Многие начинающие знакомство с импульсниками, начинают собирать то, что по проще.
В том числе и с этой схемы:
Я также начинал с нее.
Вполне рабочая схема, но если ее немного доукомплектовать, то получится достойный импульсный БП для начинающих и не только.
Вот как то так:
Шум, видимый на первом рисунке, в больших масштабах времени, соответствует колебаниям тока при переключении транзисторов. Даже если эффект на сигнал впечатляет, эти пики не являются неприятными для электромеханического применения. Первое решение имеет преимущество простоты, но не позволяет получить доступ к очень низким частотам.
Некоторые схемы управления имеют только один вход, что позволяет избежать использования инвертирующего вентилятора. Схема управления применяет мертвое время 500 нс между элементами управления двух ворот, чтобы избежать одновременной проводки двух транзисторов.
Большинство деталей выпаивал из старых компьютерных БП и старых мониторов. В общем собирал из того что нормальные люди выбрасывают на свалку.
Вот так выглядит ИИП в сборе:
А вот уже БП с нагрузкой. 4 лампы по 24 вольта. По две штуки в каждое плечо.
Управляющее напряжение и синий, напряжение на красной нагрузке. По сравнению с предыдущей схемой управления она вводит большую задержку между переключением управляющего напряжения и напряжения на транзисторах. Для этой схемы частота переключения 100 кГц слишком велика, потому что рабочий цикл входа не идентичен на выходе.
Научная деятельность. Научно-исследовательская деятельность, разработанная преподавателями кафедры, находится в следующих основных направлениях. Аналоговые и импульсные источники питания постоянного тока, предназначенные для питания маломощного оборудования.
Замерял общее напряжение и ток в одном плече. За пол часа работы с нагрузкой, радиатор нагрелся около 50*.
В общем получился блок потания на 400Ватт. Вполне можно запитать 2 канала усилителя по 200Ватт.
Основную проблему для начинающих создает намотка трансформатора.
Трансформатор можно намотать на кольцах, или выдернуть транс из компового БП.
Я взял транс из старого монитора, а так как в мониторах транс с зазором, я взял сразу два.
Источники бесперебойного питания. Они формируют на своем выходе напряжение питания с параметрами сети электропитания в переменном или постоянном напряжении. Предназначен для резервирования электроснабжения ответственных объектов в информатике, медицине, электричестве и многом другом.
Электронные преобразователи для питания различных электротехнологий. ¨ низковольтные силовые выпрямители для электрохимических процессов. ¨ высокочастотный нагрев для сварки труб и других металлических профилей, для сушки бумаги, дерева, для склеивания пластмасс.
Эти трансы кидаю в банку, заливаю ацетоном, закрываю крышкой и курю.
На следующий день открыл банку, один транс сам развалился, второй немного пришлось расшевелить руками.
Преобразователи мощности для реверсирования привода двигателей постоянного и переменного тока с точным позиционированием и контролем скорости. Приборы для питания катушки возбуждения мощных синхронных генераторов и двигателей. Мощные устройства для управления мощностью переменного и постоянного тока в сочетании с цепями управления и управления различными технологическими параметрами - температура, освещение, напряжение, скорость, мощность и т.д.
Зарядные устройства для батарей любого типа. Специализированные устройства для измерения, контроля и улучшения параметров потребляемой электрической энергии. Электронные схемы управления параметрами и процессами, промышленные контроллеры, схемы управления мощностью силовых преобразователей.
Так как с двух трансов получится один, я размотал одну катушку. Ничего не выбрасываю, все пригодится для намотки нового транса.
Можно конечно спилить феррит, чтобы убрать зазор. Но у меня старых мониторов как грязи и с стачиванием зазора не заморачиваюсь.
Сразу же переставил ноги, распиновка как и в комповом трансе, а лишние выбросил.
Силовые электронные преобразователи в системах с возобновляемыми источниками энергии. Отдел электроники учит студентов других факультетов ТУ-София следующим образом. Факультет экономики и делового администрирования в электронике, степень бакалавра, второй курс.
Коммутируемые ресурсы - это современная замена сетевых ресурсов общим трансформатором. Разница между переключением и линейным источником в основном заключается в использовании регулятора мощности. При переключении источников питания силовой элемент загружается импульсом. Он поочередно переключается и расширяется. Используются преимущества импульсного режима элемента. В импульсном режиме импульсная выходная мощность может быть значительно больше, чем в линейном режиме с использованием одного и того же силового элемента.
Потом в программе Старичка рассчитываю под нужное мне напряжение и ток.
Подгоняю расчеты под провод который есть в наличии.
Длинна катушки 26,5мм. У меня есть провод 0,69. Считаю 0,69х2(двойным проводом)х38 витков / делю на 2 (слоя) =26,22мм.
Получается 2 провода 0,69 лягут ровно в два слоя.
Источники переключения делятся по частоте. С частотой сети без трансформатора с импульсным управляющим трансформатором в первичной части управления импульсом во вторичной части. Двойное действие двойного действия с четырьмя переключателями двойного действия с емкостными делителями.
Теперь готовлю медную ленту для намотки вторички. Лентой легко мотать, провода не путаются, не распадаются и ложатся виток к витку.
Мотаю сразу четырьмя проводами 0,8мм, 4 полу обмотки.
В рейку забил 2 гвоздя, натянул 4 провода, промазал клеем.
Благодаря этим источникам невозможно добиться большой стабильности. Они тяжелее и объемнее, но значительно дешевле. Их использование не ограничено передаваемой мощностью. Они подходят для менее требовательных применений, где нам не нужна предельная стабильность, точность и отсутствие требований к выходному напряжению пульсации.
Их также называют импульсом. Управление импульсом позволяет значительно снизить потери мощности на регуляторе. Управляющий элемент, который в этом случае является транзистором, действует как управляемый переключатель. Ток протекает через него только на определенный период рабочего цикла.
Пока лента сохнет мотаю первичку. Пробовал мотать два одинаковых транса, в одном первичку мотал целиком, в другом мотал половину первочки, потом вторичку и в конце вторую половину первички(так как намотаны комповские трансы). Так вот разницы в работе обеих трансов не заметил никакой. Больше не заморачиваюсь и мотаю первичку целой.
В общем мотаю: намотал один слой первички, так как нету третьей руки чтобы поддерживать, обматываю узким скотчем в один слой. При нагреве транса скотч расплавится, и если где-то был послаблен виток, скотч склеит как клеем. Теперь наматываю пленочную ленту, ту что с разобранного транса. и доматываю первичку.
Поскольку транзистор всегда полностью открыт, а затем полностью закрыт, потери мощности значительно меньше линейного регулятора. Коммутируемые источники питания с трансформатором с рабочей частотой сети. На следующем рисунке показана блок-схема. Используя этот тип контроллера, мы улучшим использование трансформатора. Мы будем влиять на его размеры, вес, а также повышать эффективность по сравнению с обычными источниками. В качестве переключателя есть симистор, который управляется по фазе. Выходное напряжение подается на делитель на диод оптопары, который управляет фототранзистором.
За изолировал первичку, положил экран(медная фольга) только чтобы небыло полного витка, не должна сходится на 3-5мм.
Экран забыл сфоткать.
Лента высохла, и таким макаром мотаю вторичку.
Намотал слой вторички, выровнял ряд узкими полосками с разобранного транса, за изолировал, домотал вторичку, за изолировал
Он управляет входом схемы управления фазой триака. Если выходное напряжение меньше требуемого, то через диод проходит меньший ток, и фототранзистор активируется. На входе схемы управления происходит более низкое напряжение. Это приводит к тому, что триаки триггера передаются в область более высокого среднего значения напряжения, подаваемого на трансформатор, и напряжение на конденсаторе выходного фильтра увеличивается.
Если выходное напряжение выше, действие противоположное. На следующем рисунке показана блок-схема переключающего источника питания с управлением на первичной стороне импульсного трансформатора. Рис. 2: Блок-схема переключения источника питания с более высокой рабочей частотой.
Воткнул ферриты, стянул их узким скотчем(около 10 слоев), с баллончика залил лаком сверху и снизу, чтобы транс не цикал и под тепло вентилятор. Пусть сохнет.
В итоге готовый трансформатор:
На намотку транса потратил минут 30. И около часа на подготовку и зачистку с залуживанием проводов.
Трансформатор удаляется в обычной форме. Это уменьшает требования к току предельного коллекторного переключающего транзистора, уменьшая размеры и вес. Он работает импульсно с высокой частотой переключения транзистора. Широкополосный помеховой фильтр включен в сетевое питание. Это предотвращает попадание в сеть источников помех от источника. Затем напряжение «ступенчато» с помощью переключающих транзисторов с частотой десятков кГц. Это напряжение применяется к первичной обмотке высокочастотного трансформатора.
Мастер-класс по созданию своими руками самодельного импульсного сетевого источника питания.
Автор конструкции (Сергей Кузнецов его сайт – classd.fromru.com) разрабатывал этот самодельный сетевой источник питания
для запитки мощного УМЗЧ (Усилителя Мощности Звуковой Частоты). Преимущества импульсных сетевых источников питания
перед обычными трансформаторными источника питания очевидны:
Со вторичной стороны напряжение снова направлено, сглажено и готово к использованию. Устойчивость выходного напряжения поддерживается обратной связью, которая выводится с выхода на схему, которая управляет переключением. За переключателем имеется прямоугольное напряжение в десятки кГц и амплитуда в соответствии с соотношением.
Это напряжение преобразуется импульсным трансформатором с ферритовым сердечником в требуемый размер, преобразованное напряжение направляется диодами Шоттки и далее фильтруется выходным фильтром. Источник обратной связи такой же, как и для линейных источников, кроме того, есть цепь, работающая от переключателя, который изменяет напряжение постоянного тока на прямоугольное напряжение. Если входная секция не используется в проводке, будет подключен преобразователь постоянного тока.
Однако, изготовление импульсного сетевого источника питания требует гораздо больше усилий и познаний, по сравнению с изготовлением обычного низкочастотного 50 Герцового блока питания. Низкочастотный блок питания состоит из сетевого трансформатора, диодного моста и сглаживающих конденсаторов фильтра, импульсный же имеет гораздо более сложную структуру.
Преимуществом переключающих источников является их малый размер, особенно размер трансформатора, который намного меньше по сравнению с сетевым трансформатором. Недостатком может быть помеха, возникающая при переключении силовых транзисторов. Его можно частично фильтровать, но обычно мы не достигаем качества линейного источника.
Блок-схема источника питания
Блок-схема обычного источника питания
Рис. 1: Блок-схема обычного источника питания. Конструкция отдельных блоков питания изменяется на практике в зависимости от типа и фокуса. В зависимости от применения качество блоков зависит от различных жестких требований, например, от пульсации выходного напряжения постоянного тока, с точки зрения величины тока, который требуется нарисовать, или с точки зрения сопротивления перегрузки. Источники питания могут поставлять несколько разных напряжений, размеры, механический дизайн или проблема удаления тепла в результате активности ресурсов также могут играть определенную роль.Основной минус импульсных сетевых блоков питания – наличие высокочастотных помех, с которыми придется побороться, в случае неправильной трассировки печатной платы, либо при неправильном выборе компонентной базы. При включении ИБП, как правило, в розетке наблюдается сильная искра. Это обуславливается большим пиковым током запуска блока питания, в виду заряда конденсаторов входного фильтра. Для исключения таких всплесков тока, разработчики проектируют различные системы “мягкого старта” которые в первой фазе работы заряжают малым током конденсаторы фильтра, а при окончании заряда организуют подачу уже полного напряжения сети на ИБП. В данном случае применен упрощенный вариант такой системы, представляющий собой последовательно соединенный резистор и термистор, ограничивающие ток заряда конденсаторов.
Всегда зависит от дизайнера или пользователя, чтобы выбрать соответствующий тип блоков в соответствии с требованиями. На практике также используются сетевые распределения с частотой, отличной от 50 Гц. Трансформатор представляет собой невращающуюся электрическую машину. Задача сетевого трансформатора - изменить амплитуду сетевого гармонического напряжения и гальванически отделить другие цепи питания от сети. Выход трансформатора представляет собой гармоническое напряжение той же частоты, что и на входе, но с другой амплитудой.
Помимо трансформации напряжений и токов, сетевые трансформаторы могут выполнять еще больше задач, таких как изменение количества фаз и т.д. они изготавливаются как однофазные и трехфазные. Преобразование напряжений и токов связано с требованием для экономичной передачи энергии. Таким образом, со стороны ввода первичной обмотки сетевой трансформатор подключается к сети, на стороне выхода, вторичной и чаще всего нагружается схемой выпрямителя. Конкретная конструкция двух обмоток может быть различной на практике, например, катушки могут быть намотаны одна над другой.
В основе схемы лежит шим-контроллер IR2153 в стандартной схеме включения. Полевые транзисторы IRFI840GLC можно заменить на IRFIBC30G, другие транзисторы автор ставить не рекомендует, так как это повлечет необходимость уменьшения номиналов R2, R3 и соответственно к росту выделяемого тепла. Напряжение на шим-контроллере должно быть не ниже 10 Вольт. Желательна работа микросхемы от напряжения 11-14 Вольт. Компоненты L1 C13 R8 улучшают режим функционирования транзисторов.
Количество выходных обмоток также может меняться в соответствии с требованиями. Рис. 2: Принцип сетевого трансформатора. Рис. 4: Тороидальный трансформатор. Рис. 5: Графические знаки на трансформаторах. Выпрямитель преобразует переменное напряжение трансформатора в постоянный. На практике, однако, выходное напряжение выпрямителя является волнообразным. Сокращение этой пульсации до минимума и обеспечение стабильности выходного напряжения или тока для изменения различных переменных, параметров или эффектов - задача стабилизатора.
С точки зрения спектра сигнала, как правило, это преобразование одной гармонической составляющей сетевого напряжения в компонент постоянного тока. Выпрямители классифицируются как трансформатор питания. Выпрямитель - это схема, целью которой является направить сигнал, чаще всего гармонический, поэтому преобразуйте его в постоянный постоянный сигнал.
Дроссели, стоящие по выходу источника питания 10мкг намотаны проводом 1мм на ферритовых гантелях с магнитной проницаемостью 600НН. Можно мотать на стержнях от старых приёмников, хватит витков 10-15. Конденсаторы в источнике питания необходимо применять низкоимпендансные, с целью снижения ВЧ шумов.
Трансформатор был рассчитан при помощи программы Transformer 2. Индукцию нужно выбирать как можно меньше, лучше не более 0.25. Частоту в районе 40-80к. Автор не рекомендует применение колец отечественного производства, в виду не идентичности параметров феррита и значительных потерь в трансформаторе. Печатная плата проектировалась под трансформатор типоразмера 30х19х20. При наладке источника питания запрещено соединять землю осциллографа в точку соединения транзисторов. Первый запуск блока питания желательно произвести при последовательно подключенной с источником лампе на 220в мощностью 25-40W, при этом нельзя сильно нагружать ИБП. Печатную плату блока в формате LAY можно скачать
