Меню

Импульсный блок питания 300вт



Импульсный блок питания 300вт

СмартПульс — держите руку на пульсе высоких технологий! То, что доктор прописал!
Характеристики, тесты, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций и компонентов

Главная — DIY (Радиолюбителям) — Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт — тест и обзор

Тест, обзор, осциллограммы

Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт — тест и обзор

Обзор посвящен двухполярному импульсному блоку питания для аудиотехники мощностью 300 Вт с основными напряжениями выхода ±24 В и с дополнительными напряжениями ±15 В, а также гальванически изолированным напряжением 12 В.

В обзоре будут приведены технические характеристики блока питания, кратко разобрана его схемотехника, показаны осциллограммы работы усилителя, а также сделаны полезные выводы и критические замечания.

Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт

(Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт; изображение со страницы продавца на официальном сайте AliExpress ; реальный внешний вид отличается в отношении шасси)

Тестируемый двухполярный блок питания выпускается в трёх модификациях в зависимости от «основных» напряжений: ±24 В, ±36 В или ±48 В. Их параметры приведены в следующей таблице:

Импульсный двухполярный блок питания 300 Вт — технические характеристики:

Цена блока питания на Алиэкспресс — $37.3 с учётом доставки, приобрести можно здесь.

Примечание: возможен заказ кастомного блока, цена — $43.3.

Теперь — углубимся в практику и обратимся к внешнему виду тестируемого двухполярного блока питания.

Внешний вид, конструкция и схемотехника двухполярного блока питания

Двухполярный источник питания пришел упакованным в добротную коробку из гофрокартона; внутри коробки дополнительно был проложен пористый материал. Никаких повреждений в пути не было.

«Основные» напряжения тестируемого варианта блока составляют ±24 В.

Внешний вид блока питания отличался от того, который был на изображении на странице продавца. Вместо ребристого шасси прямоугольной формы было использовано гладкое шасси из толстого алюминия (2.5 мм) в форме перевёрнутой «лодочки»:

Внешний вид и конструкция двухполярного блока питания

(кликнуть для увеличения, откроется в новом окне)

На фото выше заметим, что силовые элементы сетевой части (диодный мост и транзистор) прижаты к шасси через дополнительную прокладку (электробезопасность!).

Внешний вид и конструкция двухполярного импульсного блока питания

С одного торца расположены клеммники для подключения напряжения питания:

Импульсный двухполярный блок питания 300 Вт - тест и обзор

Здесь контакты L и N предназначены для собственно подачи питания, контакт FG — заземляющий.

На этом фото видно, что для повышения электробезопасности между платой и шасси находится прокладка из тонкого гибкого пластика.

Поскольку плата блока содержит доступные для прикосновения части, находящиеся под сетевым напряжением, его эксплуатация без корпуса не допускается.

С другого торца расположены клеммники для выходных напряжений:

Импульсный двухполярный блок питания 300 Вт - тест и обзор

Клеммники для «основного» н апряжения (±24 В) заметно солиднее, чем клеммники для дополнительных напряжений.

Теперь посмотрим на «голую» плату биполярного блока питания, извлеченную из шасси:

Плата двухполярного блока питания

На ближней стороне слева расположены силовые элементы сетевой части блока: выпрямительный мост (600 В, 10 А) и ключевой (во всех смыслах) MOSFET- транзистор SVF12N65F (650 В, 12 А).

Силовой транзистор — только один, т.е. схема — «однотактная», работает на «обратном ходу» транзистора.

Входная цепь сетевой части оформлена грамотно: имеются катушки защиты от помех, помехоподавляющие конденсаторы, термистор серии MF-72 типа 3D15 ( для защиты от бросков тока в момент включения). Также, предположительно, в схеме имеется самовосстанавливающийся предохранитель (расположен вблизи термистора).

Посмотрим с противоположной стороны:

Плата двухполярного блока питания

Здесь на ближней стороне слева видны диоды Шоттки, отвечающие за выпрямление «основных» напряжений ±24 В. Тип диодов — MBR20200CTG, это сдвоенные диоды на 200 В, ток 2*10 А.

Таким образом, силовые элементы платы соответствуют заявленным параметрам блока питания и могут их обеспечить.

Также на ближней стороне около середины платы находятся фототранзистор марки «817» (передача сигнала обратной связи с выхода на вход) и микросхема UC3842AL (формирователь ШИМ для импульсных блоков питания).

Осмотрим плату сверху:

Двухполярный импульсный блок питания для аудиотехники мощностью 300 Вт - тест и обзор

Беглый анализ схемы показывает, что в этом двухполярном блоке питания стабилизация осуществляется только по выходному напряжению +24 В (ведущее), а все остальные напряжения не стабилизируются, а получаются как пропорция от того напряжения, которое стабилизируется.

Отсюда проистекает вывод, что они могут «гулять» в зависимости от нагрузки. Величину этого «гуляния» пренепременно проверим!

Основным элементом, отвечающим за стабилизацию, является «управляемый стабилитрон» TL431 . Он внешне похож на маленький полукруглый транзистор и едва заметен вблизи крепёжного отверстия в левом нижнем углу на фото.

Подрегулировать напряжения можно подстроечником, расположенном вблизи этого стабилитрона. Но надо помнить, что изменяться будут сразу все напряжения, и без крайней необходимости лучше его не крутить.

Что касается применённых электролитических конденсаторов, то со стороны сетевой части они применены лишь на минимальном уровне: 2 шт. параллельно 82 мкФ * 400 В.

Со стороны низковольтной части ёмкость и количество электролитов — на неплохом уровне. На «основных» напряжениях (+24 В и -24 В) стоят на каждом из них по 2 шт. 1000 мкФ * 50 В, на напряжениях ±15 В и 12 В — по 1 шт. 470 мкФ * 50 В.

Номинал напряжений электролитов имеет хороший запас на случай «косых» нагрузок, бабахнуть не должно. 🙂

Интересно, что на плате нет SMD- компонентов (для поверхностного монтажа), что объясняется, вероятно, больших разнообразием типов и мощностей применённой элементной базы.

Испытания импульсного двухполярного блока питания

Сначала проверяем выходные напряжения на холостом ходу, результаты — в таблице:

Номинал напряжения, В Факт
+24 +24.3
-24 -24.3
+15 +14.7
-15 -14.7
12 12.0

Далее даём на каналы + 24 В и -24 В нагрузку в 4.6 А, близкую к предельно-допустимой 5 А (остальные каналы — без нагрузки). Нагружать радиоэлектронную аппаратуру до предельно-допустимых значений даже по одному параметру не рекомендуется.

Номинал напряжения, В Факт
+24 24.2
-24 24.2
+15 24.4 (!)
-15 23.6 (!)
12 24.1

Как и подсказывала теория, в случае стабилизации по одному напряжению, остальные могут «гулять». Вот они и «нагуляли».

Теперь на каналы +24 В и -24 В по-прежнему даём нагрузку 4.6 А, но теперь добавляем ещё нагрузку 0.5 А на каналы +15 В и -15 В (посмотреть, как они на неё отреагируют):

Номинал напряжения, В Факт
+24 24.2
-24 24.1
+15 16.1
-15 15.9
12 23.4

Добавление нагрузки на 15-вольтовые каналы благотворно отразилось на их приближении к номинальному напряжению.

Далее совершаем с блоком питания сущее издевательство: даём несимметричную нагрузку на «основные» каналы (+24 В и -24 В).

Для начала нагружаем канал +24 В током 4.4 А, остальные каналы — без нагрузки:

Номинал напряжения, В Факт
+24 24.2
-24 29.8
+15 20.2
-15 20.2
12 18.3

Видно, что в опорном для стабилизации канале (+24 В) напряжение нисколько не изменилось (хотя он нагружен!), зато в остальных каналах — «гуляет».

Теперь — обратная операция, нагружаем канал -24 В током 3.7 А, остальные каналы — без нагрузки:

Номинал напряжения, В Факт
+24 24.3
-24 20.3
+15 16.0
-15 15.8
12 13.5

Здесь так же в опорном канале +24 В напряжение не изменилось; в остальных каналах произошли более-менее существенные «гуляния».

Теперь посмотрим на пульсации на выходе при нагрузке в первом варианте — симметричная нагрузка 4.6 А на оба основных канала. Пульсации проверяем на полном напряжении двух каналов (от -24 В до +24 В, т.е. 48 В).

Если учитывать только основные пульсации (без «игольчатых» выбросов), то они составляют около 500 мВ; но это, как только что указывалось, их двойная величина. Для одиночного канала пульсации составят 250 мВ, что всё равно превышает данные, заявленные производителем (150 мВ).

Мораль: крайне желательно, чтобы в устройстве, которое питается от этого блока, стояли бы дополнительные электролиты, и побольше! Кроме того, не помешают ещё и керамические конденсаторы (для подавления «иголок»).

По этой же осциллограмме можно определить частоту преобразования, она составляет 70 кГц (нормально).

В заключение этой главы — о нагреве блока питания.

Нагрев при максимальном варианте нагрузки был значительным, если она продолжалась длительное время. Для такого варианта применения следует считать обязательной принудительную вентиляцию.

Читайте также:  Benq v2420h блок питания

Окончательный диагноз импульсного двухполярного блока питания

По результатам испытаний можно определить сильные и слабые стороны этого блока питания, назвать варианты применения и дать рекомендации.

Итак, сильные стороны: работа с симметричной нагрузкой по «основным» каналам (+24 В и -24 В), а также с несимметричной нагрузкой с использованием только канала +24 В (без превышения допустимого среднего тока 5 А). В этих случаях обеспечивается отличная стабилизация выходного напряжения.

Благодаря этому свойству возможно использование блока питания и как однополярного с напряжением 48 В, приняв контакт «-24 В» за землю. Правда, в этом случае придётся отказаться от вспомогательных напряжений ±15 В, поскольку они окажутся приподнятыми относительно такой «земли» на 24 В.
При этом никаких препятствий к использованию гальванически-развязанного напряжения 12 В не будет.

Слабая сторона протестированного двухполярного блока питания — это работа с несимметричной нагрузкой по основным каналам (+24 В и -24 В). В этом случае остальные напряжения (кроме +24 В) могут значительно уходить от своего номинала; и их использование может создать непредвиденные проблемы.

Изначально напряжения +15 В и -15 В в этом блоке предназначены для питания каскадов предварительного усиления в аудиоаппаратуре. Но есть нюанс: без дополнительной стабилизации эти напряжения с данной целью ни в коем случае нельзя использовать.

Эти напряжения будут «прыгать» в такт с нагрузкой «основных» каналов (т.е. в такт с музыкой), что крайне отрицательно скажется на качестве работы предварительного усилителя, темброблока и т.п.

Для дополнительной стабилизации можно использовать классические линейные стабилизаторы или импульсные DC-DC преобразователи.

Где купить: например, у этого продавца на AliExpress . Если у другого продавца этот же двухполярный блок питания будет стоить дешевле, то тоже можно брать (убедитесь, что товар одинаковый и следите за стоимостью доставки!).

Вступайте в группу SmartPuls.Ru Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.

Искренне Ваш,
Доктор
03 октября 2020 г.

Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам

Источник

Российские химики разработали полимерные катоды для сверхбыстрых аккумуляторов

Спрос на литий-ионные аккумуляторы постоянно растет, но сырье для их изготовления ограничено, и ученые ищут другие варианты этой технологии. Российские исследователи из Сколтеха, РХТУ и ИПХФ синтезировали новые катодные материалы на основе полимеров и испытали их в литиевых двухионных батареях. Они показали, что такие катоды могут выдерживать до 25,000 циклов работы, а также заряжаться за несколько секунд, что превосходит возможности современных литий-ионных аккумуляторов. Также с применением новых катодов могут быть созданы калиевые двухионные аккумуляторы, не использующие дорогостоящий литий. Результаты работы опубликованы в журнале Energy Technology.

Импульсный БП 300W

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

top250.jpg

top250_2.jpg

В качестве сердечника можно применить E42/21/15 или Ш12×15 с зазором 0,5мм из феррита 2000НМ1.
Параметры намотки трансформатора:
* Первой мотаем обмотку 1-3 начало с 3 вывода – 11 витков проводом ПЭВ-2 -1мм
* Изоляция 1 слой
* Следующая 6-7 начало с 6 вывода – 2 витка в 2 провода ПЭВ-2 -0,35мм
* Изоляция 3 слоя
* Следующая 12-9 начало с 12 вывода – 2 витка медной фольгой толщиной 0,1 мм и шириной во все окно, изолируя слои
* Изоляция 1 слой
* Следующая 8-12 начало с 8 вывода – 3 витка в 3 провода ПЭВ-2 -0,45мм
* Изоляция 1 слой
* Следующая 9-14 начало с 9 вывода – 5 витков в 3 провода ПЭВ-2 -0,4мм
* Изоляция 3 слоя
* Заключительная 3-4 начало с 4 вывода – 11 витков проводом ПЭВ-2 -1мм
* Изоляция 3 слоя
* Проложить прокладку из картона 0,5 мм в зазор сердечника и склеить (если сердечник без зазора)
* Поверх сердечника замкнутый виток фольги, соединить с общим проводом вторичных цепей.
Для самостоятельного изготовления дросселей L2, L3, L4 нужно применить кольца из пермаллоя МП-60 с внутренним диаметром 9мм, внешним 15мм, намотать по 15 витков (витки распределить по всему кольцу) провода ПЭВ-2-1,2 мм, предварительно изолировав кольца, например лако-тканью.
TOP250Y и D1, D2, D5 устанавливаются на радиаторы площадью не менее 190 см2
При изготовлении данного БП следует соблюдать все меры техники безопасности. Первое включение БП производится с последовательно соединённой лампой накаливания 75-100Ватт.

Источник

Импульсный источник питания для УМЗЧ на IR2153 (300-500Вт)

Представляю вашему вниманию импульсный источник питания для УМЗЧ на популярной микросхеме IR2153.

Данный блок питания обладает следующими достоинствами:

  • Защита от перегрузок и короткого замыкания как в первичной обмотке импульсного трансформатора, так и во вторичных цепях питания.
  • Схема плавного пуска ИБП.
  • Варистор на входе ИБП защищает от повышение сетевого напряжения выше опасного значения и от подачи на вход 380В.
  • Простая и дешевая схема.

Основные технические характеристики ИБП (характеристики приведены для моего конкретного экземпляра):
Долговременная выходная мощность — 300Вт
Кратковременная выходная мощность — 500Вт
Рабочая частота — 50кГц
Выходное напряжение — 2х35В (можно получить любое необходимое выходное напряжение в зависимости от намотки трансформатора).
КПД — не менее 85% (зависит от трансформатора)

Управляющая часть ИБП является стандартной и взята прямиком из даташита на IR2153.
Схема ИБП включает в себя так же: защиту от перегрузок и КЗ. Защита может быть настроена на любой необходимый ток срабатывания с помощью подстроечного резистора — R10. О срабатывании защиты свидетельствует свечение светодиода HL1. При активной защите, в аварийном состоянии ИБП может находится сколько угодно долго, при этом он потребляет ток такой же как и на холостом ходу без нагрузки. В моей версии защита настроена на срабатывание при потреблении от ИБП мощности 300Вт и более. Это гарантирует то, что ИБП не будет перегружен и не выйдет из строя в результате перегрева. В качестве датчика тока в данной схеме используются резисторы включенные последовательно с первичной обмоткой импульсного трансформатора. Это позволяет отказаться от трудоемкого процесса намотки токового трансформатора. При КЗ или перегрузке, когда падение напряжения на R11 достигает заданной величины, такой величины при котором на базе VT1 напряжение станет больше 0,6 — 0,7В, сработает защита и питание микросхемы будет шунтировано на землю. Что в свою очередь отключает драйвер и весь БП в целом. Как только перегрузка или КЗ устранено, питание драйвера возобновляется и блок питания продолжает работу в штатном режиме.

Схема ИБП предусматривает плавный пуск, для этого в ИБП присутствует специальный узел, который ограничивает пусковой ток. Это необходимо для того, чтобы облегчить работу ключам при запуске ИБП. При подключении ИБП в сеть, пусковой ток ограничивается резистором R6. Через данный резистор течет ВЕСЬ ток. Этим током заряжается основная первичная емкость С10 и вторичные емкости. Все это происходит в считанные доли секунд, и когда зарядка завершена и ток потребления снизился до номинального значения, происходит замыкание контактов реле К1 и контакты реле шунтируют R6, тем самым запуская ИБП на полную мощность. Весь процесс занимает не более 1 секунды. Этого времени достаточно чтобы завершились все переходные процессы.

Драйвер запитывается непосредственно от сети, через диод и гасящий резистор, а не после основного выпрямителя от шины +310В как это делают обычно. Такой способ запитки дает нам сразу несколько преимуществ:

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.

На входе блока питания, сразу после предохранителя установлен варистор. Он служит для защиты от повышения напряжение в сети выше опасного предела. При аварии сопротивление варистора резко падает и происходит короткое замыкание, в следствии которого перегорает предохранитель F1, тем самым размыкая цепь.

Таким вот образом я тестировал ИБП на полной мощности.

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.

Читайте также:  Qm7 1271 блок питания для canon pixma ip7240

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.

Источник

Импульсный блок питания для усилителя НЧ на ir2153 мощностью 300Вт

Ну, наконец, после небольшого перерыва выкладываю новую статью по сборке импульсного источника двухполярного питания на ir2153 для усилителя низкой частоты. Данный ИИП мощностью 300 Вт может питать такие усилители как “Ланзар” или усилитель на TDA7294 и др., требующие двухполярное питание.

Рассматриваемый блок питания я буду задействовать для питания своего будущего усилителя “Ланзар”. Мощность источника питания 300-400 Вт будет достаточной для двух каналов усилителя по 100Вт с КПД=55%.

Схема была найдена на просторах интернета, собрана, отработана мною и выложена в виде данной статьи, как проверенная схема, чтобы вы могли без проблем повторить её. Вы же меня понимаете друзья, как редко найденная в интернете схема запускается и работает с первого раза.

На самом деле, схема не сложна, но я с ней помучился и попробую вам объяснить некоторые моменты настройки защиты.

Данный импульсный блок питания имеет защиту от перегрузки. Блок питания нестабилизированный.

Мощный преобразователь напряжения

Схема ИИП на ir2153 для усилителя низкой частоты.

Импульсный источник питания 300Вт

Данный источник питания не имеет стабилизации, поэтому в выходном каскаде отсутствуют дроссели.

Напряжение планировал +-45Вольт, но расчеты не точны вследствие неизвестного материала сердечника трансформатора, в итоге +-50Вольт при токе 3.5А. Сердечник импортный. Ну, я не огорчился, нормальное напряжение +-50Вольт, в самый раз для моего будущего усилителя.

DSC06665

Опишу немного работу схемы.

Все, что зеленым цветом является плавным запуском. Плавный запуск в данной схеме служит для гашения больших токов при включении источника питания в сеть. При включении в сеть, начинается зарядка большой емкости электролитического конденсатора С10, а так же электролитов в выходном каскаде C13-C16. Суть работы плавного запуска следующая, при включении источника питания в сеть, весь ток протекает через резистор R6, тем самым рассеивая излишки в виде тепла в атмосферу. Как только все емкости зарядились (прошли переходные процессы), замыкаются контакты реле K1, и весь ток начинает течь не через резистор R6 а через замкнутые контакты реле K1. Временная задержка срабатывания реле задается времязадающей емкостью С7. VDS1 является выпрямительным мостом для питания плавного запуска. VD1 стабилитрон на 13 Вольт для питания реле К1.

Перейдем к самому источнику питания. Резистор R2 ограничивает ток питания самого драйвера ir2153, то есть через него запитан драйвер. VD2 является однополупериодным выпрямителем питания драйвера.

Емкость С6 и резистор R4 задают частоту генерации драйвера ir2153. Под статьей можете скачать программу расчета номиналов данных элементов по частоте. Номиналы C6 и R4 указанные на схеме способствуют генерации прямоугольных импульсов с частотой 43-44кГц. Я убавил номинал резистора R4 до 13кОм, тем самым повысил частоту до 50кГц, трансформатор стал греться меньше, но и поднялось напряжение на нагрузке, было +-48 Вольт при токе 3А, стало +-50Вольт, но это только мне на руку.

На транзисторах VT1,VT2,R1,R3 собран “икающий” триггер защиты. R11 является датчиком тока. На нем совсем небольшое падение напряжения, и при увеличении тока во вторичной обмотке, ток первичной обмотки тоже увеличивается, увеличивается и падение напряжения на резисторе R11. Через подстроечный резистор R10 ток поступает на базу транзистора VT1, и при достижении определенного напряжения база-эмиттер примерно 0,6 Вольт транзистор открывается. Через открытый транзистор VT1 и резистор R1 начинает протекать небольшой ток, который открывает транзистор VT2, через данный транзистор и резистор R3 питание драйвера зашунтируется. Драйвер прекращает работу, ток падает в обмотках трансформатора, транзистор VT1 закрывается. Питание на драйвер вновь появляется, так как закрыт транзистор VT1, а следовательно и VT2, и питание драйвера уже не зашунтировано.

Далее цикл повторяется, пока в первичной обмотке трансформатора не ослабится ток. Визуально это все наблюдается миганием светодиода, эффект “икания”. Подстройка защиты ведется подстроечным резистором R10, но о настройке защиты чуть ниже.

На выходе стоят диоды типа “Шоттки”, позволяющие выпрямить высокочастотный ток. Ну и в каждом из плеч выходного каскада стоят электролиты по 2000мкФ на плечо. Данных баночек вполне достаточно для импульсного источника питания мощностью до 500Вт, используемого под усилитель низкой частоты.

Варистор VDR1 защищает схему от скачков напряжения. При скачке напряжения (напряжение срабатывания MYG14-431 составляет 430В при токе 1мА) сопротивление варистора мгновенно уменьшается, выкорачивая цепь питания схемы, перегорает предохранитель, обрывая сетевое питание.

Дроссель T1 служит для подавления высокочастотных помех на входе.

Детали для сборки импульсного источника питания на ir2153

ОБОЗНАЧЕНИЕ ТИП НОМИНАЛ КОЛИЧЕСТВО КОММЕНТАРИЙ
Драйвер питания IR2153 1
VT1 Биполярный транзистор 2n5551 1
VT2 Биполярный транзистор 2n5401 1
VT3 Биполярный транзистор BC517 1 Составной транзистор
VT4,VT5 MOSFET — транзистор IRF740 2 Полевой транзистор
VD1 Стабилитрон 1n4743A 1 13В 1.3Вт
VD2,VD4 Выпрямительный диод HER108 2 Другой быстрый диод
VD3 Выпрямительный диод 1n4148 1
VD5,VD6 Диод Шоттки MBR20100 2 20А 100В
VDS1 Выпрямительный диод 1n4007 4
VDS2 Диодный мост RS607 1 6А 1000В
VDR1 Варистор MYG14-431 1
HL1 Светодиод Красный 1
K1 Реле HK3FF-DC12V-SH 1 Обмотка на 12В 400 Ом
R1 Резистор 0,25Вт 8,2кОм 1
R2 Резистор 2Вт 18кОм 1
R3 Резистор 0,25Вт 100 Ом 1
R5 Резистор 0,25Вт 47кОм 1
R6 Резистор 5Вт 22 Ом 1
R4,R7 Резистор 0,25Вт 15кОм 2
R8,R9 Резистор 0,25Вт 33 Ом 2
R10 Резистор подстр. 330 Ом 1 Однооборотный
R11,R11 Резистор 2Вт 0,2 Ом 2
C1,C3,C17,C18 Конденсатор неполярный 100нФ 400В 4 Пленка
C2 Конденсатор неполярный 470нФ 400В 1 Пленка
C4,C5,C7 Электролит 220мкФ 16В 3
C6,C8 Конденсатор неполярный 1нФ 2 Керамика любое напряж.
C9 Конденсатор неполярный 680нФ 1 Керамика любое напряж.
C10 Электролит 330мкФ 400В 1
C11,C12 Конденсатор неполярный 1мкФ 400В 2 Пленка
C13-C16 Электролит 1000мкФ 63В 4

Дроссель Т1 можете выдрать из любого импульсного блока питания ПК, как это сделал я.
Скачать список компонентов для ИИП на ir2153 в файле PDF.

Трансформатор намотан на кольце марки 2000НМ, размеры 40-24-20 мм. Первичная обмотка содержит 33 витка проводом диаметра 0,85мм в две жилы (перестраховался).

Вторичная обмотка ложится в два слоя. Диаметр провода вторичной обмотки 0,85мм и имеет 13+13 витков (то есть с отводом от середины, всего 26 витков), второй слой аналогичен первому (13+13 витков). Между слоями лежит диэлектрик.

Более подробную инструкцию о расчете и намотке трансформатора читайте в статье «Расчет и намотка импульсного трансформатора», также рекомендую прочитать статью «Как перемотать трансформатор из блока питания ПК».

Печатная плата для Блока питания усилителя НЧ DSC05900

Данный импульсный источник питания на ir2153 можно пересчитать под любое напряжение, достаточно перемотать трансформатор.

Если надумаете собирать данный блок питания напряжением более +-50В, то следует заменить выходные емкости С13-С16 на более высоковольтные, например на 100В., а также заменить Шоттки, например, на MBR20200.

Импульсник на ir 2153 DSC06646

Пару слов о защите.

Может сложиться так, что после сборки ИИП описанного в этой статье, при запуске будет срабатывать защита. И регулировка подстроечного резистора не даст никакого результата. Тогда следует уменьшить номинал резистора R11 до 0,07 Ом. У меня так и сделано, параллельно зацеплены три резистора по 0,2 Ом.

Читайте также:  Блоки питания коугар отзывы

Суть ребята такая, если номинал резистора R11 большой, например 0,2 Ом, то на нем будет падение напряжения больше чем нужно, и при работе ИИП постоянно будет большое напряжение на базе транзистора VT1, защита будет срабатывать.

Может случиться так, что при испытании на довольно большой нагрузке защита не срабатывает, то можно попробовать увеличить номинал R11, например до 0,15 Ом. Либо попробовать увеличить номинал подстроечного резистора R10, например до 3,3 кОм. Так как, R10 и R11 соединены параллельно, и R11 на два порядка меньше, то увеличение R10 приведет к очень малому (несколько тысячных-сотых долей) изменению эквивалентного соединения.

В общем, повозитесь с настройкой защиты и все поймете. Хотя если все номиналы будут соответствовать схеме, и мотать трансформатор будете на кольце, даже рассчитанном на другое напряжение, у вас все заработает с первого раза. От вас требуется внимательность, и аккуратность.

Замечу, что на плате стоят два резистора R11 сопротивлением 0,22 Ома, соединенных между собой параллельно, в результате R11 равен 0,11 Ом (по правилу двух параллельно соединенных проводников). У меня на плате три резистора R11 по 0,22 Ома (параллельно соединенных), что дает в результате 0,07 Ом.

Датчик тока DSC06654

Первый запуск и настройка защиты.

Первый запуск всегда делайте через лампу. Что это значит? Это значит, что от сети подключаем не напрямую питание, а в разрыв одного из двух проводов подсоединяем лампу 220 Вольт.

Через лампу

Что нам даст лампа? Лампа – это тот же резистор, в котором визуально можно наблюдать рассеивание лишней мощности в виде света (тепла соответственно тоже), а также предотвратит перегорание элементов при неисправности в блоке питания.

Если в вашем собранном блоке питания на ir2153 будет присутствовать короткое замыкание (КЗ), чего я вам не желаю, то при подключении через лампу, последняя будет гореть в полный накал и возможно ничего больше не сгорит, так как лампа рассеет всю мощность. Это очевидно, так как схема примет вид:

Через лампу1

Если в блоке питания будет обрыв, то лампа не загорится.

При нормальном запуске ИИП наблюдается следующая картина, лампа должна вспыхнуть и погаснуть. Вспыхивает лампа в момент зарядки всех емкостей. Если емкости не разрядить, то второй запуск пройдет без вспыхивания лампы.

Для настройки защиты лампу исключите из цепи, иначе лампа будет рассеивать мощность и не позволит вам, как следует нагрузить ваш ИИП.

Для проверки защиты нужно нагрузить наш ИИП на ir2153. Нагружать будем мощными резисторами. Для этого их нужно рассчитать. Расчет производим с помощью закона Ома. На выходе у меня +-50В, если я замерю не относительно ноля, а на плечах, то получу напряжение +100В. Я хочу выжать из моего блока питания ток 3А, это 300Вт (мощность = ток*напряжение). Теперь 100В/3А=33,3 Ом.

Я нашел несколько 25Вт резисторов и собрал из них 33 Ом. Наливаете в тазик воды и опускаете в него подключенные резисторы . В разрыв амперметр, чтобы замерить ток.

Ток потребления 3 Ампера.

DSC06720

Напряжение на плечах 102 Вольта.

DSC06725

Далее плавным вращением подстроечного резистора R10, добиваемся загорания светодиода, который должен начать мигать. После того, как поймали место, где срабатывает защита, крутим подстроечный резистор R10 в обратном направлении, пока защита перестанет срабатывать. В этом положении оставляем R10. Все, защита настроена, при перегрузке более 300Вт в моем случае, сработает защита.

DSC06652 DSC06649

Несколько советов.

После пайки обязательно сотрите остатки канифоли спиртом или ацетоном. Посадите ключи и Шоттки на радиаторы, через диэлектрические прокладки. После настройки защиты погоняйте ваш блок питания сначала минут 15, потом можете час. После 1 часа работы, трансформатор нагрелся до 64 градусов и рост температуры остановился. Это нормально. Ключи IRF740 работают до 150 градусов, и соответственно будут нагреваться.

Замеры температуры при работе схемы:

Температура трансформатора DSC06708

При желании и наличии осциллографа, можете пересчитать R4 и С6, для оптимальной настройки частоты. Уменьшив R4 до 13кОм, я увеличил частоту до 50кГц, что сразу сказалось на работе моего блока питания, повысился КПД, а следовательно и уменьшилось выделение тепла.

DSC06688

Печатная плата для ИИП на ir2153 СКАЧАТЬ

Список компонентов для сборки ИИП на ir2153 (PDF) СКАЧАТЬ

Программа расчета частоты драйвера ir2153 по R4 и C6 СКАЧАТЬ

Статья по расчету и намотке импульсного трансформатора ПЕРЕЙТИ

Статья по перемотке импульсного трансформатора из БП ПК ПЕРЕЙТИ.

Источник

Импульсный блок питания 300вт

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на https://www.diagram.com.ua

сделано в Украине

Простой мощный импульсный блок питания для питания радио электроаппаратуры 220 вольт 300 ватт

Бесплатная техническая библиотека

Часто собирая какую-нибудь электронную конструкцию, как то: усилитель звуковой частоты, средства автоматики, устройства на базе микроконтроллеров, и многое другое, мы задаемся вопросом а чем питать аппаратуру? Радиоэлектронные устройства в большинстве своем питаются постоянным напряжением отличным от напряжения сети. В последнее время все чаще импульсная техника вытесняет из повседневного обихода традиционные трансформаторные схемы блоков питания. Выигрыш тут очевиден, во первых это экономия намоточного материала, который стоит не дешево. Во вторых, это габариты и масса приборов, на сегодняшний день при современной миниатюризации аппаратуры различного назначения, этот вопрос очень актуален, большинство схем ИБП довольно сложны в сборке и настройке и не доступны для повторения начинающими радиолюбителями.

В данной статье приводится схема простого ИБП, при разработке которого ставилась задача простоты конструкции, хорошей повторяемости, использование подручного материала, не сложности в сборке и настройке. Не смотря на простоту, ИБП имеет довольно неплохие характеристики.

Технические характеристики

Питающее напряжение сети: 220 В/50 Гц.
Номинальная выходная мощность: 300 Вт
Максимальная выходная мощность: до 500 Вт
Частота преобразования напряжения: 30 кГц
Вторичное выпрямленное напряжении варьируется по необходимости

Принципиальная схема

(нажмите для увеличения)

Принцип работы ИБП заключается в следующем: импульсы для управления ключами генерирует задающий генератор построенный на специальном драйвере TL494, частота импульсов управления 30кГц. Импульсы управления с выходов микросхемы подаются по очередно на транзисторные ключи VT1,VT2 предварительного формирователя импульсов для выходных силовых ключей. Ключи VT1,VT2 нагружены трансформатором управления TR1, который и формирует импульсы управления мощными выходными ключами VT3,VT4 ,формирователь необходим для гальванической развязки затворных цепей выходного каскада. ИБП построен по полумостовой схеме, средняя точка для полумоста создается конденсаторами С3,С4, которые одновременно служат сглаживающим фильтром выпрямленного диодным мостом VDS1 питающего напряжения сети.

Цепь R7,C8 обеспечивает кратковременно питание на задающий генератор и формирователь импульсов управления, для первичного запуска ИБП, после полного заряда конденсатора С8 питание формирователя осуществляется непосредственно обмоткой 3 трансформатора TR2 c которой снимается переменное напряжение 12В. Цепочка VD2 ,C6 служит для выпрямления и сглаживания питающего формирователь напряжения. Стабилитрон VD1 ограничивает напряжение первичного запуска до 12В.Вторичное напряжение питания для РЭА снимается с обмотки 3 трансформатора TR2, выпрямляется диодами Шоттки VD3, VD4 и подается на сглаживающий фильтр С9,С10. Если необходимое напряжение питания превышает 35В, включаются по два диода последовательно.

Несколько слов о конструкции ИБП: большинство компонентов взяты из неисправного компьютерного БП АТХ. А именно это микросхема TL494, конденсаторы С9,С10, диодный мост VDS1, конденсаторы С1,С2, С5,С6,С7, диод VD2, диоды Шоттки VD3,VD4, и ферритовые сердечники с каркасами TR1,TR2.

Сам ИБП конструктивно был собран в корпусе того же разобранного БП АТХ транзисторы VT3,VT4 установлены на радиаторы площадью 50см/кв.

Данные перемотки трансформаторов TR1,TR2:

TR1, все четыре обмотки содержат по 50 витков провода 0.5 мм
TR2, Обмотка 1 наматывается проводом 0.8мм 110 витков. Обмотка 3 содержит 12 витков проводом 0.8мм. Обмотка 2 наматывается в зависимости от необходимого вторичного напряжения питания и рассчитывается из соотношения 1вит./2вольта. Так как на выходе стоит удвоитель напряжения.

Успехов в повторении!

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Комментарии к статье:

Владимир
Как этот блок питания сделать регулированным?

Источник