Size popüler IR2153 yongasındaki UMZCH için darbeli güç kaynağını sunuyoruz.
Bu güç kaynağı aşağıdaki avantajlara sahiptir:
- Hem darbe transformatörünün birincil sargısında hem de ikincil güç devrelerinde aşırı yüklere ve kısa devrelere karşı koruma.
- UPS yumuşak başlatma devresi.
- UPS girişindeki varistör, şebeke voltajında tehlikeli bir değerin üzerinde bir artışa ve girişe 380V uygulanmasına karşı koruma sağlar.
- Basit ve ucuz devre.
UPS'in ana teknik özellikleri (özellikler özel durumum için verilmiştir):
Uzun süreli çıkış gücü - 300W
Kısa süreli çıkış gücü - 500W
Çalışma frekansı - 50kHz
Çıkış voltajı - 2x35V (transformatörün sargısına bağlı olarak gerekli çıkış voltajlarını alabilirsiniz).
Verimlilik - en az% 85 (transformatöre bağlıdır)
UPS'in kontrol kısmı standarttır ve doğrudan IR2153'teki veri sayfasından alınır.
UPS devresi ayrıca şunları içerir: aşırı yüklere ve kısa devreye karşı koruma. Koruma, bir düzeltme direnci - R10 kullanılarak istenen herhangi bir açma akımına yapılandırılabilir. Korumanın çalışması LED HL1'in yanmasıyla gösterilir. Aktif koruma ile UPS, yüksüz rölantide olduğu gibi aynı akımı tüketirken, herhangi bir süre boyunca acil durumda kalabilir. Benim versiyonumda koruma, UPS'den gelen güç tüketimi 300W veya daha fazla olduğunda çalışacak şekilde yapılandırılmıştır. Bu, UPS'in aşırı yüklenmemesini ve aşırı ısınma nedeniyle başarısız olmamasını sağlar. Bir akım sensörü olarak, bu devre bir darbe transformatörünün birincil sargısına seri olarak bağlanan dirençleri kullanır. Bu, bir akım transformatörünün sarılması zaman alıcı sürecini ortadan kaldırır. Kısa devre veya aşırı yük durumunda, R11'deki voltaj düşüşü önceden belirlenmiş bir değere ulaştığında, VT1 temelindeki voltajın 0.6 - 0.7V'den fazla olduğu bir değer olduğunda, koruma çalışır ve mikro devrenin güç kaynağı toprağa kaydırılır. Bu da sürücüyü ve tüm PSU'yu bir bütün olarak devre dışı bırakır. Aşırı yük veya kısa devre ortadan kalkar kalkmaz sürücü gücü devam eder ve güç kaynağı normal şekilde çalışmaya devam eder.
UPS devresi yumuşak bir başlatma sağlar, bunun için UPS'de başlatma akımını sınırlayan özel bir ünite vardır. KGK'yı başlatırken tuşların çalışmasını kolaylaştırmak için bu gereklidir. UPS'i ağa bağlarken, başlangıç akımı direnç R6 ile sınırlanır. BU akım bu dirençten akar. Bu akım birincil birincil kapasitans C10 ve ikincil kapasitansları şarj eder. Tüm bunlar bir saniyenin kesirlerinde olur ve şarj tamamlandığında ve akım tüketimi nominal değere düştüğünde, K1 rölesinin kontakları kapanır ve röle kontakları R6'yı baypas eder, böylece UPS tam güçte başlatılır. Tüm süreç 1 saniyeden fazla sürmez. Bu süre tüm geçici süreleri tamamlamak için yeterlidir.
Sürücü, genellikle yapıldığı gibi, + 310V veriyolundan ana doğrultucudan sonra değil, doğrudan bir diyot ve bir söndürme direnci ile ağdan beslenir. Bu şekilde beslenme bize aynı anda birkaç avantaj sağlar:
1. Söndürme direncinde harcanan gücü azaltır. Bu, karttaki ısı üretimini azaltır ve devrenin genel verimliliğini artırır.
2. + 310V veri yolu üzerinden güç kaynağından farklıdır ve sürücü besleme voltajında daha düşük bir dalgalanma seviyesi sağlar.
Güç kaynağının girişinde, sigortanın hemen ardından bir varistör monte edilir. Tehlikeli bir sınırın üzerinde yükselen gerilime karşı koruma sağlar. Bir kaza durumunda, varistör direnci keskin bir şekilde düşer ve bunun sonucunda F1 sigortası patlar ve böylece devreyi keser.
Bu şekilde UPS'yi tam güçte test ettim.
В качестве нагрузки у меня выступают 4 керамических, проволочных резистора мощностью 25Вт, погруженные в емкость с "кристально чистой" водой. После часа прохождения тока через такую воду все примеси всплывают наверх и чистая вода превращается в бурую, ржавую жижу. Вода усиленно испарялась и за час испытаний нагрелась практически до кипения. Вода необходима для отвода тепла от мощных резисторов, если кто не понял.
Трансформатор в моем варианте ИБП, намотан на сердечнике EPCOS ETD29. Первичная обмотка проводом 0,8мм2, 46 витков в два слоя. Все четыре вторичные обмотки намотаны тем же проводом в один слой по 12 витков. Может показаться, что сечение провода не достаточно, но это не так. Для работы этого ИБП на питание УМЗЧ этого достаточно, так как средняя потребляемая мощность значительно ниже максимальной, а кратковременные пики тока ИБП без труда отрабатывает за счет емкостей питания. При долговременной работе на резистор, при выходной мощности 200Вт, температура трансформатора не превысила 45 градусов.
Для увеличения выходного напряжение более 45В необходимо заменить выходные диоды VD5 VD6 на более высоковольтные.
Для увеличение выходной мощности необходимо использовать сердечник с большей габаритной мощностью и обмотками, намотанными проводом большего сечения. Для установки другого трансформатора придется изменить рисунок печатной платы.
Печатная плата в готовом виде выглядит так (выполнено ЛУТом):
Размеры платы 188х88мм. Текстолит я использовал с толстой медью - 50мкм, вместо стандартных 35мкм. Можно использовать медь стандартной толщины. В любом случае не забывайте хорошенько пролудить дорожки.
Список радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
---|---|---|---|---|---|---|
Драйвер питания и MOSFET | IR2153D | 1 | Поиск в Utsource | |||
VT1 | Биполярный транзистор | 2N5551 | 1 | Поиск в Utsource | ||
VT2 | Биполярный транзистор | 2N5401 | 1 | Поиск в Utsource | ||
VT3 | Биполярный транзистор | KSP13 | 1 | Или MPSA13 | Поиск в Utsource | |
VT4, VT5 | MOSFET-транзистор | IRF740 | 2 | Поиск в Utsource | ||
VD1 | Стабилитрон | 1N4743A | 1 | 13В 1.3Вт | Поиск в Utsource | |
VD2, VD4 | Выпрямительный диод | HER108 | 2 | Или другой быстрый диод | Поиск в Utsource | |
VD3 | Выпрямительный диод | 1N4148 | 1 | Поиск в Utsource | ||
VD5, VD6 | Диод Шоттки | MBR20100CT | 2 | Или другой на соответствующее напряжение и ток | Поиск в Utsource | |
VDS1 | Выпрямительный диод | 1N4007 | 4 | Поиск в Utsource | ||
VDS2 | Диодный мост | RS607 | 1 | Поиск в Utsource | ||
VDR1 | Варистор | MYG14-431 | 1 | Поиск в Utsource | ||
HL1 | Светодиод | Красный 5мм | 1 | Только красный! Другие цвета не допустимы! | Поиск в Utsource | |
K1 | Реле | TIANBO HJR-3FF-S-Z | 1 | Катушка 12В 400Ом | Поиск в Utsource | |
R1 | Резистор 0,25Вт | 8.2 кОм | 1 | Поиск в Utsource | ||
R2 | Резистор 2Вт | 18 кОм | 1 | Поиск в Utsource | ||
R3 | Резистор 0,25Вт | 100 Ом | 1 | Поиск в Utsource | ||
R5 | Резистор 0,25Вт | 47 кОм | 1 | Поиск в Utsource | ||
R6 | Резистор 2Вт | 22 Ом | 1 | Поиск в Utsource | ||
R4, R7 | Резистор 0,25Вт | 15 кОм | 2 | Поиск в Utsource | ||
R8, R9 | Резистор 0,25Вт | 33 Ом | 2 | Поиск в Utsource | ||
R10 | Резистор подстроечный | 3.3 кОм | 1 | Многооборотный | Поиск в Utsource | |
R11, R11 | Резистор 2Вт | 0.2 Ом | 2 | Поиск в Utsource | ||
С1, С3, С17, С18 | Конденсатор неполярный | 100 нФ х 400В Х2 | 4 | Поиск в Utsource | ||
С2 | Конденсатор неполярный | 470 нФ х 400В | 1 | Поиск в Utsource | ||
C4, C5, C7 | Электролит | 220 мкФ х 16В | 3 | Поиск в Utsource | ||
С6, C8 | Конденсатор неполярный | 1 нФ | 2 | Керамические | Поиск в Utsource | |
С9 | Конденсатор неполярный | 680 нФ | 1 | Керамический | Поиск в Utsource | |
С10 | Электролит | 330 мкФ х 400В | 1 | Поиск в Utsource | ||
С11, С12 | Конденсатор неполярный | 1 мкФ х 400В | 2 | Поиск в Utsource | ||
С13, С14, С15, C16 | Электролит | 1000 мкФ х 63В | 4 | Поиск в Utsource | ||
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- IBP200W.lay (255 Кб)
Комментарии (565)
|
Я собрал (6) |
Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
Возникла проблема - выходные пульсации 100Гц. Между +36 и -36 пульсации составляют около 5В при нагрузке 115 Вт. При увеличении входной ёмкости с 330 до 720 мкФ пульсации уменьшаются примерно до 2 - 2.5 В
На холостом ходу все работает нормально, но при подключении нагрузки начинает мигать диод и из трансформатора исходят щелкающие звуки. Трансформатор мотал сам на сердечнике формы EI, 46 витков первичка (0.8 мм диаметр) и две вторички с отводом из серидины по 18 витков (0.8 мм диаметр).
Подстроечным резистором исправить проблему не удалось.
Может ли быть проблема в пробое первичной обмотки?
Попробую перемотать трансформатор и усилить изоляцию между слоев, может поможет...
Просто при нагрузке в 3-5 Вт, все работает отлично, как только увеличиваю нагрузку, сразу такая беда случается...
Выставить нормально защиту по току тоже не могу, т.к. после срабатывания защита не отключается, когда я убираю нагрузку.
Можно-ли это как-нибудь исправить?
Без защиты бп работает отлично, уже зарядил 4 аккумулятора. Спокойно выдерживает 150Вт нагрузки. Но на охлаждение ключей и выпрямительных диодов нужно охлаждение посерьезнее, я поставил маленький вентилятор.
Данная программа поможет вам определить все намоточные данные вашего трансформатора.
Трансформатор в моем варианте ИБП, намотан на сердечнике EPCOS ETD29. Первичная обмотка проводом 0,8мм2, 46 витков в два слоя. Все четыре вторичные обмотки намотаны тем же проводом в один слой по 12 витков. Может показаться, что сечение провода не достаточно, но это не так. Для работы этого ИБП на питание УМЗЧ этого достаточно, так как средняя потребляемая мощность значительно ниже максимальной, а кратковременные пики тока ИБП без труда отрабатывает за счет емкостей питания. При долговременной работе на резистор, при выходной мощности 200Вт, температура трансформатора не превысила 45 градусов.
Защелка на T1, Т2 - это и есть аналог тиристора. Другое дело, что сама схема защиты придумана дилетантом. Ниже я предложил простой вариант исправления схемы защиты.
1. Разводка силовой части - плохая. Провода силовой части (особенно высокочастотной) должны быть минимальными, а они размазаны по всей плате. Это еще и отличный радио передатчик помех получился.
2. Защита от КЗ - ее просто нет. Смысл защиты - мгновенно снять питание с вывода 1 микросхемы и сорвать генерацию драйвера. А что на самом деле? После срабатывания "защелки" на транзисторах VT1, VT2 происходит разряд конденсатора 220 мкф, определяемый в основном резистором R3. При этом постоянная разряда = R*C= 220мкф * 100ом= 22 мл. Это равно частоте сети 50 Гц. А преобразователь работает на частоте в 1000 раз больше. То есть, после КЗ он еще 1000 периодов о КЗ на выходе не ведает (да и никогда уже не узнает). Редкие экземпляры транзисторов, возможно и выживут. Нужно отметить, что защита от небольшой перегрузки при этом будет работать нормально.
Сейчас делаю свою разводку платы (заодно подправлю защиту).
1. Т4 д.б. ВЫСОКОВОЛЬТНЫМ,
2. Т1 есть смысл поставить германиевый (ступенька меньше -> R11 меньше-> Ррассеиваемая меньше), 3. ложные срабатывания защиты м.б. из-за отсутствия снаббера, что не есть гуд
4. Вашу идею поддерживаю, ++!
Отвечаю:
1. Параллельно С5 стабилитрон можно для корректности и поставить, а можно и нет. В данной схеме напряжение на С5 определяется номиналом резистора R2 = 18 ком и потреблением драйвера. При 18 ком - это небольшое напряжение.
Ключ, который я дополнительно поставил - ничего в этом плане не меняет. Напряжение на С5 выше положенного не поднимется. Когда сработает защелка на T1,Т2 (аналог тиристора), то Т4 отключится и будет происходить долгий разряд С5, пока ток защелки не уменьшиться до тока отпускания. Сразу начнется новый заряд С5 и тут же подключится питание драйвера. Бедное твоё ухо...
2. Что касается германиевого транзистора в качестве Т1, то теоретически ты прав, а на практике - большая бяка может получиться. У германиевого транзистора нет "пяточки" как у кремниевого, который до 0,3 вольт практически не потребляет базового тока. Германиевый действительно начнет открываться уже при малом напряжении на его базе и сразу давать ток в базу T2 (что в нашем случае действительно хорошо). Когда напряжение на базе Т2 достигнет "пяточки" и начнет расти его базовый ток - защелка сработает. Все как бы хорошо, но из-за отсутствия пяточки у германиевого транзистора точка срабатывания защиты будет на 100 % зависеть от его бетта, а германиевые транзисторы в этом плане - полное говно, к сожалению (как и по токам утечки). При изменении температуры точка срабатывания защиты будет болтаться, как говно в проруби. Именно поэтому кремниевые их практически полностью вытеснили.
Где это ты увидел неблагодарное дело - разряд С5 через 100 ком? Это ты резистор в базе Т3 имеешь в виду? Так он шунтируется б-э переходом T3. Основное время разряда, как и в схеме автора определяется резистором R3=100ом.
Эдак ты и без правого уха останешься, дружище...
Для защиты силовых ключей используется отключение внутреннего генератора микросхемы.
Отключение силовых ключей происходит практически мгновенно.
Первый "бок" в этой схеме ТРАНС.
Ни один нормальный расчет не дает по первичке на данном сердечнике 46вит.(да множество проог дает..) но собрал на "стапеле" для ИИП и сразу 2шт мотнул...46 - бешенный разогрев на 5-й минуте... Оптимизировал до 105 вит. с пересчетом вторички - делал на другое напряжение.
(сердечники АНАЛОГИЧНЫЕ приведенному в схеме).
[Автор]
Перешел на 2161 - да цена но она того стоит - и плавный пуск и защита всё есть.
Но универсальность и простота схемотехнических решений на 2153 всё равно интересна и актуальна.(цена тоже тому причина)
[Автор]
Там нарисован крестик, я так понял дорога там отсутствует, то есть базы VT1 и нового транзистора не соединены, я правильно понял?
[Автор]
И такой вопрос как не сильно потроша схему можно отключить защиту?
С защитой наверно не продумал перед тем как делать платы.
Что то я прощелкал наличие входа для прекращения генерации в описании у производителя. Поэкспериментирую
[Автор]
Греется трансформатор.
Какая допустимая температура возможна на трансформаторе ?
Я поставил вентилятор на низких оборотах для обдува транса, теперь вся комната пахнет горелым.. Горения и перегрева на самой плате нет.
[Автор]
Если воняет горелым, то возможно не только в температуре дело, а в изоляции которую вы используете, возможно именно она выделяет неприятный запах, возможно даже при достаточно низких температурах
Вот сегодня проверил - греется именно магнитопровод.(он такой двойной Ш-образный, верхняя часть снимается и она стянута с нижней частью лентой )
Обмотка наружная холодная. На ХХ магнитопровод хорошо так тёплый, под нагрузкой 200 Вт горячий, но палец удержать можно.
Что скажете господа? Может не стоит мне заморачиваться?
Пы-Сы - все обмотки транса проволокой 1мм
Еще обнаружил - вылетел плавный пуск,походу кондер перед мостом накрылся,или сам мост на 1N4007
Но суть не в плавном пуске,транс из БП ПК мощность которого была 350Вт, первичка 47витков, вторичка - 4 по 12 витков,все остальное аналогично схеме.
Насчет плавного пуска - я использовал КТ815Г - работает
Нагрузка 2-а уся отсюда: - http://www.electroclub.info/invest/tda7294/invert_7293-4.htm
Час тестирую,все холодное,кроме радиатора усилителя)
Пы-Сы: - соседи,наверное,в панике и бируши позапихивали
Смущает еле-слышный писк на частоте в 12кГц. Частота преобразователя - 47,74кГц.
Как его преодолеть? У меня пред запитан от транса сетевого,помещен позади ключей ИПБ.
Работает отлично, просадка 2В при половине нагрузкt yf kfvge d 220В*100Вт это лиш часть от способностей ИПБ, Буду на работе - нагружу его по-полнойю Гляну скока он выдаст и какая просадка будет из 5-и ампер +-32В
Все-таки мне кажется что в этом виновник С9... Вот придет он ко мне в лапы - тогда и гляну
По сети добавил вот что - фото.
Не художник, а быстренько в паинте набросил. Сие дело я выдрал из бп пк.
Думаю поднять частотудо 60-и еГц,вольт будет по максимуму для меня,надеюсь,этот писк уберется без замены С9. И почему с С9 шимка на 5-й ноге показывает не полную пульсацию,а с 7-й ноги постоянку,по ослилу заметны ее колебания на вольт выше и с частотой постоянной(это все на золостом. При проверке в качестве нагрузки - светодиод с резисторм - тоже самое. Ставлю С9 меньше - все гуд... Аффтор Вы говорили что она хорошо себя чувствовать будет,ан нет
Напряжение на выходе нулевое.
После отключения платы от сети на выводах появляется напряжение в 60 -70вольт в чем проблема.
Если все в норме - перематывай нранс,вторичку жгутом мотать - плохо ему становится,это я видел(ниче не горит,но нет выхлопа)
Шимку запитай от внешнего БП. При этом выпаяй резак из платы,который с 220В на питание ирки идет.
Если все в норме - перематывай нранс,вторичку жгутом мотать - плохо ему становится,это я видел(ниче не горит,но нет выхлопа)
От транса многое зависит - чем качественнее намотка - тем лучше результат(меньше вражеских импульсов,хотя их неизбежно можно наблюдать и в китайцах))) Чего уж говорить о самоделке)
Шимку запитай от внешнего БП. При этом выпаяй резак из платы,который с 220В на питание ирки идет.
[Автор]
2) Питать микросхему зачем? Одним полупериодом и почему через ВЧ диод
3) Транзистору VT1 в базу ВЧ переменку- нехорошо
4) С2 надо защитить - могут гореть диоды vds1...
Пока только с лампой перед БП запускаю, нашел пару ошибок, но не в софт-старте. Что может быть?
[Автор]
Т.е. по идее должен подойти 105j 400v ?
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
[Автор]
И вообще-то в статье по этому поводу написано:
1. Снижает мощность рассеиваемую на гасящем резисторе. Что снижает выделение тепла на плате и повышает общий КПД схемы.
2. В отличает от запитки по шине +310В обеспечивает более низкий уровень пульсаций напряжения питания драйвера.
[Автор]
[Автор]
[Автор]
По вашему расчету, первичка - 33 витка, вторичка 2х7 витков. Считаем: (155/33)*7=33 В (должно получиться).
[Автор]