منبع تغذیه سوئیچینگ قدرتمند برای مدار 5 ولت. سوئیچینگ DIY و منبع تغذیه آنالوگ. ویدئویی در مورد ساخت دستگاه منبع تغذیه پالسی ساده

منبع تغذیه سوئیچینگ ساده DIY

سلام به همه! به نوعی می خواستم یک آمپلی فایر بر اساس TDA7294 بسازم. و یکی از دوستان کیس را به چند سکه فروخت. بسیار سیاه، بسیار زیبا، و زمانی یک گیرنده ماهواره ای متعلق به دهه 1995 را در خود جای داده بود. و بخت و اقبال داشت، TS-180 مناسب نبود، قد آن به معنای واقعی کلمه 5 میلی متر بود. شروع کردم به نگاه کردن به سمت ترانسفورماتور حلقوی. اما من قیمت را دیدم و به نوعی بلافاصله نخواستم. و سپس منبع تغذیه کامپیوتر توجه من را جلب کرد، به فکر برگشت آن افتادم، اما دوباره تنظیمات زیادی وجود داشت، حفاظت های فعلی، brrrr. شروع کردم به جستجو در مدارهای منبع تغذیه سوئیچینگ، یک برد بزرگ، تعداد زیادی قطعات، من خیلی تنبل بودم که اصلاً کاری انجام دهم. اما به طور تصادفی موضوعی در مورد بازسازی ترانسفورماتورهای الکترونیکی تاشیبرا در انجمن پیدا کردم. من آن را اینگونه خواندم، به نظر هیچ چیز پیچیده ای نیست.

فردای آن روز، یکی از صاحبخانه ها رفت و چند موضوع تجربی خرید. یکی از این هزینه ها 40 UAH است.

یکی از بالا BUKO است.
در زیر یک کپی از Tashibra است، فقط نام تغییر کرده است.
آنها کمی با یکدیگر تفاوت دارند. به عنوان مثال، تاشیبرا دارای 5 پیچ در سیم پیچ ثانویه است و BUKO دارای 8 پیچ است. دومی دارای یک تخته کمی بزرگتر است، با سوراخ هایی برای نصب موارد اضافی. جزئیات.
اما نهایی شدن هر دو بلوک یکسان است!
در طول تغییرات باید بسیار مراقب باشید، زیرا ولتاژ اصلی روی ترانزیستورها وجود دارد.
و اگر به طور تصادفی خروجی را اتصال کوتاه کردید و ترانزیستورها آتش بازی سال نو را ایجاد کردند، تقصیر من نیست، شما همه کارها را با خطر و خطر خود انجام می دهید!

بیایید به نمودار نگاه کنیم:

تمام بلوک ها از 50 تا 150 وات یکسان هستند و فقط در قدرت قطعات متفاوت هستند.
بهبود چیست؟
1) اضافه کردن الکترولیت بعد از پل دیود شبکه ضروری است. هرچه بزرگتر بهتر. من 100 uF را روی 400 ولت تنظیم کردم.
2) لازم است فیدبک جریان به فیدبک ولتاژ تغییر یابد. برای چی؟ و سپس منبع تغذیه فقط با بار شروع می شود و بدون بار شروع نمی شود.
3) ترانسفورماتور را به عقب برگردانید (در صورت لزوم).
4) یک پل دیودی را در خروجی نصب کنید (به عنوان مثال، KD213، شاتک های وارداتی خوش آمدید) و یک خازن.

سیم پیچ بازخورد فعلی در دایره آبی. لازم است یک سر آن را باز کرده و روی برد ببندید. آیا روی برد اتصال کوتاه ایجاد کردید؟ پس بیایید ادامه دهیم!
سپس یک تکه سیم جفت تابیده را به ترانسفورماتور قدرت می بریم و آن را 2 دور و به ترانسفورماتور ارتباطی 3 دور می پیچیم. انتهای آن را به یک مقاومت 5-10 واتی 2.4-2.7 اهم لحیم می کنیم. ما یک لامپ را به خروجی وصل می کنیم و همیشه یک لامپ 150 واتی را در سیم شبکه قطع می کنیم. ما آن را روشن می کنیم - لامپ روشن نمی شود، آن را بردارید، دوباره آن را روشن کنید و ببینید که لامپ در خروجی روشن می شود. و اگر روشن نشد، باید سیم را از طرف دیگر وارد ترانسفورماتور ارتباطی کنید. چراغ روشن شد حالا خاموشش کن اما قبل از هر کاری حتما خازن اصلی را با یک مقاومت 470 اهم تخلیه کنید!!
من یک منبع تغذیه برای ULF استریو روی TDA7294 مونتاژ کردم. بر این اساس، باید آن را به ولتاژ 2X30 ولت برگردانم.
ترانسفورماتور دارای 5 دور می باشد. 12 ولت / 5 ویت = 2.8 ویتامین / ولت.
30V/2.8V=11 دور. یعنی باید 2 کویل هر کدام 11 دور بپیچیم.
ترانسفورماتور را از روی برد جدا می کنیم، 2 چرخش را از ترنس خارج می کنیم و سیم پیچ ثانویه را مطابق با آن می پیچیم. سپس سیم پیچ ها را با سیم رشته ای معمولی پیچیدم. بلافاصله یک سیم پیچ، سپس دوم. و ابتدای سیم پیچ ها یا انتهای آن را به هم وصل می کنیم و شیر وسط را می گیریم.
یعنی از این طریق می توانیم سیم پیچ را به ولتاژ مورد نیاز بپیچیم!
فرکانس منبع تغذیه با بازخورد ولتاژ 30 کیلوهرتز است.
سپس یک پل دیودی از KD213 مونتاژ کردم، الکترولیت های نصب شده و حتما نیاز به سرامیک دارد!!!
نحوه اتصال سیم پیچ ها و تغییرات احتمالی را می توان در نمودار مقاله مجاور مشاهده کرد.

یاد آوردن- وقتی خروجی پاور بسته میشه روشن میشه! خودم یکبار سوزاندم. دیودها، ترانزیستورها و مقاومت های پایه سوخته اند! عوضشون کردم پاور با خیال راحت شروع به کار کرد خب حالا یکی دو تا عکس از پاور تمام شده ULF.

رادیو آماتورها ترجیح می دهند بسیاری از وسایل الکترونیکی را با دست خود بسازند. این مزیت های زیادی را هم از نظر صرفه جویی در هزینه و هم تضمین کیفیت محصول مونتاژ شده ارائه می دهد.
اغلب، آماتورهای رادیویی ترجیح می دهند یک واحد منبع تغذیه (PSU) بسازند، زیرا چنین دستگاهی اساس یک آزمایشگاه خانگی است.

در مقاله امروز ما در مورد منبع تغذیه به عنوان منبع تغذیه سوئیچینگ از نوع تنظیم شده صحبت خواهیم کرد. بسیاری از صنعتگران آن را با دستان خود درست می کنند.

اطلاعات دستگاه

در زندگی، اغلب موقعیت هایی پیش می آید که به وسیله ای مانند منبع تغذیه نیاز دارید. این محصول می تواند برق بسیاری از وسایل برقی را تامین کند. البته در چنین شرایطی می توانید از آنالوگ های مختلفی مانند باتری خودرو استفاده کنید. اما آنها یک اشکال بزرگ دارند و آن تامین ولتاژ ثابت 12 ولت است. و این برای تامین برق تجهیزات استاندارد خانگی کافی نیست.
یک راه حل عالی در چنین شرایطی استفاده از مبدل جریان پالس (منبع تغذیه تنظیم شده) خواهد بود. ویژگی چنین دستگاهی توانایی تبدیل ولتاژ موجود، به عنوان مثال 12 ولت، به ولتاژ مورد نیاز ما - 220 ولت است.
این به لطف یک اصل عملیاتی خاص امکان پذیر شد. این شامل تبدیل ولتاژ متناوب موجود در شبکه با فرکانس 50 هرتز به یک نوع مستطیلی مشابه است. پس از این، ولتاژ تبدیل می شود تا به مقدار مورد نیاز برسد، یکسو و فیلتر می شود. نمودار عملکرد چنین دستگاهی به شرح زیر است.

منبع تغذیه قدرت افزایش یافته است (به لطف ترانزیستور) و می تواند به طور همزمان به عنوان یک سوئیچ و یک ترانسفورماتور پالس عمل کند و ولتاژ جریان را تبدیل کند.
توجه داشته باشید! راندمان منبع تغذیه (نوع تنظیم شده) با ورودی افزایش فرکانس افزایش می یابد. افزایش آن باعث می شود تا وزن و اندازه هسته فولادی مورد استفاده در داخل محصول به میزان قابل توجهی کاهش یابد.
منبع تغذیه سوئیچینگ می تواند دو نوع باشد:

• از بیرون کنترل می شود این منبع تغذیه در اکثر وسایل برقی استفاده می شود.
• خود مولدهای نوع پالس

مدل کارخانه

نمودار مونتاژ برای هر نوع منبع تغذیه متفاوت خواهد بود.
در عین حال، مدل های سریال تولید شده ممکن است دارای قدرت و ابعاد متفاوتی باشند. این همه به ویژگی های استفاده از آنها بستگی دارد.

دستگاه های کارخانه ای از این نوع در محدوده فرکانس 18 تا 50 کیلوهرتز کار می کنند. اما در صورت تمایل می توان چنین مدلی را با دستان خود ساخت. برخی از علاقه مندان به الکترونیک حتی می توانند منبع تغذیه قدیمی را برای رفع نیازهای جدید تغییر کاربری دهند.برای مبتدیان، یک طرح ساده وجود دارد که به یک فرد کاملاً بی تجربه نیز اجازه می دهد با آن کنار بیاید. چنین اصلاحی به هیچ وجه از نظر کیفیت و پارامترهای فنی کمتر از مدل خریداری شده نخواهد بود.

کجا استفاده می شوند؟

دامنه استفاده از نوع تنظیم شده منبع تغذیه سوئیچینگ هر سال در حال گسترش است. این به دلیل ظهور تجهیزات جدید و زمینه های جدید فعالیت انسانی است.
منبع تغذیه سوئیچینگ در زمینه های زیر استفاده می شود:

• تامین انرژی برای انواع لوازم الکتریکی (تجهیزات کامپیوتری و لوازم خانگی)؛
• منبع تغذیه بدون وقفه شارژرهای اعمال شده روی باتری ها؛
• تامین برق برای سیستم های روشنایی ولتاژ پایین این نوع نورپردازی ها شامل استفاده از نوارهای LED می شود.

نورپردازی سقف

در تمام این شرایط، یک دستگاه خود مونتاژ شده بدتر از مدل های کارخانه نخواهد بود. در عین حال، می توانید آن را همه کاره تر کنید. یک نوع ساده منبع تغذیه DIY به بخشی ضروری از آزمایشگاه خانگی شما تبدیل خواهد شد.

مزایا و معایب

تبدیل کننده

منبع تغذیه تنظیم شده سوئیچینگ دارای مزایای زیر است:

• سبک وزن. این به دلیل این واقعیت است که یک ترانسفورماتور کوچکتر مورد نیاز است.
• طراحی راحت تر مبدل؛
• وجود فیلتر برای ولتاژ خروجی، که ابعاد کوچکی نیز دارد.
• بالاترین میزان راندمان، که می تواند به 90-98٪ برسد. به همین دلیل، این نوع دستگاه حداقل اتلاف انرژی را دارد.
• درجه قابلیت اطمینان تثبیت کننده ها مرتبه ای بزرگتر است.
• دامنه فرکانس گسترده این پارامتر در مورد ولتاژ نیز صدق می کند. به طور معمول، چنین قابلیت هایی در واحدهای خطی گران قیمت یافت می شود.
• تولید انبوه قطعات و از این رو هزینه مقرون به صرفه مونتاژ واحد.

علاوه بر این، این نوع دستگاه ممکن است چندین درجه محافظت در برابر موارد زیر داشته باشد:

• قطع برق؛
• افت ولتاژ؛
• کمبود بار خروجی؛
• مدار کوتاه.

اما این محصول علاوه بر مزایا دارای معایبی نیز می باشد:

• تعمیر چنین دستگاهی تا حدودی پیچیده است. این به دلیل این واقعیت است که عناصر منبع تغذیه بدون عایق گالوانیکی کار می کنند.
• تداخل فرکانس بالا ممکن است رخ دهد.
• افزایش حساسیت به تداخل

همچنین محدودیتی در حداقل توانی که منبع تغذیه شروع به کار می کند وجود دارد. مدار مورد استفاده برای مونتاژ محصول توسط خودتان می تواند مقدار قابل توجهی انرژی مصرف کند.

مدار پیچیده

همچنین مدار مونتاژ ممکن است به منبع تغذیه دوقطبی نیاز داشته باشد. برای تغذیه سیستم های الکتریکی قوی تر باید از منبع تغذیه جداگانه با تعداد قطب و توان مورد نیاز استفاده کرد. در عین حال، شاخص های خاصی نیز باید برای ولتاژ تعیین شود. بنابراین، برای مونتاژ آن خودتان، اگر آماتور هستید، به نمودار مدار یک دستگاه تک قطبی ساده کم مصرف نیاز دارید.

مونتاژ

بسیاری از آماتورهای رادیویی از مدل های دیگر مبدل های قدیمی برای ایجاد منبع تغذیه سوئیچینگ تنظیم شده استفاده می کنند. به عنوان مثال، منبع تغذیه کامپیوتر برای این اهداف عالی است. در اینجا فقط به یک سوم مدار او نیاز خواهید داشت.
اسمبلی شبیه الگوریتم زیر است:

• مدار را از مبدل قدیمی حذف می کنیم.
• قسمتی که به ترانسفورماتور می رود باید از آن بریده شود.

نمای تقریبی نمودار

• سپس، ترانزیستورها باید از بلوک حذف شوند تا سیگنالی که از ژنراتور فرکانس بالا می آید، تقویت شود.
• برای ساخت یک ژنراتور می توانید از ساده ترین مدارها استفاده کنید.
• برای ترانسفورماتور، اگر نمی توان آن را جدا کرد، می توانید از یک هسته با سطح مقطع داخلی میله 25-30 میلی متر مربع استفاده کنید. برای سیم پیچ اولیه از 40 پیچ و برای سیم پیچ ثانویه - 2x8 پیچ استفاده می کنیم.

توجه داشته باشید! برای جلوگیری از نفوذ صداهای فرکانس بالا، ترانسفورماتور باید با لاک پر شود.

• ترانسفورماتور ایزولاسیون را نیز از واحد کامپیوتر می گیریم. می توان آن را روی هر هسته کوچکی پیچیده کرد. برای این کار از یک سیم نازک استفاده می کنیم.
• برای خنک سازی یک فن نصب می کنیم. هنگامی که جریان به 1.5 A برسد روشن می شود. در مقادیر پایین تر، خنک کننده طبیعی کافی خواهد بود. برای روشن کردن فن، مقاومت R20 را نصب کنید.

تمام قطعات باید روی برد مدار چاپی نصب شوند.

پس از این کار، باید تمام قطعات را از لحیم خارج کرده و در کیس نصب کنید. اکنون فقط نصب ولت متر و آمپرمتر باقی مانده است. در نتیجه یک منبع تغذیه سوئیچینگ ساده با قابلیت تنظیم ولتاژ دریافت خواهید کرد.

منبع تغذیه آماده

در نتیجه، ولتاژ دستگاه از 2 ولت به ولتاژ سیم پیچ ثانویه خواهد بود.
می توانید یک منبع تغذیه سوئیچینگ از نوع تنظیم شده با استفاده از مدارهای مختلف بسازید.در این مورد، باید نمودار انتخاب شده را به دقت دنبال کنید و تمام اجزا را به درستی روی برد لحیم کنید. با استفاده از قطعات باکیفیت، منبع تغذیه لازم را با دستان خود می سازید و می توانید از آن در زمینه های مختلف استفاده کنید و دستگاه های خانگی و محاسباتی را به آن متصل کنید.

منابع تغذیه ترانزیستور قابل تنظیم خانگی: مونتاژ، کاربرد عملی

!
در این مقاله، به همراه رومن (نویسنده کانال YouTube "Open Frime TV")، یک منبع تغذیه جهانی را روی تراشه IR2153 مونتاژ می کنیم. این نوعی "فرانکنشتاین" است که حاوی بهترین کیفیت ها از طرح های مختلف است.

اینترنت پر از مدارهای منبع تغذیه مبتنی بر تراشه IR2153 است. هر یک از آنها ویژگی های مثبتی دارند، اما نویسنده هنوز با یک طرح جهانی مواجه نشده است. بنابراین تصمیم گرفته شد که چنین نموداری را ایجاد کرده و به شما نشان دهیم. من فکر می کنم می توانیم مستقیماً به آن برویم. بنابراین، بیایید آن را بفهمیم.

اولین چیزی که توجه شما را جلب می کند استفاده از دو خازن فشار قوی به جای یک خازن 400 ولتی است. به این ترتیب دو پرنده را با یک سنگ می کشیم. این خازن ها را می توان از پاورهای قدیمی کامپیوتر بدون صرف هزینه برای آنها تهیه کرد. نویسنده به طور ویژه چندین سوراخ در برد برای اندازه های مختلف خازن ایجاد کرده است.

اگر واحد در دسترس نباشد، قیمت یک جفت چنین خازن کمتر از یک خازن فشار قوی است. ظرفیت خازن ها یکسان است و باید در نرخ 1 μF در هر 1 وات توان خروجی باشد. این بدان معناست که برای 300 وات توان خروجی به یک جفت خازن 330uF نیاز دارید.

همچنین اگر از این توپولوژی استفاده کنیم دیگر نیازی به خازن جداکننده دوم نیست که باعث صرفه جویی در فضا می شود. و این همه ماجرا نیست. ولتاژ خازن جداکننده دیگر نباید 600 ولت باشد، بلکه فقط 250 ولت باشد. اکنون می توانید اندازه خازن های 250 ولت و 600 ولت را مشاهده کنید.

ویژگی بعدی مدار منبع تغذیه IR2153 است. همه کسانی که بر روی آن بلوک می ساختند با گرمایش غیرواقعی مقاومت های عرضه مواجه شدند.

حتی اگر آنها را در زمان استراحت بپوشید، گرمای زیادی آزاد می شود. یک راه حل مبتکرانه بلافاصله استفاده شد، با استفاده از خازن به جای مقاومت، و این به ما این واقعیت را می دهد که به دلیل منبع تغذیه، عنصر گرم نمی شود.

نویسنده این محصول خانگی این راه حل را از یوری، نویسنده کانال یوتیوب "Red Shade" دیده است. برد نیز مجهز به محافظ است، اما نسخه اصلی مدار آن را نداشت.

اما پس از آزمایشات روی تخته نان، مشخص شد که فضای بسیار کمی برای نصب ترانسفورماتور وجود دارد و بنابراین مدار باید 1 سانتی متر افزایش می یابد، این فضای اضافی را ایجاد می کند که نویسنده برای آن محافظ نصب کرده است. اگر به آن نیازی نیست، می توانید به سادگی جامپرها را به جای شانت نصب کنید و اجزای مشخص شده با رنگ قرمز را نصب نکنید.

جریان حفاظتی با استفاده از این مقاومت پیرایش تنظیم می شود:

مقادیر مقاومت شنت بسته به حداکثر توان خروجی متفاوت است. هر چه قدرت بیشتر باشد، مقاومت کمتری مورد نیاز است. به عنوان مثال، برای توان کمتر از 150 وات، مقاومت های 0.3 اهم مورد نیاز است. اگر توان 300 وات باشد، به مقاومت های 0.2 اهم نیاز است و در 500 وات و بالاتر، مقاومت هایی با مقاومت 0.1 اهم نصب می کنیم.

این واحد نباید با توان بالاتر از 600 وات مونتاژ شود و همچنین لازم است چند کلمه در مورد عملکرد حفاظ بگویید. اینجا داره سکسکه میکنه فرکانس شروع 50 هرتز است، این اتفاق می افتد زیرا برق از یک دینام گرفته می شود، بنابراین، قفل در فرکانس اصلی تنظیم مجدد می شود.

اگر به یک گزینه snap-on نیاز دارید، در این صورت منبع تغذیه ریز مدار IR2153 باید ثابت باشد، یا بهتر است بگوییم از خازن های ولتاژ بالا. ولتاژ خروجی این مدار از یکسو کننده تمام موج گرفته خواهد شد.

دیود اصلی یک دیود شاتکی در بسته TO-247 خواهد بود؛ شما جریان را برای ترانسفورماتور خود انتخاب می کنید.

اگر نمی خواهید یک کیس بزرگ بگیرید، در برنامه Layout به راحتی می توانید آن را به TO-220 تغییر دهید. یک خازن 1000 µF در خروجی وجود دارد، برای هر جریانی کافی است، زیرا در فرکانس‌های بالا می‌توان ظرفیت خازن را کمتر از یکسوساز 50 هرتز تنظیم کرد.

همچنین لازم است به عناصر کمکی مانند اسنابر در مهار ترانسفورماتور توجه کنید.

خازن های صاف کننده؛

و همچنین یک خازن Y بین پایه های جانبی بالا و پایین، که نویز را در سیم پیچ خروجی منبع تغذیه کاهش می دهد.

یک ویدیوی عالی در مورد این خازن ها در یوتیوب وجود دارد (نویسنده پیوند را در توضیحات زیر ویدیوی خود ضمیمه کرده است (لینک SOURCE در انتهای مقاله)).

شما نمی توانید قسمت تنظیم فرکانس مدار را نادیده بگیرید.

این یک خازن 1 nF است، نویسنده تغییر مقدار آن را توصیه نمی کند، اما او یک مقاومت تنظیم کننده برای قسمت محرک نصب کرده است، دلایلی برای این وجود داشت. اولین مورد انتخاب دقیق مقاومت مورد نظر است و دومی تنظیم جزئی ولتاژ خروجی با استفاده از فرکانس است. حالا یک مثال کوچک، فرض کنید در حال ساخت ترانسفورماتور هستید و می بینید که در فرکانس 50 کیلوهرتز ولتاژ خروجی 26 ولت است، اما شما به 24 ولت نیاز دارید. با تغییر فرکانس می توانید مقداری را پیدا کنید که در آن خروجی 24 ولت مورد نیاز را داشته باشد. هنگام نصب این مقاومت از مولتی متر استفاده می کنیم. کنتاکت ها را به شکل کروکودیل می بندیم و دسته مقاومت را می چرخانیم تا به مقاومت مورد نظر برسیم.

اکنون می توانید 2 نمونه اولیه تخته را مشاهده کنید که آزمایشات روی آنها انجام شده است. آنها بسیار شبیه هستند، اما برد محافظ کمی بزرگتر است.

نگارنده تخته های نان را ساخت تا با خیالی آسوده سفارش تولید این تخته را در چین بدهد. در توضیحات زیر ویدیوی اصلی نویسنده، بایگانی با این برد، مدار و مهر و موم را خواهید یافت. هر دو گزینه اول و دوم در دو روسری وجود دارد، بنابراین می توانید این پروژه را دانلود و تکرار کنید.

پس از سفارش، نویسنده بی صبرانه منتظر پرداخت بود و اکنون آنها رسیده اند. ما بسته را باز می کنیم ، تخته ها کاملاً خوب بسته بندی شده اند - نمی توانید شکایت کنید. ما آنها را به صورت بصری بررسی می کنیم، به نظر می رسد همه چیز خوب است و بلافاصله به لحیم کاری تخته می پردازیم.

و حالا او آماده است. همه چیز اینگونه به نظر می رسد. اکنون بیایید به سرعت عناصر اصلی را که قبلاً ذکر نشده است مرور کنیم. اول از همه، اینها فیوز هستند. 2 تا از آنها در دو طرف بالا و پایین وجود دارد. نویسنده از این گردها استفاده کرده است زیرا اندازه آنها بسیار کم است.

در ادامه خازن های فیلتر را می بینیم.

آنها را می توان از منبع تغذیه رایانه قدیمی تهیه کرد. نویسنده چوک را روی یک حلقه T-9052 پیچید، 10 دور با سیم 0.8 میلی متری، 2 هسته، اما می توانید از یک چوک از همان منبع تغذیه رایانه استفاده کنید.
پل دیودی - هر پل، با جریان حداقل 10 آمپر.

همچنین 2 مقاومت برای تخلیه ظرفیت روی برد وجود دارد، یکی در سمت بالا و دیگری در سمت پایین.

منبع تغذیه سوئیچینگ اغلب توسط آماتورهای رادیویی در طرح های خانگی استفاده می شود. با ابعاد نسبتاً کوچک می توانند توان خروجی بالایی را ارائه دهند. با استفاده از یک مدار پالس، امکان بدست آوردن توان خروجی از چند صد تا چند هزار وات فراهم شد. علاوه بر این، ابعاد خود ترانسفورماتور پالس بزرگتر از یک جعبه کبریت نیست.

منابع تغذیه سوئیچینگ - اصل کار و ویژگی ها

ویژگی اصلی منابع تغذیه پالسی افزایش فرکانس کاری آنها است که صدها برابر فرکانس شبکه 50 هرتز است. در فرکانس های بالا با حداقل تعداد چرخش در سیم پیچ ها، ولتاژ بالا را می توان به دست آورد. به عنوان مثال، برای به دست آوردن 12 ولت ولتاژ خروجی در جریان 1 آمپر (در مورد ترانسفورماتور اصلی)، باید 5 دور سیم با سطح مقطع تقریباً 0.6-0.7 میلی متر را بپیچید.

اگر در مورد یک ترانسفورماتور پالس صحبت کنیم که مدار اصلی آن با فرکانس 65 کیلوهرتز کار می کند ، برای به دست آوردن 12 ولت با جریان 1 آمپر ، کافی است فقط 3 چرخش را با سیم 0.25-0.3 میلی متر بچرخانید. به همین دلیل است که بسیاری از تولیدکنندگان لوازم الکترونیکی از منبع تغذیه سوئیچینگ استفاده می کنند.

با این حال، با وجود این واقعیت که چنین واحدهایی بسیار ارزان تر، جمع و جورتر، دارای قدرت بالا و وزن کم هستند، دارای پر کردن الکترونیکی هستند و بنابراین در مقایسه با ترانسفورماتور شبکه کمتر قابل اعتماد هستند. اثبات غیرقابل اطمینان بودن آنها بسیار ساده است - هر منبع تغذیه سوئیچینگ را بدون حفاظت مصرف کنید و پایانه های خروجی را اتصال کوتاه کنید. در بهترین حالت، دستگاه از کار می افتد، در بدترین حالت، منفجر می شود و هیچ فیوز دستگاه را نجات نمی دهد.

تمرین نشان می دهد که فیوز در منبع تغذیه سوئیچینگ آخرین بار می سوزد، اول از همه سوئیچ های برق و نوسانگر اصلی به بیرون می پرند، سپس تمام قسمت های مدار یکی یکی می روند.

منابع تغذیه سوئیچینگ دارای تعدادی حفاظت هم در ورودی و هم در خروجی هستند، اما همیشه ذخیره نمی شوند. برای محدود کردن افزایش جریان در هنگام راه‌اندازی مدار، تقریباً تمام SMPS با توان بیش از 50 وات از یک ترمیستور استفاده می‌کنند که در ورودی مدارها قرار دارد.

بیایید اکنون به TOP 3 بهترین مدارهای منبع تغذیه سوئیچینگ که می توانید با دستان خود مونتاژ کنید نگاه کنیم.

منبع تغذیه سوئیچینگ ساده DIY

بیایید نحوه ساخت ساده ترین منبع تغذیه سوئیچینگ مینیاتوری را بررسی کنیم. هر آماتور رادیویی تازه کار می تواند مطابق طرح ارائه شده دستگاهی ایجاد کند. این نه تنها فشرده است، بلکه در طیف گسترده ای از ولتاژهای تغذیه نیز کار می کند.

منبع تغذیه سوئیچینگ خانگی قدرت نسبتاً کمی دارد، در حدود 2 وات، اما به معنای واقعی کلمه تخریب ناپذیر است و حتی از اتصال کوتاه طولانی مدت نمی ترسد.

نمودار مدار یک منبع تغذیه سوئیچینگ ساده

منبع تغذیه یک منبع تغذیه سوئیچینگ کم مصرف از نوع خود نوسانگر است که فقط با یک ترانزیستور مونتاژ می شود. انرژی خود ژنراتور از طریق یک مقاومت محدود کننده جریان R1 و یکسو کننده نیمه موج به شکل دیود VD1 از شبکه تغذیه می شود.

ترانسفورماتور یک منبع تغذیه سوئیچینگ ساده

یک ترانسفورماتور پالسی دارای سه سیم پیچ است، یک سیم پیچ جمع کننده یا اولیه، یک سیم پیچ پایه و یک سیم پیچ ثانویه.

یک نکته مهم سیم پیچ ترانسفورماتور است - هم برد مدار چاپی و هم نمودار شروع سیم پیچ ها را نشان می دهد، بنابراین نباید مشکلی وجود داشته باشد. ما تعداد چرخش سیم پیچ ها را از یک ترانسفورماتور برای شارژ تلفن های همراه قرض گرفتیم ، زیرا نمودار مدار تقریباً یکسان است ، تعداد سیم پیچ ها یکسان است.

ابتدا سیم پیچ اولیه را که از 200 دور تشکیل شده است، می پیچیم، سطح مقطع سیم از 0.08 تا 0.1 میلی متر است. سپس عایق می گذاریم و از همان سیم سیم پیچ پایه را که شامل 5 تا 10 دور می باشد استفاده می کنیم.

سیم پیچ خروجی را در بالا می پیچیم، تعداد چرخش ها بستگی به ولتاژ مورد نیاز دارد. به طور متوسط، معلوم می شود که حدود 1 ولت در هر نوبت است.

ویدئویی در مورد تست این منبع تغذیه:

منبع تغذیه سوئیچینگ تثبیت شده روی SG3525 را خودتان انجام دهید

بیایید نگاهی گام به گام به نحوه ایجاد یک منبع تغذیه تثبیت شده با استفاده از تراشه SG3525 داشته باشیم. بیایید بلافاصله در مورد مزایای این طرح صحبت کنیم. اولین و مهمترین چیز تثبیت ولتاژ خروجی است. همچنین یک استارت نرم، حفاظت از اتصال کوتاه و ضبط خودکار نیز وجود دارد.

ابتدا بیایید به نمودار دستگاه نگاه کنیم.

مبتدیان بلافاصله به 2 ترانسفورماتور توجه می کنند. در مدار، یکی از آنها قدرت است و دومی برای جداسازی گالوانیکی است.

فکر نکنید که این طرح را پیچیده تر می کند. برعکس، همه چیز ساده تر، ایمن تر و ارزان تر می شود. به عنوان مثال، اگر درایور را در خروجی یک ریزمدار نصب کنید، به یک مهار نیاز دارد.

بیایید بیشتر نگاه کنیم. این مدار میکرو استارت و خود تغذیه را پیاده سازی می کند.

این یک راه حل بسیار سازنده است، نیاز به منبع تغذیه آماده به کار را از بین می برد. در واقع، ساخت منبع تغذیه برای منبع تغذیه ایده خوبی نیست، اما این راه حل به سادگی ایده آل است.

همه چیز به شرح زیر است: خازن از یک ولتاژ ثابت شارژ می شود و هنگامی که ولتاژ آن از یک سطح معین تجاوز می کند، این بلوک باز می شود و خازن را به مدار تخلیه می کند.

انرژی آن برای راه اندازی ریز مدار کاملاً کافی است و به محض شروع به کار، ولتاژ سیم پیچ ثانویه شروع به تغذیه خود ریز مدار می کند. همچنین باید این مقاومت خروجی را به میکرو استارت اضافه کنید؛ این مقاومت به عنوان بار عمل می کند.

بدون این مقاومت واحد راه اندازی نمی شود. این مقاومت برای هر ولتاژ متفاوت است و باید بر اساس ملاحظاتی محاسبه شود که در ولتاژ خروجی نامی، 1 وات توان روی آن تلف می شود.

ما مقاومت مقاومت را محاسبه می کنیم:

R = U مربع / P
R = 24 مربع / 1
R = 576/1 = 560 اهم.

همچنین یک شروع نرم در نمودار وجود دارد. با استفاده از این خازن اجرا می شود.

و حفاظت جریان، که در صورت اتصال کوتاه شروع به کاهش عرض PWM می کند.

فرکانس این منبع تغذیه با استفاده از این مقاومت و کانکتور تغییر می کند.

حالا بیایید در مورد مهمترین چیز صحبت کنیم - تثبیت ولتاژ خروجی. این عناصر مسئول آن هستند:

همانطور که می بینید، 2 دیود زنر در اینجا نصب شده است. با کمک آنها می توانید هر ولتاژ خروجی را دریافت کنید.

محاسبه تثبیت ولتاژ:

U out = 2 + U stab1 + U stab2
خروجی U = 2 + 11 + 11 = 24 ولت
خطای احتمالی +- 0.5 ولت.

برای اینکه تثبیت به درستی کار کند، به یک ذخیره ولتاژ در ترانسفورماتور نیاز دارید، در غیر این صورت، هنگامی که ولتاژ ورودی کاهش می یابد، ریز مدار به سادگی قادر به تولید ولتاژ مورد نیاز نخواهد بود. بنابراین، هنگام محاسبه ترانسفورماتور، باید بر روی این دکمه کلیک کنید و برنامه به طور خودکار ولتاژ سیم پیچ ثانویه را برای ذخیره به شما اضافه می کند.

اکنون می توانیم به بررسی برد مدار چاپی برویم. همانطور که می بینید، همه چیز در اینجا کاملا جمع و جور است. جایی برای ترانسفورماتور هم می بینیم، حلقوی است. بدون هیچ مشکلی می توان آن را با یک W شکل جایگزین کرد.

دیودهای اپتوکوپلر و زنر در نزدیکی ریز مدار قرار دارند و نه در خروجی.

خوب، جایی برای قرار دادن آنها در راه خروج وجود نداشت. اگر آن را دوست ندارید، طرح PCB خود را بسازید.

ممکن است بپرسید چرا هزینه را افزایش نمی دهید و همه چیز را عادی نمی کنید؟ پاسخ به شرح زیر است: این کار به این منظور انجام شد که با توجه به تخته های بزرگتر از 100 متر مربع، سفارش تخته در تولید ارزان تر باشد. میلی متر بسیار گران تر هستند.

خوب، اکنون زمان مونتاژ مدار است. اینجا همه چیز استاندارد است. بدون هیچ مشکلی لحیم کاری می کنیم. ترانسفورماتور را باد کرده و نصب می کنیم.

ولتاژ خروجی را بررسی کنید. اگر وجود داشته باشد، می توانید از قبل آن را به شبکه وصل کنید.

ابتدا ولتاژ خروجی را بررسی می کنیم. همانطور که می بینید، این واحد برای ولتاژ 24 ولت طراحی شده است، اما به دلیل پخش شدن دیودهای زنر، کمی کمتر به نظر می رسد.

این خطا حیاتی نیست.

حالا بیایید مهمترین چیز را بررسی کنیم - تثبیت. برای این کار یک لامپ 24 ولت با توان 100 وات بردارید و به بار وصل کنید.

همانطور که می بینید، ولتاژ کاهش نمی یابد و بلوک بدون مشکل مقاومت می کند. شما می توانید آن را حتی بیشتر بارگذاری کنید.

ویدئویی در مورد این منبع تغذیه سوئیچینگ:

ما TOP 3 بهترین مدارهای منبع تغذیه سوئیچینگ را بررسی کردیم. بر اساس آنها، می توانید یک منبع تغذیه ساده، دستگاه های TL494 و SG3525 را مونتاژ کنید. عکس ها و فیلم های گام به گام به شما کمک می کند تا تمام مشکلات نصب را درک کنید.

اما نه یک، بلکه چهار در یک زمان. این ماده چندین مدار منبع تغذیه سوئیچینگ ساخته شده بر روی ریز مدار محبوب و قابل اعتماد IR2153 را به شما ارائه می دهد. همه این پروژه ها توسط کاربر معروف Nem0 توسعه داده شده است. لذا از طرف ایشان اینجا می نویسم. تمام راه حل های شماتیک نشان داده شده در اینجا شخصاً توسط نویسنده چند سال پیش مونتاژ و آزمایش شده است.

به طور کلی، بیایید با منبع تغذیه به اصطلاح "ولتاژ بالا" شروع کنیم:

مدار سنتی است که Nem0 در اکثر طرح های ضربه ای خود از آن استفاده می کند. راننده مستقیماً از طریق یک مقاومت برق را از شبکه برق دریافت می کند. این به نوبه خود به کاهش توان تلف شده توسط این مقاومت در مقایسه با تامین ولتاژ از مدار 310 ولت کمک می کند. مدار منبع تغذیه سوئیچینگدارای عملکرد سوئیچینگ ولتاژ صاف است که به طور قابل توجهی جریان راه اندازی را محدود می کند. ماژول شروع نرم از طریق خازن C2 تغذیه می شود که ولتاژ شبکه 230 ولت را کاهش می دهد.

منبع تغذیه حفاظت موثری را برای جلوگیری از اتصال کوتاه و بارهای اوج در مسیر برق ثانویه فراهم می کند. نقش سنسور جریان توسط یک مقاومت ثابت R11 انجام می شود و جریان حفاظتی با استفاده از صاف کننده R10 تنظیم می شود. هنگامی که جریان توسط محافظ قطع می شود، LED روشن می شود که نشان می دهد محافظ خاموش شده است. ولتاژ یکسویه دوقطبی خروجی +/-70v است.

ترانسفورماتور با یک سیم پیچ اولیه که شامل پنجاه پیچ و 4 سیم پیچ ثانویه است که هر یک شامل بیست و سه دور می باشد ساخته شده است. قطر هسته مسی و مدار مغناطیسی ترانسفورماتور بسته به توان مشخص شده یک منبع تغذیه خاص محاسبه می شود.

اکنون منبع تغذیه زیر را در نظر بگیرید:

این نسخه از منبع تغذیه بسیار شبیه به مدار شرح داده شده در بالا است، اگرچه تفاوت های قابل توجهی وجود دارد. واقعیت این است که در اینجا ولتاژ تغذیه به درایور از سیم پیچ مخصوص ترانسفورماتور از طریق یک مقاومت بالاست می آید. همه اجزای دیگر در طراحی تقریباً یکسان هستند.

توان خروجی این منبع تغذیه هم با مشخصات ترانسفورماتور و پارامترهای ریزمدار IR2153 و هم با طول عمر دیودها در یکسو کننده تعیین می شود. در این مدار از دیودهای KD213A استفاده شده است که دارای حداکثر ولتاژ معکوس 200 ولت و حداکثر جریان رو به جلو 10 آمپر هستند. برای اطمینان از عملکرد صحیح دیودها در جریان های بالا، آنها باید روی رادیاتور نصب شوند.

دریچه گاز T2 سزاوار توجه ویژه است. روی هسته مغناطیسی حلقه مفصلی پیچیده می شود، در صورت لزوم می توان از هسته دیگری استفاده کرد. سیم پیچی با سیم مینا با سطح مقطع محاسبه شده با توجه به جریان در بار انجام می شود. همچنین توان ترانسفورماتور پالسی بسته به اینکه چه توان خروجی را می خواهید دریافت کنید تعیین می شود. انجام محاسبات ترانسفورماتورها با استفاده از ماشین حساب های کامپیوتری بسیار راحت است.

اکنون مدار سوم منبع تغذیه سوئیچینگ مبتنی بر ترانزیستورهای اثر میدان قدرتمند IRFP460:

این نسخه از مدار در حال حاضر تفاوت خاصی نسبت به مدل های قبلی دارد. تفاوت اصلی این است که سیستم حفاظت از اتصال کوتاه و اضافه بار در اینجا با استفاده از ترانسفورماتور جریان مونتاژ می شود. و یک تفاوت دیگر وجود دارد، این وجود در مدار یک جفت ترانزیستور پیش خروجی BD140 است. این ترانزیستورها هستند که امکان قطع ظرفیت ورودی بزرگ سوئیچ های میدان قدرتمند را نسبت به خروجی درایور فراهم می کنند.

همچنین یک تفاوت کوچک وجود دارد، این یک مقاومت سرکوب ولتاژ مربوط به ماژول شروع نرم است، در مدار 230 ولت نصب شده است. در نمودار قبلی در مسیر برق +310v قرار دارد. علاوه بر این، مدار دارای یک محدود کننده اضافه ولتاژ است که برای تضعیف پالس باقیمانده ترانسفورماتور عمل می کند. از همه جهات دیگر، این یکی دیگر هیچ تفاوتی بین طرح های فوق ندارد.