دائرة إمداد طاقة قابلة للتعديل - 50 فولت ، 2.5 أمبير

تم تصميم دائرة إمداد طاقة التحويل المتغير الموضحة حول جهاز التحكم في إمداد الطاقة في وضع التبديل المتكامل من النوع L4960 من SGS. يمكن تلخيص الميزات الرئيسية لمنظم التبديل هذا من البيانات التالية:

الخصائص الرئيسية

1. نطاق جهد الإدخال: 9-50 VDC
2. متغير جهد الخرج من 5 إلى 40 فولت.
3. أقصى تيار يمكن الوصول إليه هو: 2.5 أمبير.
4. أعلى قدرة خرج ممكنة هي: 100 وات.
5. دارة متكاملة لبدء التشغيل الناعم.
6. مستوى مرجعي داخلي مستقر بهامش ± 4٪
7. يعمل مع عدد قليل من الأجزاء الخارجية.
8. عامل الخدمة: 0-1.
9. كفاءة عالية ال تصل إلى 90٪.
10. لديه حماية داخلية من الحمل الزائد.
11. يتضمن محددًا داخليًا للتيار يضمن حماية كاملة للدائرة القصيرة.

تظهر مواصفات دبوس الرقاقة في الشكل التالي. يتم تغليف L4964 في حزمة حصرية من 15 سنًا ، مصممة للتعامل مع ما يصل إلى 4 أ.

يتم تمييز عمل دائرة البداية الناعمة المدمجة والمحدد الحالي من خلال رسومات شكل الموجة الموضحة أدناه ، على التوالي.

يتم تشغيل دائرة إغلاق درجة الحرارة الزائدة في L4960 بمجرد ارتفاع درجة حرارة علبة IC أعلى من 125 درجة مئوية. لمخاوف السلامة ، يوصى بدائرة إمداد الطاقة في وضع التبديل المقترح مع تخطيط قائم على المحول.

يتم الحصول على جهد دخل التيار المتردد إلى ثنائي الفينيل متعدد الكلور من الملف الثانوي لمحول التيار الكهربائي ، مما يعني أن التيار المستمر إلى IC عند 3 فولت على الأقل فوق جهد الخرج الضروري مع أعلى تيار خرج ممكن. من المفهوم أن المحول هو في الأساس نموذج حلقي.

سيركويت دسكريبتيون

تخطيطي مبسط

تعرض مخططات الدائرة أعلاه تصميم قسم التيار المتردد لمحول التيار الرئيسي ، ومصدر طاقة تبديل التيار المستمر ، في المقابل. يذهب جهد التيار المتردد من الجانب الثانوي إلى المدخلات الفردية على لوحة الإمداد ، بينما يتم توصيل الصنبور المركزي بالخط الأرضي.

يأتي جهد الإدخال غير المنظم ، Ui الخاص بـ IC من خلال دائرة مقوم كامل الموجة تتكون من زوج من 3 A ثنائيات 1N5404 ، D1-D2 ، جنبًا إلى جنب مع مكثف مرشح ، Ct. تبرز الدائرة المكونة من R1-C3-C4 كسب حلقة التنظيم المغلقة. تم تكوين مرحلة دارة أخرى باستخدام C2 -R2 لتوليد تردد مذبذب يبلغ حوالي 100 كيلو هرتز.

يحتوي المكثف C5 C5 بالفعل على وظيفتين: هذا يحدد وقت منحدر البداية الناعمة كما هو موضح في صورة الشكل الموجي أعلاه ، وكذلك متوسط ​​تيار الدائرة القصيرة. يتم إقران مدخلات التغذية الراجعة للطراز L4962 بمقسم جهد الخرج R3 -R4. يتم تحديد جهد الخرج ، Uo ، لـ L4960 باستخدام الحسابات التالية

Uo = 5.1 [(R 3 + R4) / R3] بالنظر إلى أن Ui - Uo ≥ 3 V.

لاحظ أن أقل قيمة لواجهة المستخدم يجب أن تكون 9 فولت ، فنحن قادرون على الحصول على جهد خرج ثابت قدره 5.1 فولت (± 4٪) بمجرد إزالة R3 ، وتغيير R4 برابط قصير. إذا تم تحديد R3 بقيمة ثابتة تبلغ 5K6 ، فإن R4 يقرر بشكل فردي جهد الخرج:

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

يمكن تحويل التصميم إلى مصدر طاقة في وضع التبديل المتغير باستخدام R3 = 6K8 وترقية R3 بمقياس جهد 25 ك. تم دمج الصمام الثنائي D3 لحماية IC. يقيد هذا المعدل السريع النتوءات السلبية في جانب إدخال المحرِّض إلى 0.6 إلى 1 فولت غير ضار لكل فترات إيقاف تشغيل ترانزستور الإخراج الداخلي للدوائر المتكاملة.

إذا لم يكن D3 موجودًا ، فسيؤدي ذلك إلى ارتفاع احتمال دبوس 7 الخاص بـ IC بشكل خطير إلى العديد من الفولتات تحت إمكانات الأرض. يعمل الحث L1 مع الصمام الثنائي D3 والمكثف C6 C7 كمحول باك لتنظيم الإخراج في وضع التبديل ، مما يتسبب في تبديد حرارة أقل بكثير مقارنة بأي دائرة IC خطية أخرى مثل LM338.

بناء

يمكن تصور مسار ثنائي الفينيل متعدد الكلور المضغوط وتخطيط المكونات في الصورة التالية.

تجميع اللوحة في الواقع سهل للغاية. ابدأ باختيار المقاومات R3 و R4 كما ذكرنا سابقًا. قم أولاً بتجميع الأجزاء الموجودة حول مركز ثنائي الفينيل متعدد الكلور مثل R1… R4 شاملًا بالإضافة إلى C2 C5.

قبل أن تبدأ في لحام الأجزاء ، تأكد من تثبيت المنظم IC1 والصمام الثنائي D1 من خلال المسمار / الجوز مرة أخرى على مبدد حراري واحد مشترك كما هو مثبت في صورة تراكب المكون.

تذكر أن تحافظ على غرفة التبريد معزولة كهربائيًا جيدًا عن علامة التبويب المعدنية IC باستخدام غسالة ميكا سميكة وشجيرة من المواد البلاستيكية. يمكنك الاستفادة من النوع BYV28 للديود D3 .. أياً كان نوع الصمام الثنائي المحدد ، تأكد من عزل الميكروفون مع اختبار الاستمرارية!

اضغط على دبابيس ICI و D3 في فتحات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الخاصة بها مباشرة حتى تنخفض أسطح غرفة التبريد بقوة فوق سطح ثنائي الفينيل متعدد الكلور. الآن ، قم بلحام الخيوط وقطع الجزء المتبقي غير المرغوب فيه من الرصاص. بعد ذلك ، قم بتثبيت بقية الأجزاء ، L1 و CI و C6 و C7 و Cs و D1 و D2.

تأكد من مشاهدة اتجاه الصمام الثنائي والمكثفات الإلكتروليتية والقطبية بشكل صحيح. يجب بذل اهتمام مفرط لمنع أي فرصة لحدوث دائرة قصر عبر لف قلب الخانق باستخدام المبدد الحراري IC. يُنصح بتأمين L1 باستخدام مجموعة صواميل ومسامير نايلون مركزية.

الاختبار والكفاءة

ابدأ إجراء الاختبار عن طريق التحقق من موضع وعزل واتجاه كل مكون على PCB قبل توصيل اللوحة بالأسلاك الجانبية الثانوية للمحول.

وتجدر الإشارة إلى أن مصدر طاقة التحويل القابل للتعديل هذا يحتاج إلى حمل متصل عند الخرج باستمرار من أجل العمل على النحو الأمثل. عندما يتم تزويد SMPS بـ 30 VAC ، وحمل 2 A متصل بجهد خرج 5 فولت ، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة غرفة التبريد حوالي 60 درجة مئوية في درجة حرارة الغرفة.

يمكن توقع كفاءة الدائرة في ظل هذه الظروف بحوالي 68٪. تزداد الكفاءة إلى 80٪ عندما يكون Uo = 10 V ، 85٪ عند Uo = 15 V ، إلى 87٪ عند Uo = 25 V ، كل ذلك مع تصنيف الحمل عند 2 أمبير.

ورقة البيانات