W tym artykule rozważymy proces samodzielnej produkcji regulowanego zasilacza, ale nie z dwoma stopniami redukcji, ale z jednym. Autorem tego domowego produktu jest Roman (kanał YouTube „Open Frime TV”).
Prawie wszystkie zasilacze laboratoryjne są następujące:
Tj. Najpierw instalowany jest prosty zasilacz, który obniża napięcie sieciowe do pewnego poziomu, a już po nim instalowany jest konwerter dc-dc, który już dokonuje bezpośredniej regulacji prądu i napięcia. Ale dlaczego nie dokonać regulacji bezpośrednio po wysokiej stronie? To rozwiązanie zmniejszy rozmiar urządzenia i znacznie zwiększy wydajność. Ale to nie jest takie proste. Podczas konstruowania tego domowego produktu autor napotkał wiele problemów. Patrząc w przyszłość, warto zauważyć, że udało nam się przezwyciężyć prawie wszystkie problemy, które się pojawiły, był tylko jeden, choć nieznaczny, ale wciąż problem. Najpierw jednak pierwsze.
Na potrzeby tego projektu autor wykonał płytkę drukowaną metodą LUT, co oznacza, że prawie każdy, kto chce, może powtórzyć projekt samodzielnie. A więc teraz od samego początku. Same pomysły są dość proste. Konieczne było wykonanie przyzwoitego zasilacza laboratoryjnego z minimalną liczbą części.
W rezultacie w głowie autora narodził się nieskomplikowany schemat i na pierwszy rzut oka wszystko wydaje się działać. Do testów narysowano i wyprodukowano płytkę drukowaną. Tak więc urządzenie zaczęło, ale podczas próby zmniejszenia napięcia pojawił się straszny pisk i tranzystory przegrzały się.
Ponieważ autor nie zrozumiał, dlaczego tak się dzieje, zainstalował sondę oscyloskopu na bramce tranzystora i zobaczył ten obraz:
Autor spędził prawie miesiąc, aby znaleźć przyczynę tego problemu, ale ostatecznie znalazł rozwiązanie w Internecie. Problem polegał na zmagazynowanej energii galwanicznego transformatora separacyjnego.Było kilka rozwiązań. Tutaj możesz dodatkowo załadować uzwojenia TGR lub wykonać inny obwód sterujący. Druga opcja została wybrana. Obwód został zgłoszony przez członka amatorskiego forum radiowego pod pseudonimem Telekot.
A po zrobieniu następnej planszy wszystko się zaczęło.
Impulsy są piękne, ogrzewanie jest prawie całkowicie nieobecne. Lucjan na podstawowym dobrze sobie radzi, chociaż trochę się rozgrzewa. Jak już wspomniano powyżej, pojawił się problem, którego nie mogliśmy rozwiązać do końca. Problem polega na tym, że słychać pisk przy niskim napięciu. Chodzi o to, że gdy napięcie jest ustawione na wyjściu od 0,6 do 2,5 V, impulsy sterujące po prostu nie mają gdzie się zmniejszyć, a mikroukład zaczyna je przepuszczać, dlatego częstotliwość maleje, w wyniku czego zaczynamy słyszeć, jak działa urządzenie.
W rzeczywistości nie ma się czym martwić, przy takim wypełnieniu rdzeń raczej nie będzie nasycony. Ale spróbujmy rozwiązać ten problem. Jakie są możliwe opcje? Najprostszym sposobem jest zainstalowanie rezystora w obciążeniu, ale ponieważ mamy regulowany zasilacz, więc przy napięciu 30 V może po prostu wypalić się.
Drugim rozwiązaniem jest zmniejszenie liczby obrotów przepustnicy, aby zgromadziła ona mniej energii i dlatego impulsy powinny wzrosnąć.
Autor postanowił zastanowić się nad drugą opcją, ale jest to tak zwana „kula”. Istnieje inne rozwiązanie tego problemu i jest ono znacznie lepsze.
To rozwiązanie nazywa się obciążeniem dynamicznym, pozwala ustawić taki sam pobór prądu przy niskim i wysokim napięciu. Ale autor postanowił po raz kolejny nie przerabiać planszy, więc w tym przypadku zastosował drugie rozwiązanie problemu.
Ostateczny schemat wygląda następująco:
Tutaj mamy pokój dyżurów w prostokącie, możesz to zrobić.
Autor postanowił skorzystać z pokoju dyżurnego ze swojego ostatniego projektu, ponieważ jest to prosty i niezawodny.
Nie pozostaniemy na służbie, przejdźmy do głównego schematu.
Jak widać, nie ma tu tak wielu szczegółów, ale funkcjonalność pełnoprawnego zasilacza. Zasada działania jest dość prosta. Pomieszczenie dyżurne dostarcza energię do tl494, zaczyna on wytwarzać impulsy, które wchodzą do TGR.
Z kolei TGR galwanicznie odwija dolną stronę od górnej. Impulsy z TGR docierają do bram tranzystorowych w fazie przeciwfazowej.
No to standardowy schemat pół-mostu.
Jak widać, zasada działania jest dość prosta. Następnym krokiem jest wykonanie płytki drukowanej.
Płytka zapewnia kontrolę nad chłodnicą według temperatury, ale możesz przerobić płytę i sprawić, że chłodnica będzie się ciągle obracać, a tutaj obciążać dynamicznie, to jest twój wybór.
Opłata jest następująca:
Teraz trzeba go przylutować. Kiedy wszystkie elementy są na miejscu, przystępujemy do nawijania. Zacznijmy od dławików. Dławik wejściowy chroni sieć przed szumem, który jest bezpośrednio emitowany przez sam zasilacz. Nawiniemy go na pierścień ferrytowy o przepuszczalności 2000, średnica pierścienia wynosi 22 mm. Nawijamy od 2 do 10 zwojów drutem 0,5 mm.
Dalszy dławik wyjściowy. Początkowo uzwojono około 15 zwojów drutu milimetrowego podwójnie na pierścieniu ze sproszkowanego żelaza, ale ostatecznie trzeba było je zmniejszyć do 7, w wyniku czego skrzypienie prawie całkowicie zniknęło.
Następnym krokiem jest wykonanie TGR. Aby to zrobić, autor zastosował taką ramę i rdzeń E16 w kształcie litery E, ale z tym samym sukcesem można go nawinąć na pierścień.
Rdzeń wykonany jest z ferrytu o przepuszczalności 2000-2200. Wykonujemy niezbędne obliczenia za pomocą programu Starichka.
Znamy napięcie wejściowe, ale chcemy uzyskać 12-15 V na wyjściu. Wybieramy obwód sterujący mostka, ponieważ całe napięcie zostanie przyłożone do uzwojenia, a nie w połowie jak w podłodze mostu.
Aby poprawić sprzężenie magnetyczne, uzwojenie pierwotne musi być podzielone na dwie części.Połowa na dole i połowa na drugiej stronie.
Natychmiast nawijamy wtórne na 2 przewody w pobliżu, co pozwoli uniknąć zniekształceń napięcia. Jednym z problemów w tym przypadku jest również stopniowanie. Konieczne jest wyraźne rozmieszczenie początku i końca uzwojenia zgodnie z punktami na planszy.
Teraz pozostaje uzwojenie głównego transformatora. Początkowo obliczeń dokonano dla napięcia 36V, ale pisk już wynosił do 5V, więc musiałem przewinąć transformator do 30V napięcia wyjściowego plus margines stabilizacji.
Nie ma nic skomplikowanego w uzwojeniu transformatora. Dzielimy również pierwotną na dwie części, a wtórną między nimi. Jednocześnie staramy się nawijać cewkę na cewkę tak dalece, jak to możliwe, unikając nakładania się, dlatego zwiększamy współczynnik jakości transformatora. Nie zapomnij zaizolować uzwojeń specjalną taśmą.
Uzwojenie się skończyło, lutujemy powstałe produkty na płycie, a nasz domowy zasilacz laboratoryjny jest całkowicie gotowy.
Czas na testy. Podłączamy multimetr do zacisków zasilacza i zaczynamy regulować napięcie.
Jak widać, nie ma z tym żadnych problemów, wszystko jest w porządku. Teraz podłączmy ładunek. Żarówka o mocy 36 V i mocy 100 W będzie działać jako obciążenie.
Jak widać, przebieg w całym zakresie napięć był udany, urządzenie działało dobrze. Teraz staramy się ograniczyć prąd. Aby to zrobić, konieczne jest obrócenie drugiego potencjometru, a regulacja prądu również działa poprawnie. Jak wspomniano powyżej, w tej wersji płyty jest zainstalowany monitoring termiczny, sprawdźmy również jego działanie. Aby to zrobić, podłączamy chłodnicę do płyty i rozpoczynamy ogrzewanie naszego termistora suszarką do włosów.
Jak widać, po osiągnięciu określonej temperatury chłodziarka włącza się i zaczyna się obracać, a płyta ochładza się. Podsumowując, możemy powiedzieć, że to urządzenie nie jest idealne i lepiej jest używać go jako ładowania lub mocy dla bezpretensjonalnych obwodów, chociaż ogólnie okazało się, że dobrze. Dziękuję za uwagę. Do zobaczenia wkrótce!
Wideo autora: