DIY Výkonný 12 V spínací zdroj napájení

Dobrý den, milí přátelé, v tomto článku se chci s vámi podělit o své zkušenosti s vytvářením spínaných zdrojů napájení. Budeme mluvit o tom, jak sestavit pulzní napájení na čip IR2153 vlastními rukama.
Čip IR2153 je ovladačem vysokého napětí, staví mnoho různých obvodů, napájecích zdrojů, nabíječek atd. Napájecí napětí se pohybuje od 10 do 20 voltů, provozní proud je 5 mA a provozní teplota je až 125 stupňů Celsia.
Začátečníci se bojí sestavit svůj první spínací zdroj napájení, velmi často se uchylují k transformátorovým jednotkám. Najednou jsem se také bál, ale přesto jsem se dal dohromady a rozhodl se to vyzkoušet, zejména proto, že bylo dost dílů, abych to mohl sestavit. Nyní si povíme něco o tomto schématu. Jedná se o standardní poloviční můstkový napájecí zdroj s palubní jednotkou IR2153.

Podrobnosti

Vstupní diodový můstek 1n4007 nebo sestava hotových diod, dimenzovaná na proud nejméně 1 A a zpětné napětí 1000 V.
Je možný rezistor R1 o alespoň dvou wattech a 5 wattech je 24 kOhm, rezistor je R2 R3 R4 s výkonem 0,25 wattu.
Elektrolytický kondenzátor na vysoké straně je 400 voltů 47 mikrofarad.
Výstup 35 voltů 470 - 1 000 mikrofarad. Kondenzátory filmového filtru konstruované pro napětí nejméně 250 V 0,1 - 0,33 μF. Kondenzátor C5 - 1 nF. Keramický kondenzátor C6 keramický C6 nF, film C7 220 nF 400 V. Tranzistor VT1 VT2 N IRF840, transformátor ze starého napájení počítače, diodový můstek na výstupu plném čtyř ultrarychlých HER308 diod nebo jiných podobných.
V archivu si můžete stáhnout obvod a desku:
Deska s plošnými spoji je vyrobena na kusu jednostranného laminátu potaženého fólií metodou LUT. Pro větší pohodlí, připojení napájení a připojení výstupního napětí na desce jsou šroubové svorky.

Spínací napájecí obvod 12 V

Výhodou tohoto obvodu je, že tento obvod je velmi oblíbený svého druhu a mnoho amatérských rádiových nadšenců je opakuje jako svůj první spínací zdroj napájení a účinnost a, nemluvě o velikosti. Obvod je napájen síťovým napětím 220 voltů na vstupu je filtr, který se skládá z tlumivky a dvou filmových kondenzátorů navržených pro napětí nejméně 250-300 voltů s kapacitou od 0,1 do 0,33 microfarad a lze je odebrat ze zdroje napájení počítače.
V mém případě neexistuje žádný filtr, ale je žádoucí to dát. Dále je napětí dodávané do diodového můstku navrženo pro reverzní napětí alespoň 400 voltů a proud alespoň 1 ampér. Můžete dát hotovou sestavu diod. Dále podle schématu existuje vyhlazovací kondenzátor s provozním napětím 400 V, protože hodnota amplitudy síťového napětí je kolem 300 V. Kapacitance tohoto kondenzátoru je vybrána následovně, 1 μF na 1 Watt energie, protože z této jednotky nebudu čerpat velké proudy, pak v mém případě je kondenzátor 47 uF, i když z takového obvodu mohou být čerpány stovky wattů. Napájení mikroobvodu je odebráno z přerušení, zde je uspořádán napájecí odpor R1, který zajišťuje potlačení proudu, je vhodné nastavit alespoň dva watty silnější, protože je zahříváno, pak je napětí usměrněno pouze jednou diodou a přivedeno do vyhlazovacího kondenzátoru a poté do mikroobvodu. 1 pin čipu plus výkon a 4 pin je mínus výkon.
Můžete také sestavit samostatný zdroj energie a napájet jej podle polarity 15 V. V našem případě mikroobvod pracuje na frekvenci 47 - 48 kHz pro tuto frekvenci je organizován RC obvod složený z odporu 15 kΩ R2 a filmového nebo keramického kondenzátoru 1 nF. V tomto scénáři bude mikroobvod pracovat správně a na svých výstupech bude vytvářet obdélníkové impulzy, které jsou prostřednictvím odporů R3 R4 napájeny do bran výkonných klíčů pole, jejich hodnoty se mohou lišit od 10 do 40 ohmů. Tranzistory musí být nastaveny na N kanál, v mém případě jsou IRF840 s pracovním vypouštěcím napětím zdroje 500 V a maximálním vypouštěcím proudem při teplotě 25 stupňů 8 A a maximálním rozptylem výkonu 125 wattů. Dále, podle schématu, je pulzní transformátor, po kterém je plnohodnotný usměrňovač čtyř HER308 diod, obyčejné diody zde nebudou fungovat, protože nebudou schopny pracovat na vysokých frekvencích, takže vložíme ultrarychlé diody a po můstku je již napětí přiváděno do výstupního kondenzátoru 35 V 1000 uF a 470 mikrofarad zvláště velkých kapacit při přepínání napájení není nutné.
Vraťme se zpět k transformátoru, lze jej najít na deskách napájecích zdrojů počítače, není těžké určit, zda je na fotografii vidět ta největší, kterou potřebujeme. K převinutí takového transformátoru je nutné uvolnit lepidlo, na kterém jsou nalepeny feritové poloviny, proto vezmeme páječku nebo pájecí vysoušeč vlasů a transformátor pomalu zahřejeme, můžeme jej několik minut snížit ve vroucí vodě a opatrně odpojit poloviny jádra. Navíjíme všechna základní vinutí, budeme navíjet vlastní. Na základě výpočtu, který potřebuji získat napětí v oblasti 12-14 voltů, obsahuje primární vinutí transformátoru 47 závitů drátu 0,6 mm ve dvou jádrech, provedeme izolaci mezi vinutím obyčejnou páskou, sekundární vinutí obsahuje 4 otočky stejného drátu o 7 jádrech . DŮLEŽITÉ je navíjet jedním směrem, izolovat každou vrstvu páskou, označovat začátek a konec vinutí, jinak to nebude fungovat, a pokud ano, pak jednotka nebude schopna poskytnout veškerou sílu.

Bloková kontrola

Nyní vyzkoušejte naše napájení, protože moje verze je plně funkční, okamžitě ji zapojím do sítě bez bezpečnostní lampy.
Provedeme kontrolu výstupního napětí, protože to vidíme v oblasti 12 - 13 V, moc nechodí z poklesu napětí v síti.
Jako zátěž teče 12 V automobilová lampa s proudem 50 W odpovídajícím způsobem 4 A. Pokud je taková jednotka doplněna nastavením proudu a napětí, vložením vstupního elektrolytu s větší kapacitou, můžete bezpečně sestavit nabíječku do auta a laboratorní zdroj energie.
Před zapnutím napájení je nutné zkontrolovat celou instalaci a zapnout síť pomocí 100 W žárovky, pokud je lampa zapnutá, pak hledat chyby při instalaci trysky, tok není vymytý nebo některá součást nefunguje atd. Pokud je lampa správně sestavena, měla by být lehce vzplanutí a zhasnutí, to nám říká, že kondenzátor na vstupu je nabitý a v instalaci nejsou žádné chyby. Proto je před instalací součástí na desku nutné je zkontrolovat, i když jsou nové. Dalším důležitým bodem po spuštění napětí na čipu mezi výstupem 1 a 4 by mělo být alespoň 15 V. Pokud tomu tak není, musíte vybrat hodnotu rezistoru R2.