V tomto článku sa dozviete, ako Roman, autor televízneho kanála Open Frime v službe YouTube, Urob to sám zostavil záložný napájací zdroj na čipe UC3842 a tiež spoločne pochopíme všetky zložitosti obvodu.
Autor začal svoju cestu vývojom napájacích zdrojov pomocou push-pull obvodov, pretože sú ľahšie pochopiteľné a v jednokruhových cykloch ho medzera a ďalšie nezmysly vždy vystrašili. Autor dosiahol moment porozumenia a je pripravený zdieľať ho s nami. Začnime teda.
A začneme od úplného začiatku, t. priamo z princípu činnosti spätného chodu prevodníka. Na prvý pohľad nie je nič zložité, iba 1 tranzistor, riadiaci obvod a transformátor.
Ak sa však pozriete bližšie, môžete vidieť, že smer vinutia transformátora je odlišný a vo všeobecnosti to nie je vôbec transformátor, ale škrtiaca klapka, v ktorej je rovnaká medzera, ako bolo uvedené vyššie, o tom budeme hovoriť neskôr.
Princíp činnosti tohto zdroja napájania je nasledujúci: keď tranzistor otvorí a odovzdá napätie do vinutia, induktor ukladá energiu.
V sekundárnom obvode neprúdi prúd, pretože dióda je zapnutá v opačnom smere, tento moment sa nazýva pohyb dopredu. V ďalšom okamihu sa tranzistor uzavrie a prúd cez primárne vinutie už ďalej neprúdi, ale vzhľadom na to, že induktor akumuloval energiu, začne ho zaťažovať. Je to tak preto, že samoindukčné napätie má odlišné znamienko polarity a dióda sa zapína smerom dopredu.
Teraz je čas hovoriť o tom, prečo je medzera skutočne potrebná. Faktom je, že ferit má veľmi veľkú indukčnosť, a ak nie je medzera, neprenesie všetku energiu na zaťaženie spätného zdvihu, a keď sa otvorí ďalší tranzistor, induktor sa nasýti a stane sa iba kusom kovu, v tomto prípade tranzistorom bude pracovať v skratovom režime.
Teraz sa pozrime priamo na schému nášho budúceho zariadenia.
Ako vidíte, jedná sa o pomerne populárny obvod na čipe UC3842.
V tejto schéme nie je nič nové - všetko je v nej štandardné. S najväčšou pravdepodobnosťou sa na vás taký obvod na internete narazil viackrát, pretože tento obvod je najstabilnejší, pretože na výstupe bloku obchádzame interný zosilňovač chýb (tl431).
Na diagrame tiež nie sú žiadne hodnotenia niektorých prvkov. Je to preto, že je potrebné ich počítať osobitne pre vaše potreby a podmienky.
Nemali by ste sa báť, nie je nič zložité, celý výpočet je jednoduchý a je uskutočňovaný v poloautomatickom režime, takže ho zvládne aj začiatočník.
Na obrázku nižšie sú prvky (R2, R3 a C1) zvýraznené červenou farbou, ktoré sú vypočítané v programe Starichka, podrobnosti sú uvedené pred navinutím transformátora.
Rezistor R4 sa počíta pre špecifickú frekvenciu, tiež pre špeciálny počítačový program. Nachádza sa v softvérovom balíku pre túto schému, ktorý si môžete stiahnuť TU alebo v popise pod pôvodným videom autora odkaz „ZDROJ“ na konci článku.
Pre tento domáci výrobok sú vhodné nasledujúce čipy: UC3842, UC3843, UC3844 a UC3845. Rozdiel je v tom, že frekvencia mikroobvodov UC3844 a UC3845 je delená 2, zatiaľ čo UC3842 a UC3843 nie sú, takže maximálna hodnota impulzu prvých dvoch mikroobvodov je 50% a ďalšie dva sú 100%.
Bude tiež potrebné vypočítať odpor obmedzujúci prúd optočlenu, takže pri menovitom výstupnom napätí optočlenom prúdi prúd 10 mA.
Ak na výstupe nie je záťaž, tento napájací zdroj sa prepne do činnosti relé, takže je potrebné nainštalovať záťažový rezistor. Pri menovitom napätí musí tento odpor rozptýliť 1W.
A posledná vec, ktorú máme, je hrubé nastavenie premenného odporu.
Tento premenný rezistor spolu s konštantou vytvára delič napätia a pri menovitom napätí v bode delenia by malo byť napätie rovnajúce sa 2,5V.
Bezprostredne pred inštaláciou na dosku musí byť variabilný odpor vyskrutkovaný na približne požadovaný odpor pomocou multimetra.
Vlastne, celý výpočet. Teraz prejdite na dosku plošných spojov.
Ako vidíte, autor sa tu snažil čo najskôr minimalizovať všetko a nakoniec bol s výsledkom spokojný, aj keď kabeláž nebola dokonalá.
V tomto príklade sa používa transformátor ETD29, ale ak máte k dispozícii iný transformátor, jednoducho zmeňte veľkosť transformátora a skopírujte stopu autorskej dosky.
Po zostavení tabuľky autor najprv vytvoril, takpovediac, model využívajúci všeobecne známu metódu LUT.
Na tomto modeli všetko testoval a potom si objednal poplatok od čínskej spoločnosti. A teraz, po mesiaci, konečne máme také šály:
Teraz pristúpime priamo k utesneniu všetkých častí a komponentov na miesto. Začnime s kučeravosťou.
Teraz sme vinutí vpred. Najskôr začnite s malou vstupnou tlmivkou. Pre tento účel je vhodná priepustnosť feritového kruhu 2000 - 200. Na tento prsteň navíjame 0,5x drôtom 2 x 10 otáčok.
Ďalšia výstupná tlmivka. Jeho indukčnosť by nemala byť príliš veľká, aby nevytvárala zbytočné rezonančné kmity. Výstupný induktor môžete navinúť na krúžok z práškového železa a na feritovú tyč. Autor sa rozhodol navíjať takýto krúžok s priepustnosťou 52.
Celé vinutie pozostáva z 10 závitov drôtu 0,8 mm. Teraz máme najťažšiu časť dnešnej domácej práce - to je vinutie výkonového transformátora-induktora.
Tu je predovšetkým potrebné určiť napätie a prúd, existujú určité obmedzenia, napríklad maximálny prúd by nemal prekročiť 3A bez chladenia a 4A s chladením, pretože pre väčší prúd potrebujú Schottkyho diódy chladič s väčšou plochou.
To znamená obmedzenie výstupného výkonu, napríklad pri napätí 12 V maximálny výkon nemôže prekročiť 48 W, a pri napätí 24 V môže výkon už dosiahnuť 100 W.
Na výpočet transformátorov autor odporúča použiť program Starichka. Nižšie je uvedené rozhranie tohto programu.
V požadovaných poliach prinášame všetky potrebné parametre a získame údaje na navíjanie na výstupe, ako aj potrebnú medzeru v jadre.
Okrem toho program vypočítal odpor rezistora R2 a minimálnu hodnotu kapacity vstupného kondenzátora C1.
Ako vidíte, autor vybral 20V pre sebavedomie, takže je to najvhodnejšia hodnota.
Autor tiež poznamenáva, že ďalšou výhodou tohto programu je, že pre nás môže vypočítať parametre snubberu, čo je, ako vidíte, veľmi pohodlné.
Takže pokračujeme vo vinutí transformátora. Aby sme si uľahčili samy seba a aby sme sa počas procesu navíjania nebránili, navíjame všetky vinutia jedným smerom. Začiatok a koniec sú zobrazené na doske plošných spojov.
Primárne vinutie je rozdelené na 2 časti, prvá polovica primárnej, potom sekundárna a ďalšia vrstva primárnej. Indukčnosť úniku sa teda znižuje a zvyšuje sa toková väzba.
Nakoniec pokračujeme vo vinutí samovinutého vinutia, pretože to nie je také dôležité. Príklad vinutia transformátora je teraz pred vami:
A takmer všetko je pripravené, zostáva len vybrať medzeru alebo kúpiť transformátor s medzerou pripravenosti, autor to vlastne urobil.
Ak ste si stále museli vybrať medzeru, potom by mala byť po ruke aspoň nejaká prístrojová meracia indukčnosť, napríklad multimeter s funkciou meracej indukčnosti.
Ak sa výsledná indukčnosť zhoduje s vypočítanou (približne), potom je náš transformátor správne navinutý a môžete ho nainštalovať na dosku.
A nakoniec, ako vždy, urobíme pár testov.
LED dióda sa rozsvieti, zapne sa napájanie. Výstupné napätie je o niečo viac ako 12V, ale pomocou ladiaceho odporu môžete nastaviť presnejšiu hodnotu.
Náš domáci napájací zdroj zvláda záťažový test vo forme žiarovky s treskom, čo znamená, že sme sa stali vynikajúcim zariadením.
To je všetko. Ďakujem za pozornosť. Uvidíme sa skoro!
videa: