

Uo = 5,1 [(R3 + R4) / R3], ņemot vērā, ka Ui - Uo ≥ 3 V.

Ņemiet vērā, ka zemākajai Ui vērtībai jābūt 9 V. mēs varam iegūt fiksētu izejas spriegumu 5,1 V (± 4%), tiklīdz R3 ir noņemts, un R4 mainīts ar īsu saiti. Ja R3 ir izvēlēts ar fiksētu vērtību 5K6, R4 individuāli izlemj izejas spriegumu:

Uo = 9 V: R4 = 4K3
Uo = 12 V: R4 = 7K6
Uo = 15 V: R4 = 10K
Uo = 18 V: R4 = 14K
Uo = 24 V: R4 = 20K

Konstrukciju var pārveidot ar mainīga slēdža režīma barošanas avotu, izmantojot R3 = 6K8 un modernizējot R3 ar 25K potenciometru. Diods D3 ir iestrādāts IC aizsardzībai. Šis ātrais taisngriezis ierobežo negatīvās tapas induktora ieejas pusē līdz nekaitīgam 0,6 līdz 1 V katram IC iekšējās izejas tranzistora izslēgšanas periodam.

Ja D3 tur nebūtu, IC spraudnis 7 varētu bīstami paaugstināties līdz daudziem voltiem zem zemes potenciāla. Induktors L1 kopā ar diode D3 un kondensatoru C6 C7 darbojas kā sprieguma pārveidotājs izejas regulēšanai pārslēgtā režīmā, tādējādi izraisot daudz zemāku siltuma izkliedi salīdzinājumā ar jebkuru citu lineāru IC ķēdi, piemēram, LM338.

Celtniecība

Kompakto PCB celiņu un komponentu izkārtojumu var vizualizēt šajā attēlā.

Dēļa montāža patiesībā ir ļoti vienkārša. Sāciet, izvēloties rezistorus R3 un R4, kā minēts iepriekš. Vispirms samontējiet daļas, kas atrodas ap PCB centru, piemēram, R1… R4 ieskaitot, kā arī C2 C5.

Pirms sākat lodēt detaļas, pārliecinieties, ka regulators IC1 un strāvas diode D1 ir piestiprināti caur skrūvi / uzgriezni atpakaļ uz aizmuguri pa vienu kopēju radiatoru, kā tas ir pierādīts komponenta pārklājuma attēlā.

Neaizmirstiet uzturēt radiatoru, kas ir labi izolēts no IC metāla cilnes, izmantojot biezāku vizlas paplāksni un plastmasas materiāla buksīti. Diodei D3 iespējams izmantot BYV28 tipu. Neatkarīgi no tā, kurš diodes tips ir izvēlēts, pārliecinieties, vai mikrofona izolācija ir ar nepārtrauktības testeri!

Nospiediet ICI un D3 tapas to īpašajās PCB atverēs, līdz radiators stingri nolaižas virs PCB virsmas. Tagad, lodējiet vadus un nogrieziet to atlikušo nevēlamo daļu. Pēc tam uzstādiet pārējās daļas, L1, CI, C6, C7, Cs, D1 un D2.

Pārliecinieties, ka pareizi skatāties diode un elektrolītisko kondensatoru tapu orientāciju un polaritāti. Jāpievērš pārmērīga uzmanība, lai novērstu jebkāda veida īssavienojumu visā aizrīšanās kodola tinumā ar IC radiatoru. Ieteicams nostiprināt L1, izmantojot centrālo neilona skrūvi un uzgriezni.

Pārbaude un efektivitāte

Sāciet testēšanas procedūru, pārbaudot katra PCB komponenta izvietojumu, izolāciju un virzienu, pirms plati pievienojat transformatora sekundārajiem sānu vadiem.

Jāatzīmē, ka, lai optimāli darbotos, šim regulējamam komutācijas barošanas avotam pastāvīgi nepieciešama slodze, kas savienota ar izeju. Ja SMPS tiek piegādāts ar 30 VAC un 2 A slodzi, kas piestiprināta pie 5 V izejas sprieguma, radiatora temperatūra istabas temperatūrā nedrīkst pārsniegt aptuveni 60 ° C.

Paredzams, ka ķēdes efektivitāte šādos apstākļos būs aptuveni 68%. Efektivitāte palielinās līdz 80%, kad Uo = 10 V, 85% pie Uo = 15 V, līdz 87% pie Uo = 25 V, visiem ar slodzi 2 ampēri.

Datu lapas