Nastavljiv stikalni napajalni tokokrog - 50 V, 2,5 ampera

Razloženo spremenljivo stikalno napajalno vezje je zasnovano okoli integrirane krmilne naprave krmilnika napajanja tipa L4960 podjetja SGS. Glavne značilnosti tega preklopnega regulatorja lahko povzamemo iz naslednjih podatkov:

Glavne značilnosti

1. Območje vhodne napetosti: 9-50 VDC
2. Spremenljivka izhodne napetosti od 5 do 40 V.
3. Največji dostopni izhodni tok je: 2,5 ampera.
4. Najvišja možna izhodna moč je: 100 W.
5. Integrirano vezje z mehkim zagonom.
6. Stabilizirana notranja referenčna raven z ± 4% mejo
7. Deluje s peščico zunanjih delov.
8. Delovni faktor: 0-1.
9. Visoka učinkovitost, ob do 90%.
10. Ima notranjo zaščito pred preobremenitvijo.
11. Vključuje notranji omejevalnik toka, ki zagotavlja popolno zaščito pred stikalom.

Specifikacije čipov čipa so prikazane na naslednji sliki. L4964 je zaprt v ekskluzivnem 15-polnem paketu, ki je zasnovan do 4 A.

Delo vgrajenega vezja z mehkim zagonom in omejevalnika toka je poudarjeno na spodnjih risbah valovnih oblik.

Izklopni krog previsoke temperature v L4960 se sproži takoj, ko temperatura ohišja IC preseže 125 ° C. Zaradi varnostnih razlogov je priporočen predlagani napajalni tokokrog s postavitvijo transformatorja.

AC vhodna napetost na tiskano vezje se pridobi iz sekundarnega navitja omrežnega transformatorja, kar pomeni, da je enosmerni tok na IC najmanj 3 V nad potrebno izhodno napetostjo z najvišjim možnim izhodnim tokom. Razumljivo je, da je transformator v bistvu toroidni model.

Opis vezja

Poenostavljena shema

Na zgornjih diagramih je prikazana zasnova omrežnega transformatorja AC in odsek enosmernega napajanja. AC napetost s sekundarne strani gre na posamezne vhode prek napajalne plošče, medtem ko je osrednja pipa priključena na ozemljitveno črto.

Neregulirana vhodna napetost Ui za IC prihaja skozi polnovalovno usmerniško vezje, sestavljeno iz para 3 A diod 1N5404, D1-D2, skupaj s filtrskim kondenzatorjem, Ct. Vezje, sestavljeno iz R1-C3-C4, poudarja dobiček zaprte regulacijske zanke. Druga stopnja vezja, ki uporablja C2-R2, je konfigurirana za generiranje frekvence oscilatorja približno 100 kHz.

Kondenzator C5 C5 ima dejansko dve funkciji: ta določa čas rampe mehkega zagona, kot je prikazano na zgornji sliki valovanja, in tudi povprečni tok kratkega stika. Povratni vhod L4962 je povezan s križiščem delilnika izhodne napetosti R3 -R4. Izhodna napetost, Uo, L4960 se določi z uporabo naslednjih izračunov

Uo = 5,1 [(R 3 + R4) / R3] glede na to, da je Ui - Uo ≥ 3 V.

Upoštevajte, da mora biti najnižja vrednost Ui 9 V. lahko takoj, ko odstranimo R3 in spremenimo R4 s kratko povezavo, dobimo fiksno izhodno napetost 5,1 V (± 4%). Če je R3 izbran s fiksno vrednostjo 5K6, R4 posamično določi izhodno napetost:

Uo = 9 V: R4 = 4K3
Uo = 12 V: R4 = 7K6
Uo = 15 V: R4 = 10K
Uo = 18 V: R4 = 14K
Uo = 24 V: R4 = 20K

Zasnovo je mogoče pretvoriti v napajalno napetost s spremenljivim načinom z uporabo R3 = 6K8 in nadgradnjo R3 s potenciometrom 25K. Dioda D3 je vgrajena za zaščito IC. Ta hitri usmernik omeji negativne konice na vhodni strani induktorja na neškodljivih 0,6 do 1 V za vsa obdobja izklopa notranjega izhodnega tranzistorja IC.

Če D3 ne bi bilo, bi to povzročilo, da bi se potencial IC 7 v nevarnosti povzpel na veliko voltov pod potencialom tal. Induktor L1 skupaj z diodo D3 in kondenzatorjem C6 C7 deluje kot pretvornik dolarjev za uravnavanje izhoda v preklopnem načinu in s tem povzroča precej nižje odvajanje toplote v primerjavi z drugimi linearnimi vezji IC, kot je LM338.

Gradnja

Kompaktna proga PCB in postavitev komponent je lahko prikazana na naslednji sliki.

Sestavljanje deske je pravzaprav zelo enostavno. Začnite z izbiro uporov R3 in R4, kot smo že omenili. Najprej sestavite dele, ki so okoli središča tiskane plošče, na primer R1… vključno z R4 in C2 C5.

Preden začnete spajkati dele, se prepričajte, da sta regulator IC1 in napajalna dioda D1 pritrjena skozi vijak / matico nazaj na hrbtni strani nad enim skupnim hladilnikom, kot je dokazano na sliki prevleke komponente.

Ne pozabite vzdrževati hladilnika, električno dobro izoliranega od kovinskega jezička IC, s pomočjo debelejše podložke sljude in puše iz plastičnega materiala. Mogoče lahko uporabite tip BYV28 za diodo D3. Ne glede na to, kateri tip diode je izbran, poskrbite, da bo mikrofon izoliran s testerjem kontinuitete!

Zatiče ICI in D3 potisnite v njihove posebne luknje na tiskanem vezju, dokler se ležišča hladilnika trdno ne spustijo na površino PCB-ja. Zdaj spajkajte vodnike in jim odrežite preostali neželeni del vodov. Po tem namestite preostale dele, L1, CI, C6, C7, Cs, D1 in D2.

Pazite, da si dioda in elektrolitski kondenzatorji pravilno ogledujejo usmerjenost in polarnost. Treba je biti pretirano pozoren, da se prepreči kakršna koli možnost kratkega stika čez navitje dušilnega jedra s hladilnikom IC. Priporočljivo je, da L1 pritrdite z osrednjim sklopom najlonskih vijakov in matic.

Testiranje in učinkovitost

Začnite s preskusnim postopkom s preverjanjem namestitve, izolacije in smeri vseh komponent na tiskani plošči, preden ploščo priključite na stranske stranske žice transformatorja.

Upoštevati je treba, da ta nastavljiv preklopni napajalnik potrebuje stalno obremenitev, priključeno na izhodu, da lahko deluje optimalno. Ko je SMPS oskrbljen s 30 VAC in obremenitvijo 2 A, pritrjeno na izhodno napetost 5 V, temperatura hladilnika pri sobni temperaturi ne sme presegati približno 60 ° C.

Pričakuje se, da bo učinkovitost tokokroga v takšnih okoliščinah približno 68%. Učinkovitost se poveča na 80%, če je Uo = 10 V, 85% pri Uo = 15 V, do 87% pri Uo = 25 V, vse z obremenitvijo pri 2 amperih.

Podatkovni list