Tak więc Przejrzeliśmy już tablicę kontrolną falownika półmostkowego, nadszedł czas, aby wprowadzić ją w życie. Weźmy typowy schemat pół-mostu, nie powoduje to żadnych szczególnych trudności w montażu. Tranzystory są połączone z odpowiednimi pinami płyty, zasilanie rezerwowe wynosi 12-18 woltów, ponieważ W przypadku diod serii 3 napięcie na zaworach spadnie o 2 V, a otrzymamy tylko niezbędne 10-15 woltów.
Rozważmy schemat:
Transformator jest obliczany przez program lub po prostu przez wzór N = U / (4 * pi * F * B * S). U = 155 V, F = 100000 Hz z nominalnym RC 1nf i 4,7 kOhm, B = 0,22 T dla przeciętnego ferrytu, niezależnie od przepuszczalności, tylko S jest parametrem zmiennym - przekrojem cewki pierścieniowej lub średnim prętem магнит obwodu magnetycznego w metrach kwadratowych.
Dławik oblicza się zgodnie ze wzorem L = (Upeak-Ustab) * Tmertv / Imin. Jednak formuła nie jest zbyt dogodna - czas martwy zależy od różnicy między napięciem szczytowym a stabilizowanym. Stabilizowane napięcie jest średnią arytmetyczną próbki z impulsów wyjściowych (nie mylić z wartościami skutecznymi). W przypadku regulowanego zasilacza o pełnym zakresie, formułę można przepisać jako L = (Upeak * 1 / (2 * F)) / Imin. Można zauważyć, że w przypadku pełnej regulacji napięcia wymagana jest indukcyjność, im mniejsza jest minimalna wartość prądu. Co się stanie, jeśli zasilacz zostanie naładowany mniej niż prąd Imin i wszystko jest bardzo proste - napięcie będzie miało tendencję do wartości szczytowej, tak jakby ignorowano ssanie. W przypadku regulacji przez sprzężenie zwrotne, napięcie nie może wzrosnąć, zamiast tego impulsy zostaną stłumione, tak że pozostaną tylko ich fronty, stabilizacja nastąpi dzięki nagrzewaniu tranzystorów, w rzeczywistości stabilizator liniowy. Uważam za słuszne zaakceptowanie Imin, aby straty w trybie liniowym były równe stratom przy maksymalnym obciążeniu. Tak więc regulacja jest utrzymywana w pełnym zakresie i nie jest niebezpieczna dla zasilania.
Prostownik wyjściowy zbudowany jest na schemacie pełnej fali z punktem środkowym. Takie podejście pozwala zmniejszyć o połowę spadek napięcia na prostowniku i umożliwia wykorzystanie gotowych zespołów diod ze wspólną katodą, która za cenę nie droższą niż pojedyncza dioda, na przykład MBR20100CT lub 30CTQ100. Pierwsze cyfry oznaczenia oznaczają prąd odpowiednio 20 i 30 amperów, a drugie napięcie 100 woltów. Warto zauważyć, że diody będą podwójne napięcie. Tj na wyjściu dostajemy 12 woltów, a na diodach będą 24 wolty.
Mostek tranzystorowy .. A tutaj warto pomyśleć o tym, czego potrzebujemy. Względnie niskiej mocy tranzystory, takie jak IRF730 lub IRF740, mogą pracować z bardzo wysokimi częstotliwościami, 100 kiloherców nie jest dla nich jeszcze ograniczeniem, a poza tym nie ryzykujemy obwodu kontrolnego zbudowanego na niezbyt mocnych detalach. Dla porównania, pojemność bramki tranzystora 740 wynosi zaledwie 1,8 nf, a IRFP460 ma wartość 10 nf, co oznacza, że 6 razy więcej mocy przejdzie na przetransformowanie pojemności w każdym półokresie. Dodatkowo opóźni fronty. W przypadku strat statycznych można zapisać P = 0,5 * Rotkr * Itr ^ 2 dla każdego tranzystora. Innymi słowy, opór otwartego tranzystora pomnożony przez kwadrat prądu przez niego podzielony przez dwa. A straty te wynoszą zwykle kilka watów. Kolejną rzeczą są straty dynamiczne, to strata na frontach, kiedy tranzystor przechodzi przez reżim Nienawidzony przez wszystkich, a ten zły tryb powoduje straty, z grubsza określane jako maksymalna moc pomnożona przez stosunek czasu trwania obu frontów do czasu trwania połowy cyklu podzielonego przez 2. Na każdy tranzystor. A te straty są znacznie bardziej niż statyczne. Dlatego, jeśli wziąć tranzystor mocniejszy, kiedy
można uzyskać łatwiejszą opcję, można nawet stracić na wydajności, więc nie nadużywaj.
Patrząc na pojemność wejściową i wyjściową, może zaistnieć potrzeba ich nadmiernego powiększenia, co jest dość logiczne, ponieważ pomimo częstotliwości pracy zasilacza o mocy 100 kiloherców, wciąż prostujemy napięcie linii o wartości 50 herców, aw przypadku niewystarczającej pojemności otrzymamy taką samą moc wyjściową wyprostowany sinus, jest niezwykle modulowany i demodulowany z powrotem. Toteż pulsacje należy szukać dokładnie z częstotliwością 100 herców. Tym, którzy boją się "HF noise", zapewniam was, że nie ma tam kropli, sprawdzonych za pomocą oscyloskopu. Jednak wzrost pojemności może prowadzić do ogromnych prądów rozruchowych, a na pewno spowoduje uszkodzenie mostka wejściowego, a także przeszacowaną pojemność wyjściową również do wybuchu całego obwodu. Aby zaradzić tej sytuacji, wprowadziłem kilka dodatków do obwodu - przekaźnik obciążenia pojemnościowego wejścia i łagodny rozruch na tym samym przekaźniku i kondensatorze C5. Nie odpowiadam za nominalny, mogę tylko powiedzieć, że C5 będzie ładowany przez rezystor R7, a czas ładowania można oszacować za pomocą wzoru T = 2pRC, pojemność wyjściowa będzie ładowana z tą samą prędkością, ładowanie stabilnym prądem jest opisywane przez U = I * t / C, chociaż nie Dokładnie, ale możliwe jest oszacowanie natężenia prądu w zależności od czasu. Przy okazji, bez dławienia nie ma sensu.
Spójrzmy na to, co stało się po rewizji:
Stabilizacja prądu, odgrywa tu bardziej ochronną rolę, chociaż możliwa jest regulacja za pomocą zmiennej rezystora. Wdrożony przez transformator prądu, ponieważ dostosowany do zasilania z wyjściem dwubiegunowym, ale nie jest to wszystko proste. Obliczenie tego transformatora jest bardzo proste - rezystancja bocznikowa w R Ohm jest przenoszona na uzwojenie wtórne z liczbą zwojów N jako rezystancja Rnt = R * N ^ 2, można wyrazić napięcie ze stosunku liczby zwojów i spadków na równoważnym boczniku, musi być większa niż spadek napięcia dioda. Aktualny tryb stabilizacji rozpocznie się, gdy napięcie na wejściu opamp będzie próbować przekroczyć napięcie na wejściu. Na podstawie tych obliczeń. Uzwojenie pierwotne - drut rozciągnięty przez pierścień. Należy zauważyć, że zerwanie obciążenia przekładnika prądowego może doprowadzić do pojawienia się ogromnych napięć na wyjściu, co najmniej wystarczającym do rozbicia błędu wzmacniacza.
Kondensatory C4 C6 i rezystory R10 R3 tworzą wzmacniacz różnicowy. Dzięki łańcuchowi R10 C6 i lustrzanemu R3 C4 otrzymujemy trójkątny spadek charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej wzmacniacza błędu. Wygląda to na powolną zmianę szerokości impulsów w zależności od prądu. Z jednej strony zmniejsza to szybkość sprzężenia zwrotnego, az drugiej strony zapewnia stabilność systemu. Tutaj najważniejsze jest zapewnienie, że odpowiedź częstotliwościowa jest poniżej 0 dB przy częstotliwości nie większej niż 1/5 częstotliwości shima, takie sprzężenie zwrotne jest dość szybkie, w przeciwieństwie do sprzężenia zwrotnego z wyjścia filtra LC. Częstotliwość odcięcia dla -3 dB jest obliczana jako F = 1 / 2pRC, gdzie R = R10 = R3; C = C6 = C4, nie odpowiadam za wartości na schemacie, nie liczyłem. Właściwe wzmocnienie
obwód jest uważany za stosunek maksymalnego możliwego napięcia (czas martwy dąży do zera) na kondensatorze C4 do napięcia generatora piły wbudowanego w chip i przekształcanego na decybele. Podnosi odpowiedź częstotliwościową układu zamkniętego w górę. Biorąc pod uwagę fakt, że nasze łańcuchy kompensujące powodują rozpad o 20 dB na dekadę, począwszy od częstotliwości 1 / 2pRC i znając ten wzrost, łatwo jest znaleźć punkt przecięcia od 0 dB, który powinien wynosić nie więcej niż 1/5 częstotliwości roboczej, tj. 20 kiloherców Warto zauważyć, że transformator nie powinien być zwinięty z ogromną rezerwą mocy, przeciwnie, prąd zwarciowy nie powinien być bardzo duży, w przeciwnym razie nawet taka ochrona wysokiej częstotliwości nie będzie w stanie działać w czasie, ale co jeśli kiloamper wyskoczy tam .. Więc nie nadużywaj tego .
Na dziś wszystko, mam nadzieję, że program będzie użyteczny. Można go zaadaptować do wkrętarki elektrycznej lub uzyskać dwubiegunowy sygnał wyjściowy do zasilania wzmacniacza, można również ładować akumulatory stabilnym prądem. Dla kompletnego rurociągu tl494 odwołujemy się w ostatniej części, dodatkami do niego jest tylko kondensator łagodnego rozruchu C5 i styki przekaźnika na nim. Ważnym punktem jest to, że kontrola napięcia na kondensatorach półmostka zmusiła nas do podłączenia obwodu sterowania z mocą w taki sposób, aby nie pozwalał na użycie rezerwowego zasilania z kondensatorem wygaszającym, przynajmniej z prostowaniem mostu. Możliwym rozwiązaniem jest mostek półprzewodnikowy typu prostownik diodowy lub transformator w pomieszczeniu dyżurnym.
|
Jak ci się podoba ten artykuł? |
TL494 z pełnym zasilaniem
Minął już ponad rok, odkąd poważnie podjąłem temat zasilaczy. Przeczytaj wspaniałe książki Marty'ego Browna "Źródła zasilania" i Semenova "Energoelektronika". W rezultacie zauważyłem wiele błędów w obwodach z Internetu, a ostatnio widzę jedynie okrutną kpinę z mojego ulubionego chipa TL494.
Uwielbiam TL494 za jego wszechstronność, prawdopodobnie nie ma takiego zasilacza, który nie mógłby być na nim zaimplementowany. W tym przypadku chciałbym rozważyć wdrożenie najciekawszej topologii "półmostka". Sterowanie tranzystorów półmostkowych jest izolowane galwanicznie, wymaga wielu elementów, w zasadzie konwertera wewnątrz konwertera. Pomimo faktu, że istnieje wiele sterowników pół-mostowych, jest jeszcze za wcześnie, aby używać transformatora (GDT) jako sterownika, ta metoda jest najbardziej niezawodna. Bootstrapowcy eksplodowali, ale jeszcze nie oglądałem eksplozji GDT. Transformator sterujący jest zwykłym transformatorem impulsowym, obliczanym przy użyciu tych samych wzorów, co transformator mocy ze schematem budowania. Często widziałem wykorzystanie tranzystorów dużej mocy w tworzeniu GDT. Wyjścia mikroukładu mogą wytwarzać 200 miliamperów prądu, a w przypadku dobrze skonstruowanego sterownika, to jest bardzo, osobiście kołysałem z częstotliwością 100 kiloherców IRF740, a nawet IRFP460. Spójrzmy na schemat tego sterownika:
T
Obwód ten jest zawarty na każdym uzwojeniu wyjściowym GDT. Faktem jest, że w chwili martwej pierwotne uzwojenie transformatora jest otwarte, a wtórny nie jest obciążony, więc bramka wyładowcza przejdzie bardzo długo przez samo uzwojenie, wprowadzenie rezystora podtrzymującego zapobiegnie szybkiemu ładowaniu i zjedzeniu dużej ilości energii. Schemat na rysunku jest wolny od tych wad. Fronty mierzone na rzeczywistym układzie wyniosły 160ns wzrastając i 120ns spadając na bramę tranzystora IRF740.
Mostek diodowy VD6 prostuje napięcie z uzwojenia pierwotnego i jeśli przekracza napięcie zasilania, zwraca je do kondensatora C2. Dzieje się tak z powodu pojawienia się napięcia wstecznego, jednak indukcyjność transformatora nie jest nieskończona.
Obwód może być zasilany przez kondensator wygaszający, teraz pracujący 400 woltów k73-17 przy 1,6μF. diody KD522 lub znacznie lepiej 1n4148, można zastąpić mocniejszym 1n4007. Most wejściowy może być zbudowany na 1n4007 lub użyć gotowego KTs407. Na płytce kts407 był omyłkowo używany jako VD6, niedopuszczalne jest instalowanie go w każdym przypadku, ten most musi być wykonany na diodach wysokiej częstotliwości. Tranzystor VT4 może rozproszyć do 2 watów ciepła, ale odgrywa rolę czysto ochronną, można zastosować kt814. Pozostałe tranzystory to kt361, a zastąpienie niską częstotliwością kt814 jest wyjątkowo niepożądane. Oscylator główny tl494 jest tu dostrojony do częstotliwości 200 kiloherców, co oznacza, że w trybie push-pull dostajemy 100 kiloherców. Wstrząsamy GDT na pierścieniu ferrytowym o średnicy 1-2 centymetrów. Przewód 0,2-0,3 mm. Cewki powinny być dziesięć razy większe niż obliczona wartość, co znacznie poprawia kształt sygnału wyjściowego. Im więcej ran - tym mniej trzeba załadować rezystor GDT R2. Nawijam na pierścień z zewnętrzną średnicą 18 mm 3 zwojów o 70 zwojach. Zawyżenie liczby zwojów i obowiązkowe obciążenie trójkątną składową prądu są ze sobą połączone, maleje wraz ze wzrostem obrotów, a obciążenie po prostu zmniejsza swój procentowy wpływ. Płytka z obwodem drukowanym jest podłączona, ale nie pasuje do obwodu, ale główne bloki na niej są, plus przyrost masy jednego wzmacniacza błędu i seryjny stabilizator do zasilania transformatora. Płyta jest przeznaczona do montażu w sekcji płyty mocy.
Kolejna ładowarka jest montowana zgodnie ze schematem kluczowego regulatora prądu z jednostką sterującą osiągniętego napięcia na akumulatorze, aby zapewnić jego odłączenie po naładowaniu. Do sterowania kluczem tranzystorowym wykorzystywany jest rozpowszechniony specjalistyczny układ TL494 (KIA491, К1114УЕ4). Urządzenie zapewnia regulację prądu ładowania w zakresie 1 ... 6 A (maks. 10 A) i napięcie wyjściowe 2 ... 20 V.
Kluczowy tranzystor VT1, dioda VD5 i diody mocy VD1 - VD4 przez podkładki mikowe muszą być zainstalowane na wspólnym grzejniku o powierzchni 200 ... 400 cm2. Najważniejszym elementem obwodu jest przepustnica L1. Sprawność obwodu zależy od jakości jego produkcji. Jako rdzeń można zastosować transformator impulsowy z zasilacza TVSUST lub podobnego. Bardzo ważne jest, aby rdzeń magnetyczny miał szczelinę szczelinową o wartości około 0,5 ... 1,5 mm, aby zapobiec nasyceniu w wysokie prądy. Liczba zwojów zależy od konkretnego obwodu magnetycznego i może wynosić 15 ... 100 zwojów drutu-2 2,0 mm. Jeśli liczba zwojów jest nadmierna, wówczas gdy obwód działa w trybie obciążenia nominalnego, słychać będzie niski, świszczący dźwięk. Z reguły dźwięk gwizdania występuje tylko przy średnich prądach, a przy dużym obciążeniu indukcyjność dławika z powodu odchylenia magnetycznego rdzenia spada, a gwizd zatrzymuje się. Jeśli dźwięk gwizdu zatrzymuje się przy niskich prądach, a wyjściowy tranzystor zaczyna gwałtownie się nagrzewać, gdy prąd obciążenia wzrasta dalej, rdzeń magnetycznego rdzenia jest niewystarczający do pracy z wybraną częstotliwością wytwarzania - należy zwiększyć częstotliwość chipa, wybierając rezystor R4 lub kondensator C3 lub zainstalować dławik o większym rozmiarze. W przypadku braku tranzystora mocy struktury pnp w obwodzie, można użyć potężnych tranzystorów struktury npnjak pokazano na rysunku.
Jako dioda VD5 przed dławikiem L1, pożądane jest użycie dowolnych dostępnych diod z barierką Schottky'ego, zaprojektowanych dla prądu o wartości co najmniej 10 A i napięciu 50V, w skrajnym przypadku można zastosować diody średniej częstotliwości KD213, KD2997 lub podobne zaimportowane. W przypadku prostownika można użyć dowolnych diod o dużej mocy dla prądu o wartości 10 A lub mostka diodowego, na przykład KBPC3506, MP3508 lub tym podobnych. Opór bocznika w obwodzie, pożądane jest dostosowanie do wymaganego. Zakres regulacji prądu wyjściowego zależy od stosunku rezystancji rezystorów w obwodzie wyjściowym 15 układu scalonego. W dolnej pozycji silnika zmiennego rezystora regulacji prądu, napięcie na styku 15 mikroukładu musi pokrywać się z napięciem na boczniku, gdy przepływa przez niego maksymalny prąd. Rezystor zmienny Regulacja prądu R3 może być zainstalowana z dowolnym oporem znamionowym, ale będziesz musiał podnieść sąsiedni stały rezystor R2, aby uzyskać wymagane napięcie na styku 15 mikroukładu.
Zmienny rezystor do regulacji napięcia wyjściowego R9 może mieć również dużą zmienność rezystancji znamionowej 2 ... 100 kΩ. Wybór rezystancji rezystora R10 określa górną granicę napięcia wyjściowego. Dolna granica jest określona przez stosunek rezystancji rezystorów R6 i R7, ale niepożądane jest instalowanie go poniżej 1 V.
Mikroukład instaluje się na małej obwodzie drukowanym 45 x 40 mm, pozostałe elementy obwodu są instalowane na podstawie urządzenia i grzejnika.
Schemat okablowania połączenia PCB przedstawiono na poniższym rysunku.
Warianty obwodów drukowanych w lay6
Za pieczęci mówimy dziękuję w komentarzu Demo
W obwodzie zastosowano przewijany transformator mocy TC180, ale w zależności od wielkości wymaganych napięć wyjściowych i prądu można zmienić moc transformatora. Jeśli napięcie wyjściowe 15 V i prąd 6A jest wystarczające, to transformator mocy moc 100 watów. Powierzchnia grzejnika może zostać zmniejszona do 100 ... 200 cm2. Urządzenie może być używane jako zasilacz laboratoryjny z regulowanym ograniczeniem prądu wyjściowego. Dzięki obsłudze elementów obwód zaczyna działać natychmiast i wymaga jedynie regulacji.
Źródło: http://shemotehnik.ru
