Nastavljivo 0-100V 50 Amp SMPS vezje

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





Visoko nastavljivo stikalno napajanje je odlično za laboratorijske vaje. Topologija, uporabljena za načrtovanje sistema, je preklopna topologija - pol nadzorovani most.

Napisal in predložil: Dhrubajyoti Biswas



Uporaba IC UC3845 kot glavnega krmilnika

Preklopno napajanje se napaja z oddajniki IGBT in je dodatno nadzorovano z vezjem UC3845.
Omrežna napetost gre naravnost skozi EMC filter, ki se nato preveri in filtrira na kondenzatorju C4.

Ker je zmogljivost velika (50 amperov), dotok v omejevalni krog s stikalom Re1 in tudi na R2.



Relejska tuljava in ventilator, vzeta iz napajalnika AT ali ATX, se napajata iz 12V. Moč dobimo preko upora iz 17V pomožnega napajanja.

Idealno je izbrati R1, tako da napetost ventilatorja in relejske tuljave omeji na 12V. Po drugi strani pomožno napajanje uporablja vezje TNY267, R27 pa olajša zaščito pred podnapetostjo pomožnega napajanja.

Napajanje se ne bo vklopilo, če je tok manjši od 230V. Krmilno vezje UC3845 ima 47% delovnega cikla (maks.) Z izhodno frekvenco 50 kHz.

Vezje se naprej napaja s pomočjo cenerjeve diode, ki dejansko pomaga zmanjšati napajalno napetost in celo pomaga premakniti prag UVLO spodnjih 7,9V in zgornjih 8,5V na 13,5V oziroma 14,1V.

Vir sproži napajanje in začne delovati na 14.1V. Nikoli ne pade pod 13,5 V in dodatno pomaga zaščititi IGBT pred desaturacijo. Vendar je treba prvotni prag UC3845 nastaviti čim nižje.

Krmiljenje vezja MOSFET T2, ki pomaga pri delovanju transformatorja Tr2, ponuja plavajoči pogon in galvansko izolacijo za zgornji IGBT.

Skozi oblikovalna vezja T3 in T4 pomaga pri pogonu T5 in T6 IGBT, stikalo pa še naprej popravi linijsko napetost na močnostni transformator Tr1.

Ko je izhod popravljen in doseže povprečje, ga gladijo tuljava L1 in kondenzatorji C17. Napetostna povratna informacija je nadalje povezana z izhodom na zatič 2 in IO1.

Poleg tega lahko s potenciometrom P1 nastavite tudi izhodno napetost napajanja. Za galvansko izolacijo povratnih informacij ni potrebe.

Ker je krmilno vezje tega nastavljivega SMPS povezano s sekundarnim SMPS in ne pušča nobene povezave z omrežjem. Trenutna povratna informacija se skozi tokovni transformator TR3 prenese desno na 3-polni IO1 in prag zaščite pred prenapetostjo se lahko nastavi s pomočjo P2.

12V vhodno napajanje lahko dobite iz napajalnika ATX

Shema faze krmilnika

Preklopni oder IGBT

+ U1 in -U1 lahko po ustrezni rektifikaciji in filtraciji izhajate iz omrežja 220 V

Uporaba hladilnika za polprevodnike

Prav tako ne pozabite postaviti diode D5, D5 ', D6, D6', D7, D7 ', tranzistorje T5 in T6 na hladilnik skupaj z mostom. Paziti je treba, da so snuberji R22 + D8 + C14, kondenzatorji C15 in diode D7 blizu IGBT. LED1 signalizira delovanje napajanja, LED2 pa napako ali trenutni način.

LED dioda sveti, ko napajanje v napetostnem načinu preneha delovati. V načinu napetosti je IO1 pin 1 nastavljen na 2,5 V, sicer ima 6 V. LED lučka je na voljo, pri izdelavi pa jo lahko izključite.

Kako narediti induktorski transformator

Induktivnost: Za močnostni transformator TR1 je razmerje pretvorbe približno 3: 2 in 4: 3 v primarnem in sekundarnem. V feritnem jedru je tudi zračna reža v obliki EE.

Če želite navijati povsem sami, uporabite jedro, kakršno je v pretvorniku, ki naj bo velik približno 6,4 cm2.

Primarni je 20 zavojev z 20 žicami, pri čemer ima vsak premer od 0,5 mm do 0,6 mm. Tudi sekundarni 14 obratov z 28 premeri je enakih meritev kot primarni. Poleg tega je mogoče tudi ustvariti navitja iz bakrenih trakov.

Pomembno je omeniti, da nanašanje ene debele žice ni mogoče zaradi učinka kože.

Ker zdaj navijanje ni potrebno, lahko najprej navijate primarnega, ki mu sledi sekundarni. Prenosni transformator tr2 s trimi vrati ima tri navitja s po 16 obrati.

Z uporabo treh zvitih izoliranih zvončastih žic je treba vsa navitja hkrati raniti, tako da ostane kakršna koli zračna reža na rani feritnega jedra.

Nato vzemite glavno napajanje iz napajalne enote AT ali ATX računalnika z odsekom jedra približno 80 do 120 mm2. Trenutni transformator Tr3 ima od 1 do 68 obratov na feritnem obroču in število obratov ali velikost tu ni kritično.

Vendar je treba slediti postopku za usmerjanje navitja transformatorjev. Uporabiti morate tudi EMI filter z dvojno dušilko.

Izhodna tuljava L1 ima dva vzporedna induktorja 54uH na obročih železovega prahu. Skupna induktivnost je končno 27uH, tuljave pa so ranjene z dvema magnetnima bakrenima žicama s premerom 1,7 mm, zaradi česar je skupni prerez L1 približno 9 mm2.

Izhodna tuljava L1 je pritrjena na negativno vejo, zaradi česar na katodi diode ni RF napetosti. To olajša njegovo namestitev v hladilnik brez kakršne koli izolacije.

Izbira specifikacij IGBT

Največja vhodna moč vklopljenega napajalnika je približno 2600W, posledični izkoristek pa nad 90%. Pri preklopnem napajanju lahko uporabite tip STGW30NC60W IGBT ali pa tudi druge različice, kot so STGW30NC60WD, IRG4PC50U, IRG4PC50W ali IRG4PC40W.

Uporabite lahko tudi hitro izhodno diodo z ustrezno tokovno močjo. V najslabšem primeru zgornja dioda dobi povprečni tok 20A, spodnja dioda pa v podobni situaciji 40A. Zato je bolje uporabiti poltok zgornje diode kot spodnji.

Za zgornjo diodo lahko uporabite bodisi HFA50PA60C, STTH6010W ali DSEI60-06A, druga pa dva DSEI30-06A in HFA25PB60. Za spodnjo ali spodnjo diodo lahko uporabite dve HFA50PA60C, STTH6010W ali DSEI60-06A, druga pa štiri DSEI30-06A in HFA25PB60.

Pomembno je, da mora dioda hladilnega telesa izgubiti 60 W (približno), izguba v IGBT pa lahko znaša do 50 W. Vendar je težko ugotoviti izgubo D7, saj je odvisna od lastnosti Tr1.

Poleg tega lahko izguba mostu znaša do 25W. Stikalo S1 omogoča izklop v stanju pripravljenosti predvsem zaradi pogostega preklapljanja omrežja morda ne bo pravilno, zlasti če ga uporabljate v laboratoriju. V stanju pripravljenosti je poraba približno 1 W in S1 lahko preskočite.

Če želite zgraditi vir napajanja s stalno napetostjo, je to tudi izvedljivo, vendar je za enako bolje uporabiti razmerje transformatorja Tr1 za največjo učinkovitost, na primer pri primarni uporabi 20 obratov in pri sekundarni uporabi 1 obrat za 3,5 V - 4 V




Prejšnja: Enostavno alarmno vezje grelnika vode Naprej: Izdelava brezžičnega vezja za zvonec