Бп На Uc3843
Трудно поспорить с тем, что лабораторный блок питания (далее ЛБП) — вещь необходимая каждому, кто занимается электроникой, независимо от избранного направления и уровня подготовки. Вероятнее всего у большинства электронщиков найдется в обиходе хотя бы один «лабораторник». Те, кто по каким-либо причинам не имеют такого универсального «питателя», рано или поздно собираются его приобрести или заняться самостоятельной его постройкой.
Кому как, но для меня покупка профессионального ЛБП — роскошь, поэтому сочинять схемку и собирать опять пришлось самому. Схемы ЛБП, опубликованных в свое время в различных технических журналах, довольно громоздки, несмотря на неплохие параметры (много из этих схем мне довелось изготавливать). Думаю, что понятие «лабораторный» не должно ассоциироваться с большим объемом и неподъемной массой. Я считаю основными характеристиками ЛБП: 1. Мобильность (для меня это важно) а, значит, малый вес и габариты. Минимальные потери на регулирующем силовом элементе. Высокие регулировочные и нагрузочные характеристики.
Mar 9, 2017 - Информация о том, как сделать зарядное из компьютерного блока питания, всегда пользуется популярностью у наших читателей. На входе блока питания (рис. 5.34), расположен сетевой выпрямитель напряжения.
Доступность и дешевизна комплектующих. Минимальная сложность схемы. Простота в изготовлении и настройке.
Хорошая повторяемость и, конечно, — малые временные затраты на сборку девайса. Понятно, что малые габариты и вес, высокий КПД и приличная мощность, — все это можно совместить лишь в импульсном блоке питания. Именно в этом направлении пытался продвинуться и я, собрав и испытав несколько незамысловатых схем импульсных ЛБП, о которых речь пойдет ниже. Все схемы собраны с применением элементной базы от старых компьютерных БП и электронных трансформаторов «Ташибра» и им подобных. Как и говорилось выше, упор при конструировании данного ЛБП, как и всех последующих, делается на имеющиеся комплектующие, поэтому и предлагается здесь не технология изготовления каких-либо узлов (намотка дроссля или трансформатора), а подбор ИЗ ТОГО, ЧТО ЕСТЬ, коль уж, речь идет о достаточно быстром и бесдефицитном изготовлении ЛБП.
Безусловно, найдется пара узлов, нуждающихся в модернизации, но в большинстве случаев постараемся избегать ненужных трудозатрат. Если согласны с такой концепцией, читаем дальше. Была собрана и испытана на популярной серии микросхем 38ХХ. В конструкции применялись микросхемы TL3842 и UCC3804. При тестировании схемы на ее вход подавались напряжения от 42 до 60В.
Снимаемые токи достигали величины до 4А в диапазоне регулировки от 3 до 35В (до 50В при входном напряжении 60В). Эта схема, как и все последующие, описанные здесь, существовала и тестировалась лишь на беспаечной макетке, что значительно скрадывало ее эксплуатационные характеристики, как если бы схема была собрана на печатной, грамотно разведенной, плате. Работа ЛБП происходит следующим образом. После подачи питания на ЛБП, на 7 вывод ШИ-регулятора DA1 подается напряжение 12В от параметрического стабилизатора R1/VD1, достаточное для его включения.
Встроенный стабилизатор напряжения микросхемы «оживает» и начинает работать тактовый генератор, частота которого определяется компонентами R6, C4. Практически сразу же на выходе DA1 (pin 6) появляется положительный импульс, фронтом открывающий полевой транзистор VT1, который, в свою очередь, открывает составной силовой ключ на транзисторах VT2, VT3, осуществляющий в открытом состоянии «накачку» контура, образованного дросселем L1, конденсатором С3 и сопротивлением нагрузки. Как только напряжение в точке соединения элементов P1-R8 достигнет порога срабатывания усилителя ошибки (2,5В), импульс на выводе 6 микросхемы перестает существовать, запирая своим спадом транзисторы ключей в ожидании разряда контура, отдающего накопленную энергию в нагрузку. При напряжении ниже порога срабатывания усилителя ошибки, процесс «накачки» контура, с последующей отдачей энергии в нагрузку, возобновляется. В качестве лирического отступления замечу, что ШИМ-управляемые ЛБП по большому счету — нонсенс, т.к. При простой схемотехнике, сопоставимой по сложности с линейными регулируемыми источниками питания, весьма трудно добиться внятного ШИ-регулирования из-за плохой привязки процессов, происходящих в реактивных накопительных цепях ШИ-регулируемых БП, к собственно регулируемому выходному напряжению.
Мы пойдем другим путем и легко допустим сваливание ШИ-регулятора в обычный релейный режим, где пропуск 4-5 импульсов на такт регулирования будет считаться нормой. Чтобы при этом не происходило характерного свиста или гудения дросселя, повысим частоту тактового генератора ШИ-регулятора, уменьшим индуктивность дросселя. Таким образом, ШИ-регулирование будет происходить не всегда, а лишь на участках регулирования, требующих частой «накачки» контура — на «холостом ходу» ЛБП, либо в зависимости от потребляемого тока — при подключенной нагрузке. Все остальное время работа ШИ-регулятора будет блокирована малой активностью контура, накопившего, но не отдавшего энергию, вследствии чего, напряжение на входе усилителя ошибки будет удерживаться значительное время.
Налаживание схемы заключается в подборе накопительного дросселя L1 и уточнении номиналов резисторов R8/P1. Частота генератора DA1 может быть выбрана в диапазоне 25-80кГц (что справедливо и для других схем на базе ШИМ 38ХХ) с учетом того, что индуктивность дросселя должна быть большей для меньшей частоты и наоборот. Сам дроссель должен работать без нагрева в заданом диапазоне токов, следовательно, габариты его магнитопровода не должны минимизироваться.
Все дроссели, используемые в экспериментах с импульсными ЛБП были изъяты из выходных силовых цепей компьютерных БП и применялись как есть — без перемотки. Наиболее подходящими оказались дроссели на кольцах с внешним диаметром 28-32 мм, используемые когда-то в 3,3-вольтовых шинах питания компьютерных БП. Обмотки этих дросселей содержат 15-25 витков провода диаметром 1,0-1,3 мм, а индуктивность варьируется от 30 до 120 микрогенри. О прочих компонентах схемы. Для DA1 с названием UCC3804, указанной на схеме, напряжение запуска составляет 12В.
Для микросхем TL3842, так же испытанных в этом ЛБП, напряжение запуска — не менее 17В. В качестве VT1 использован КП501А (240mA/180V), который можно заменить на биполярный транзистор, как показано на схеме Б. Правда, полевой транзистор гораздо лучше справляется с ролью драйвера ключа и не нуждается в подборе сопротивлений, обладая лучшими пороговыми свойствами. VT2 — 2N5401 (0,8A/200V); VT3 — 2SC5200 (15A/230V).
Транзистор VT3 при необходимости можно заменить на прибор противоположной проводимости, выполнив ключ, как показано на схеме В. Мощность каждого из резисторов, примененных в схеме, не превышает полуватта. Входной электролитический конденсатор большой емкости (отсутствующий на схеме) устанавливается по вкусу в соответствии с входным напряжением, — в случае применения классического трансформатора. В случае использования данного ЛБП с электронным трансформатором, необходимости особой в конденсаторе нет.
Об этом несколько позже. Следующая схема имеет несколько лучшие характеристики по сравнению со Cхемой 1, имея на порядок меньший уровень пульсаций во всем диапазоне регулировки выходного напряжения от +1,2 до +30В. Концепция построения подобных схем известна мне, по меньшей мере с 1979 года, когда впервые в журнале «Радио» я увидел схему лабораторного БП, где обычный линейный регулируемый стабилизатор был совмещен со схемой импульсного регулятора, что позволяло данному ЛБП обрести характеристики линейного регулятора с высоким КПД, малыми пульсациями и высоким коэффициентом стабилизации. Импульсный регулятор отслеживал падение напряжения на силовых электродах регулирующего транзистора стабилизатора, и в момент достижения напряжения между его входным и выходным электродами значения в 2В, прекращал подачу напряжения в LC-контур, установленный на входе линейного стабилизатора. Таким образом, при любом значении напряжения, установленного на выходе линейного стабилизатора, падение напряжения на его силовых электродах (К-Э или Э-К, — неважно в данном случае) не превышало 2-х Вольт. В самом худшем случае, мощность, рассеиваемая на транзисторе, не превысила бы 10Вт, при том, что стабилизатор был расчитан на выходной ток 5А. Что меня останавливало тогда от сборки этого ЛБП, так это большое количество деталей, которых у меня тогда не было вовсе, как, впрочем, и средств для их приобретения.
Ну, что же, ЛБП, изображенный на схеме 2, является эхом того самого, описанного в журнале «Радио» ЛАБОРАТОРНОГО БП. Эхом достаточно далеким, т.к.
В различной технической литературе этот концепт в различных схемных воплощениях засвечивался не раз. Как и в Схеме 1, ШИ-регулятор выполнен на микросхеме семейства 38ХХ (DA1), где усилитель ошибки выполняет лишь команды оптрона IC1, отслеживающего, собственно, падение напряжения на входе-выходе микросхемы DA2, являющейся классическим линейным стабилизируемым регулятором — КР142ЕН22А. Эта микросхема способна выдать ток до 7,5А при регулировке выходного напряжения от 1,2 до 37В. Многим ЕН22А нравится именно поэтому.
Но не все так просто. Мощность, которую способна выдержать микросхема, всего 30Вт. При входном напряжении 40В и выходном — 30В, ток 3А будет для нее максимальным. Да и при использовании ее в обычном линейном режиме понадобится радиатор больших размеров. Ну, а, если представить, что падение напряжения на силовых электродах этой микросхемы не будет превышать 3-х Вольт? Это нам подойдет.
Напряжение зажигания светодиода оптрона около 1,5В. Еще 0,7В упадет на последовательно включенным со светодиодом оптрона диоде VD1 и токоограничительном резисторе R2 при рабочем токе через светодиод около 10 мА — 0,33В при номинале R2 — 33Ома = 2,53В. Минимальное падение напряжения на электродах микросхемы не должно быть меньше этого значения, т.к. Меньшее падение напряжения на силовых электродах микросхемы может ухудшить параметры стабилизатора.
Поэтому, нанеся некоторый ущерб КПД, можем увеличить сопротивление R2 до 200-300Ом. Эксперементально доказано, что светодиоды оптронов зажигаются уже при токе 1 мА, а «светочувствительности» входа ошибки DA1 хватает для срабатывания ШИ-регулятора. Впрочем, все познается в эксперименте и при возможном повторении конструкции, подбор номинала R2 все равно будет необходим, если только кого-то не устроят значения по умолчанию. Ключ на мощном полевом транзисторе (пробовались IRFP460A, IRF1407, 55N80) имеет стандартное включение по отношению к DA1 и пусть никого не смущает то обстоятельство, что выход ЛБП не имеет «общего» провода. Дроссель — все тот же. Оптрон использовал первый попавшийся LV817. Другие не пробовал, но думаю, что результат при использовании других оптронов получится не хуже.
Наладка заключается в установке диапазона выходных напряжений (путем подбора дросселя, сопротивлений R10, 11), установке оптимального падения напряжения на DA2 путем подбора R2. Схема работоспособна в широком диапазоне входных напряжений (номиналы ориентированы 40-60В по входу). Все плюсы ЛБП по схеме 2 уже расписаны в тексте. Можно добавить лишь то, что при проверке на нагрев, все силовые компоненты схемы, включая транзистор параметрического стабилизатора, были расположены на одном небольшом радиаторе. При токе 3А нагрев радиатора не был ощутимым. Он был просто теплым. Схема самая простая из тех (данного концепта), что мне доводилось встречать ранее.
Из минусов: Требуется параметрический стабилизатор для питания DA1, что несколько снижает общий КПД. Ну и, немного больше деталей по сравнению с предыдущей схемой. Остальные минусы найдете сами. Спасибо за внимание! Продолжение следует. C детства - музыка и электро/радио-техника. Перепаял множество схем самых различных по разным поводам и просто, - для интереса, - и своих, и чужих.
За 18 лет работы в Северо-Западном Телекоме изготовил много различных стендов для проверки различного ремонтируемого оборудования. Сконструировал несколько, различных по функционалу и элементной базе, цифровых измерителей длительности импульсов.
Более 30-ти рацпредложений по модернизации узлов различного профильного оборудования, в т.ч. электропитающего. С давних пор все больше занимаюсь силовой автоматикой и электроникой. Почему я здесь? Да потому, что здесь все - такие же, как я.
Здесь много для меня интересного, поскольку я не силен в аудио-технике, а хотелось бы иметь больший опыт именно в этом направлении. Неплохо бы, для начинающих, прикрутить хотябы фотки готовых блоков, а еще лучше и печатки Да, согласен с Вами.
Фотки готовых блоков будут присутствовать уже во второй части статьи и далее. Но, замечу, и, возможно, Вы со мной согласитесь, что в случае, если нужно что-то одно, то ни к чему брать (покупать, делать) еще восемь такого же. Так и в этом случае: мне нужен был лабораторник с устраивающими меня параметрами и я его получил, испытав удовольствие от процесса макетной сборки и настройки еще двенадцати таких же ЛБП. В данной статье я просто описываю получившиеся результаты по мотивам разработки этих устройств и, понятно, что не каждое из этих устройств будет воплощено 'в бронзе', кое-что придется оставить просто в виде действующих макетов, которые где-то пригодятся. Законченных ЛБП всего три из описанных, фото которых будут присутствовать в продолжениях, но ни для одного из устройств печатные платы не разрабатывались по многим причинам. Причина №1 - я не испытываю нужды в разработке ПП, т.к. Не занимаюсь серийным производством (да простят меня те, кто разрабатывает их ради одиночных конструкций или просто делает ПП из любви к эстетике), но при этом жутко каюсь, - так хочется иногда печати.
Так что, если кто-нибудь все-таки изготовит из того, что здесь есть, не откажусь и сам от варианта печатки. Причина №2 - хроническая нехватка времени и пр(бывает же так) - отсутствие условий для возможности изготовления плат, - это уже причина №3. Причина №4 - монтах на ПП всегда по объему будет проигрывать макеточной сборке, если, конечно, не СМД. Игорю огромное спасибо за окультуривание моей писанины и поддержку в принципе.
В описании первой схемы вы пишете: Для DA1 с названием UCC3804, указанной на схеме, напряжение запуска составляет 12В. Для микросхем TL3842, так же испытанных в этом ЛБП, напряжение запуска — не менее 17В. В то же время для питания TL3842 во второй схеме нарисовано 9-15 вольт. Это, скорее всего, опечатка? Спасибо за простую в реализации схему. Обязательно такой сделаю, а то уж шибко тяжёл мой лабораторный 'питальник'. Хотя, если потянуть случайно за шнуры, мой не стазу сдвинется с места.
Так как у меня нет в наличии КРЕН22, думаю поставить, с умощнением (для тока) транзистором. Наиболее подходящими оказались дроссели на кольцах с внешним диаметром 28-32 мм, используемые когда-то в 3,3-вольтовых шинах питания компьютерных БП. Обмотки этих дросселей содержат 15-25 витков провода диаметром 1,0-1,3 мм, а индуктивность варьируется от 30 до 120 микрогенри. На 'новых', но уже убитых материнках стоят дроссели (в преобразователях для ЦП, на 1,3-1,7 вольта), значительно мЕньшие по размеру (внешний диаметр 12-15 мм), с количеством витков всего 5, и индуктивностью около 40 мкГ.
Есть такие, которые намотаны в три провода, каждый диаметром около 1 мм. То есть теоретически для применения в описываемой линейке выпрямителей - самое. Несколько смущает одно - они существенно меньше по сечению магнитопровода. Как-то привыкли мы к тому, что если больше - значит, лучше. Проверялась ли работа с такими, малогабаритными, дросселями? Хотя, вообще-то, эти дроссели и расчитаны на ток 10-25 А, для питания ЦП.
Но, 'сомневаюсь я, однако'. Разобрал трансформатор от компьютерного БП на 250 Вт. У центрального сердечника зазор примерно 1 мм.
А для описываемых выпрямителей силовой трансформатор мотается на кольце, т.е. Где-то описаны такие вопросы (наличие/отсутствие/влияние зазора сердечника)? Если да, то простите за вопрос. Что-то не увидел пока его в форумах. Меряете индуктивности каким прибором? Прибор, используемый мною для измерения индуктивностей - UT-70A. Дроссели, работающие в материнских платах, не испытывались с описываемыми в статьях ЛБП, но испытывались дроссели, намотанные на кольцах с 20мм наружным диаметром, используемые в компьютерных БП.
Блок Питания На Uc3843b
В течении непродолжительной работы разогрев их был довольно внушительным - 60-70С при токе от 2А. Это не значит, что в принципе они не смогут работать в описываемых ЛБП. Нужно посчитать. Мною расчеты не производились, производился подбор дросселей. Не исключено использование и дросселей с материнских плат, но следует учесть, что частота преобразования локальных ШИ-регуляторов на материнках может достигать 1МГц, что позволяет применять кольца с меньшим сечением сердечника.
Бп На Uc3843 Из Atx
К тому же, работа происходит при практически не меняющихся токах и напряжениях, а, потому, дроссели оптимально 'заточены' именно под конкретные режимы. О трансформаторах. Трансформаторы с зазором чаще всего используются в обратноходовых преобразователях напряжения - для защиты от насыщения в режимах несимметричного перемагничивания сердечника тра-ра, реже - в прямоходовых (где существуют другие методы защиты от насыщения сердечника трансформатора), иногда - в пушпульных включениях (с симметричным двухфазным включением полуобмоток); практически никогда - в полумостовых, мостовых схемах преобразователей (нет необходимости). Это обстоятельство, однако, не запрещает применения сердечника с зазором в полумостовых преобразователях (в т.ч., и - автогенераторных). Мною где-то около года назад как раз такая возможность (использование трансформаторов от однотактных преобразователей в полумостовых автогенераторах) проверялась.
Блоки Питания На Uc3843
Даже готовил статью для Датагории, но материал пока полностью не собран и до сих пор. Обеспечьте моточные пропорции для автогенератора, соберите схему, включите лампу накаливания (Ватт на 150-200) в разрыв питания автогенератора и экспериментируйте. Свечение нити лампы на холостом ходу преобразователя - нехороший признак. Все остальное - не смертельно для схемы. Главное - правильно собрать.