Регулируема 0-100V 50 Amp SMPS схема

Регулируема 0-100V 50 Amp SMPS схема

Регулируемото захранване с висока мощност е перфектно за целите на лабораторната работа. Топологията, използвана за проектиране на системата, е превключваща топология - наполовина контролиран мост.



Написано и изпратено от: Dhrubajyoti Biswas

Използване на IC UC3845 като основен контролер

Импулсното захранване се захранва с IGBT предаватели и се управлява допълнително от верига UC3845.
Мрежовото напрежение преминава направо през EMC филтъра, който допълнително се проверява и филтрира върху кондензатор С4.





Тъй като капацитетът е висок (50 ампера), притокът в ограничителната верига с превключвател Re1 и също така на R2.

Релейната намотка и вентилаторът, взети от захранването AT или ATX, се захранват от 12V. Мощността се получава чрез резистора от 17V спомагателно захранване.



Идеално е да изберете R1, така че напрежението на вентилатора и намотката на релето да бъде ограничено до 12V. Допълнителното захранване, от друга страна, използва верига TNY267, а R27 улеснява защитата от под напрежение на спомагателната мощност.

Захранването няма да се включи, ако токът е по-малък от 230V. Контролната верига UC3845 води до 47% работен цикъл (макс.) С изходна честота 50 kHz.

Веригата се захранва допълнително с помощта на ценеровия диод, който всъщност помага за намаляване на захранващото напрежение и дори помага за изместване на прага на UVLO от по-ниски 7.9V и горни 8.5V до 13.5V и 14.1V съответно.

Източникът инициира захранването и започва да работи на 14.1V. Той никога не слиза под 13.5V и допълнително помага да се защити IGBT от десатурация. Оригиналният праг на UC3845 обаче трябва да бъде възможно най-нисък.

Управлението на веригата MOSFET T2, което помага за работа на трансформатора Tr2, предлага плаващо задвижване и галванична изолация за горния IGBT.

Чрез формиращите вериги на Т3 и Т4 той помага за задвижването на Т5 и Т6 на IGBT и превключвателят допълнително коригира напрежението на мрежата към силовия трансформатор Tr1.

Тъй като изходът се коригира и достига средно ниво, той се изглажда от L1 бобина и кондензатори C17. Обратната връзка на напрежението е допълнително свързана от изхода към щифта 2 и IO1.

Освен това можете да настроите изходното напрежение на захранването с потенциометър P1. Няма нужда от галванична изолация на обратната връзка.

Това е така, защото веригата за управление на този регулируем SMPS е свързана с вторичния SMPS и не оставя връзка с мрежата. Обратната връзка по ток се предава през токовия трансформатор TR3 право върху 3-пинов IO1 и прагът на защита от свръхток може да се настрои с помощта на P2.

12V входно захранване може да бъде получено от ATX захранване

Схемата на етапа на контролера

Превключващият етап на IGBT

+ U1 и -U1 могат да бъдат получени от входа 220V в мрежата след подходящо коригиране и филтриране

Използване на радиатор за полупроводниците

Също така, не забравяйте да поставите диоди D5, D5 ', D6, D6', D7, D7 ', транзистори T5 и T6 върху радиатора заедно с моста. Трябва да се внимава да се поставят снубери R22 + D8 + C14, кондензатори C15 и диоди D7 близо до IGBT. LED1 сигнализира за работата на захранването, а LED2 сигнализира за грешка или текущия режим.

Светодиодът свети, когато захранването е спряло да работи в режим на напрежение. Когато е в режим на напрежение, IO1 щифтът 1 е настроен на 2.5V, иначе обикновено има 6V. LED светлината е опция и можете да я изключите по време на изработката.

Как да направим индуктор трансформатор

Индуктивност: За силовия трансформатор TR1 коефициентът на трансформация е около 3: 2 и 4: 3 в първичен и вторичен. Във феритовата сърцевина има и въздушна междина, която е с форма на ЕЕ.

Ако търсите да навивате сами, използвайте сърцевина, както е в инвертор, който трябва да е с размер около 6,4 cm2.

Основният е от 20 завъртания с 20 проводника, като всеки има диаметър от 0,5 mm до 0,6 mm. Вторичните 14 завъртания с 28 диаметъра също са със същите измервания като тези на първичните. Освен това е възможно също така да се създадат намотки от медни ленти.

Важно е да се отбележи, че прилагането на единична дебела тел не е възможна идея поради ефекта на кожата.

Сега, тъй като намотката не е необходима, можете да навиете първичната, първо последвана от вторичната. Задвижващият трансформатор Tr2 с преден затвор притежава три намотки с по 16 завъртания.

Чрез използването на три усукани изолирани звънечни проводника всички намотки трябва да бъдат наранени наведнъж, оставяйки въздушна междина на раната на феритовата сърцевина.

След това вземете основното захранване от AT или ATX захранващ блок на компютър с ядрена секция от около 80 до 120mm2. Настоящият трансформатор Tr3 е от 1 до 68 оборота на феритен пръстен и броят на завъртанията или размерът не е критичен тук.

Трябва обаче да се следва процесът за ориентиране на намотката на трансформаторите. Също така трябва да използвате EMI ​​филтър с двоен дросел.

Изходната намотка L1 има два паралелни индуктора от 54uH върху пръстени от железен прах. Общата индуктивност най-накрая е 27uH и намотките са навити от два магнитни медни проводника с диаметър 1,7 mm, което прави общото напречно сечение L1 приблизително. 9 mm2.

Изходната намотка L1 е прикрепена към отрицателен клон, което не води до RF напрежение в катода на диода. Това улеснява монтажа на същия в радиатора без никаква изолация.

Избор на IGBT спецификации

Максималната входна мощност на комутираното захранване е около 2600W, а резултантната ефективност е над 90%. При импулсно захранване можете да използвате тип STGW30NC60W IGBT или можете да използвате и други варианти като STGW30NC60WD, IRG4PC50U, IRG4PC50W или IRG4PC40W.

Можете също така да използвате диод с бърз изход, имащ адекватна токова мощност. В най-лошия случай горният диод получава среден ток от 20А, докато долният диод в подобна ситуация получава 40А. По този начин е по-добре да се използва горен диоден полуток, отколкото долния.

За горния диод можете да използвате HFA50PA60C, STTH6010W или DSEI60-06A, или два DSEI30-06A и HFA25PB60. За долния или долния диод можете да използвате два HFA50PA60C, STTH6010W или DSEI60-06A, други четири DSEI30-06A и HFA25PB60.

Важно е диодът на радиатора да загуби 60 W (приблизително), а загубата в IGBT може да доведе до 50 W. Въпреки това е доста трудно да се установи загубата на D7, тъй като зависи от Tr1 свойството.

Освен това загубата на моста може да бъде 25W. Превключвателят S1 позволява изключване в режим на готовност главно поради честото превключване на мрежата може да не е правилно, особено когато се използва за лаборатория. В състояние на готовност консумацията е около 1W и S1 може да се пропусне.

Ако искате да конструирате източник на захранване с фиксирано напрежение, това също е осъществимо, но за същото е по-добре да приложите трансформаторно съотношение Tr1 за максимална ефективност, например при първична употреба 20 оборота и при вторична употреба 1 оборот за 3.5V - 4V.




Предишен: Обикновена верига за аларма на бойлер Напред: Изработване на безжична верига за звънец