قابل للتعديل 0-100V 50 أمبير دائرة SMPS

قابل للتعديل 0-100V 50 أمبير دائرة SMPS

يعتبر مصدر طاقة التحويل القابل للتعديل عالي الطاقة مثاليًا لغرض العمل المخبري. الهيكل المستخدم لتصميم النظام هو تبديل الطوبولوجيا - جسر متحكم فيه نصف.



بقلم: دروباجيوتي بيسواس

استخدام IC UC3845 كوحدة تحكم رئيسية

يتم تشغيل مصدر التحويل بأجهزة إرسال IGBT ويتم التحكم فيه بشكل أكبر بواسطة دائرة UC3845.
يمر جهد التيار الكهربائي مباشرة من خلال مرشح EMC الذي يتم فحصه وترشيحه على مكثف C4.





نظرًا لأن السعة عالية (50 أمبير) ، فإن التدفق الداخل في الدائرة المحددة مع مفتاح Re1 وأيضًا على R2.

يتم تشغيل ملف ومروحة الترحيل المأخوذة من مصدر طاقة AT أو ATX من 12 فولت. يتم الحصول على الطاقة عبر المقاوم من الإمداد الإضافي 17 فولت.



إنه مثالي لاختيار R1 بحيث يحد الجهد عند المروحة وملف الترحيل إلى 12V. من ناحية أخرى ، يستخدم الإمداد الإضافي دائرة TNY267 ويسهل R27 الحماية من الجهد المنخفض للطاقة المساعدة.

لن يتم تشغيل الطاقة إذا كان التيار أقل من 230 فولت. ينتج عن دائرة التحكم UC3845 47٪ دورة عمل (كحد أقصى) بتردد خرج يبلغ 50 كيلو هرتز.

يتم تشغيل الدائرة بشكل إضافي بمساعدة الصمام الثنائي زينر ، والذي يساعد في الواقع على تقليل جهد الإمداد ويساعد حتى على تحويل عتبة UVLO المنخفضة 7.9 فولت والأعلى 8.5 فولت إلى 13.5 فولت و 14.1 فولت على التوالي.

يبدأ المصدر الطاقة ويبدأ العمل على 14.1 فولت. لا ينخفض ​​أبدًا عن 13.5 فولت ويساعد أيضًا على حماية IGBT من التشبع. ومع ذلك ، يجب تعيين الحد الأصلي لـ UC3845 إلى أدنى مستوى ممكن.

توفر أدوات التحكم في الدائرة MOSFET T2 ، والتي تساعد في عمل محول Tr2 ، محركًا عائمًا وعزلًا كلفانيًا لـ IGBT العلوي.

من خلال دارات التشكيل لـ T3 و T4 تساعد على دفع T5 و T6 من IGBT ويقوم المفتاح بتصحيح جهد الخط إلى محول طاقة Tr1.

عندما يتم تصحيح الإخراج ويصل إلى المتوسط ​​، يتم تنعيمه بواسطة ملف L1 ومكثفات C17. يتم توصيل التغذية المرتدة للجهد بشكل أكبر من الإخراج إلى الدبوس 2 و IO1.

علاوة على ذلك ، يمكنك أيضًا ضبط الجهد الناتج لمصدر الطاقة باستخدام مقياس الجهد P1. ليست هناك حاجة لعزل كلفاني للتغذية الراجعة.

ذلك لأن دائرة التحكم في SMPS القابلة للتعديل متصلة بـ SMPS الثانوية ولا تترك أي اتصال بالشبكة. يتم تمرير التغذية المرتدة الحالية من خلال المحول الحالي TR3 مباشرة إلى 3 دبوس IO1 ويمكن تعيين عتبة حماية التيار الزائد باستخدام P2.

يمكن الحصول على مصدر دخل 12 فولت من مصدر طاقة ATX

تخطيطي لمرحلة التحكم

مرحلة تبديل IGBT

يمكن اشتقاق + U1 و -U1 من مدخلات التيار الكهربائي 220 فولت بعد التصحيح والترشيح المناسبين

استخدام المبرد لأشباه الموصلات

أيضًا ، يرجى تذكر وضع الثنائيات D5 و D5 'و D6 و D6' و D7 و D7 'والترانزستورات T5 و T6 على المشتت الحراري جنبًا إلى جنب مع الجسر. يجب الحرص على وضع snubbers R22 + D8 + C14 والمكثفات C15 والصمامات الثنائية D7 بالقرب من IGBT. يشير مؤشر LED1 إلى تشغيل العرض ويشير مؤشر LED2 إلى الخطأ أو الوضع الحالي.

يضيء مصباح LED عندما يتوقف العرض عن العمل في وضع الجهد. عندما تكون في وضع الجهد ، يتم ضبط IO1 pin 1 على 2.5V وإلا فإنه عادة ما يكون 6V. يعد ضوء LED خيارًا ويمكنك استبعاده أثناء التصنيع.

كيف تصنع محول الحث

الحث: بالنسبة لمحول الطاقة TR1 ، تكون نسبة التحويل حوالي 3: 2 و 4: 3 في المرحلة الابتدائية والثانوية. هناك أيضًا فجوة هوائية في قلب الفريت على شكل EE.

إذا كنت تبحث عن لف كل شيء بنفسك ، فاستخدم قلبًا كما هو الحال في العاكس الذي يجب أن يبلغ حجمه حوالي 6.4 سم 2.

يتكون الأساسي من 20 لفة مع 20 سلكًا يبلغ قطر كل منها 0.5 مم إلى 0.6 مم. ال 14 دورة الثانوية مع 28 قطرًا هي أيضًا من نفس القياس مثل القياس الأساسي. علاوة على ذلك ، من الممكن أيضًا إنشاء لفائف من أشرطة النحاس.

من المهم ملاحظة أن تطبيق سلك سميك واحد ليس فكرة ممكنة بسبب تأثير الجلد.

الآن نظرًا لأن اللف غير مطلوب ، يمكنك لف الملف الأساسي أولاً متبوعًا بالثانوي. يمتلك محول سائق البوابة الأمامية Tr2 ثلاث لفات كل منها 16 لفة.

باستخدام ثلاثة أسلاك جرس معزولة ملتوية ، يجب إصابة جميع اللفات في الحال ، مما يترك أي فجوة هوائية عند جرح قلب الفريت.

بعد ذلك ، أخذ مصدر الطاقة الرئيسي من وحدة تزويد الطاقة AT أو ATX للكمبيوتر بقسم أساسي يبلغ حوالي 80 إلى 120 مم 2. محول Tr3 الحالي من 1 إلى 68 بدوره على حلقة الفريت وعدد الدورات أو الحجم ليس بالغ الأهمية هنا.

ومع ذلك ، يجب اتباع عملية توجيه لف المحولات. تحتاج أيضًا إلى استخدام مرشح EMI مزدوج الاختناق.

يحتوي ملف الإخراج L1 على محاثين متوازيين من 54uH على حلقات مسحوق الحديد. يبلغ إجمالي المحاثة أخيرًا 27 درجة في الساعة ويتم إصابة الملفات بواسطة سلكين مغناطيسيين من النحاس بقطر 1.7 مم ، مما يجعل إجمالي المقطع العرضي L1 تقريبًا. 9 مم 2.

يتم توصيل ملف الإخراج L1 بفرع سالب لا ينتج عنه جهد RF في كاثود الصمام الثنائي. هذا يسهل تركيب نفسه في المشتت الحراري دون أي عزل.

اختيار مواصفات IGBT

يبلغ الحد الأقصى لطاقة الإدخال لمصدر الطاقة المحول حوالي 2600 واط ، وتكون الكفاءة الناتجة أعلى من 90٪. في تبديل مصدر الطاقة ، يمكنك استخدام نوع STGW30NC60W IGBT أو يمكنك أيضًا استخدام متغيرات أخرى مثل STGW30NC60WD أو IRG4PC50U أو IRG4PC50W أو IRG4PC40W.

يمكنك أيضًا استخدام ديود إخراج سريع له تصنيف حالي مناسب. في أسوأ السيناريوهات ، يحصل الصمام الثنائي العلوي على متوسط ​​تيار يبلغ 20 أمبير بينما يحصل الصمام الثنائي السفلي في حالة مماثلة على 40 أمبير. وبالتالي فمن الأفضل استخدام نصف تيار الصمام العلوي العلوي من الصمام السفلي.

بالنسبة للديود العلوي ، يمكنك استخدام ، إما HFA50PA60C أو STTH6010W أو DSEI60-06A أو DSEI30-06A و HFA25PB60. بالنسبة للديود السفلي أو السفلي ، يمكنك استخدام اثنين من HFA50PA60C أو STTH6010W أو DSEI60-06A آخر أربعة DSEI30-06A و HFA25PB60.

من المهم أن يفقد الصمام الثنائي للمشتت الحراري 60 واط (تقريبًا) وقد يصل الخسارة في IGBT إلى 50 واط. ومع ذلك ، من الصعب للغاية التأكد من فقدان D7 نظرًا لأنه يعتمد على خاصية Tr1.

علاوة على ذلك ، قد تمثل خسارة الجسر 25W. يمكّن المفتاح S1 من الإغلاق في وضع الاستعداد بشكل أساسي لأن التبديل المتكرر للتيار الكهربائي قد لا يكون مناسبًا ، خاصة عند استخدامه للمختبر. في حالة الاستعداد ، يبلغ الاستهلاك حوالي 1 واط ويمكن تخطي S1.

إذا كنت تتطلع إلى إنشاء مصدر جهد ثابت للإمداد ، فمن الممكن أيضًا تطبيق نسبة المحول من Tr1 لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة ، على سبيل المثال ، في الاستخدام الأساسي 20 دورة وفي الاستخدام الثانوي 1 دورة من أجل 3.5 فولت - 4 فولت.




زوج من: دائرة إنذار بسيطة لسخان المياه التالي: صنع دائرة جرس باب لاسلكية