Раз источник, два источник…

Автор: pnp_machinist
Опубликовано 20.09.2014
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2014"

Как известно львиная доля поломок электронных устройств приходится на источники питания. И любое электронное устройство должно от чего-то питаться. Так возникла необходимость в простом, недорогом, надёжном источнике питания мощностью до 100 Вт. Который может служить как источником питания портативного компьютера ,  зарядным для  аккумулятора, и источником тока для светодиодного освещения т.д. и т.п. Этим всем требованиям вполне отвечает импульсный обратноходовой источник питания. Напомню, что данный тип преобразователей уже сам по себе является источником тока. Исходя из выше указанных требований. Были изготовлены два источника питания разной мощности один 80 Вт. Другой 10 Вт. 80-ти ватный изготовлен на UC3843, за основу взята схема из описания микросхемы. Другой получился всего на 3-х транзисторах.

Источник питания 80 Вт.

О достоинствах и недостатках микросхемы UC384x уже много написано. Отмечу только значимые элементы конструкции. Частота преобразования 80 кГц. Определяется цепочкой R12 C6. Не рекомендуется величина емкости менее 2000 пФ. Расчёт наминала резистора по формуле F=1,72/R(kom)*C(mkF). Вход усилителя ошибки не используется в виду его высокого входного сопротивления и подверженности помехам. Поэтому сигнал обратной связи заведён в компаратор . Что конечно ухудшает частотные характеристики контура регулирования, но за то меньше шансов для возбуждения. Использование диода Шоттки на выходе микросхемы не обязательно, но крайне желательно для предотвращения выбросов отрицательного напряжения обусловленных не стабильностью выходного каскада микросхемы. Диод необходимо размещать как можно ближе к выводу. Причём эффективен диод с падением напряжения менее 0.3 вольт. Наличие демпферной цепи D7. C17. R18  также крайне желательно. Благодаря которой значительно уменьшается выброс  напряжения на вторичной обмотке трансформатора.  Выпрямительный диод не может-же открываться мгновенно. Это хорошо видно на приведённых осциллограммах . Также для борьбы с этим явлением эффективно снижение индуктивности рассеивания и собственной емкости трансформатора. Поэтому первичная обмотка разделена на 2 части и желательно её выполнять секционной. Вторичная обмотка  размещена между частей первичной обмотки. Для ослабления внешних полей трансформатора лучше использовать сердечник с зазором только по центральному керну. Обмоточные данные и выбор трансформатора определены при помощи программы Flyback(6100) и указаны на схеме, сердечник ETD-29 материал N87.

При номинале резистора R1 = 0,5 Ом. И транзисторе 4N60 Выходная мощность ограничена на уровне 75 Вт. Соответственно при увеличении этого резистора мощность будет снижаться. Минимальная величина для данной схемы и транзистора 0.3 Ом. При длительной работе температура совместного радиатора (60х30х8мм) для диода и транзистора 4N60 не превысила 80 гр.

Настройка и проверка преобразователя сводится к установке выходного напряжения регулировкой делителя напряжения для стабилитрона TL431. Для этого удобно соединить выход преобразователя с выводом 7 UC3843, разделительный конденсатор С2 при этом должен быть замкнут. На выход преобразователя подаём напряжение с регулируемого источника, осциллографом или частотомером контролируем наличие частоты 80 кГц. На базе транзистора Q1. При срабатывании стабилитрона TL431 сигнал на базе транзистора должен отсутствовать. Таким образом проверяется уровень желаемого выходного напряжения. Не забывайте, что максимальное напряжение питания UC3843 не превышает 30 вольт. На этом регулировку можно считать законченной, не забывайте восстановить схему. Если все остальные цепи исправны то можно включать источник в сеть. Далее приведены осциллограммы в основных узлах схемы.

Форма тока на резисторе R1 при нагрузке 100% -пиковое значение 1.8 вольта или ток примерно 4А. , что оправдывает применение транзистора 4N60 или даже 3N60.

Напряжение на вторичной обмотке при нагрузке 70 и 100%

Напряжение на выходе при перегрузке  и 70 %

Простой источник питания 10 Вт.

Данной схемой пользуюсь  давно. В виду её простоты и надёжности. Данные для трансформатора указаны на схеме, сердечник ш-образный EE-20 материал N87.

Как часто пишут –собранный из исправных деталей в настройке не нуждается -)

При данной мощности преобразователя снижены требования к намотке трансформатора. Вторичная обмотка для упрощения изготовления трансформатора намотана поверх первичной. Для лучшей изоляции я использую провод МГТФ. При приведённых на схеме номиналах мощность преобразователя достигает 12 Вт. При этом установка силового транзистора на тепло отвод не обязательна. Уровень пульсаций выходного напряжения минимальный и в большинстве случаев для некритичных случаев наличие дросселя на выходе не обязательно.  Данная схема работоспособна при сетевом напряжении 80 вольт. Частота преобразования меняется в зависимости от нагрузки и может находится в пределах от 18 до 100 кГц. Допускается применение силового транзистора 4N60.

Настройка сводится к установке желаемого выходного напряжения при помощи делителя R18 R17, при этом необходимо учитывать максимальное обратное напряжение выходного диода D8. При необходимости увеличивать число витков вторичной обмотки –пропорционально выходного напряжения.

Обсуждения на форуме

Файлы:
Архив схем и плат

Все вопросы в Форум.