Імпульсний блок живлення 220/15 вольт 70 Вт на мікросхемі KA2S0880. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Імпульсний блок живлення 220/15 вольт 70 Вт на мікросхемі KA2S0880. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення

Коментарі до статті

Минаючи стандартні застарілі ШІМ модулятори, почнемо, мабуть, з більш просунутих схем БП, що використовують в основі роботи перемикання силового ключа при нульовому струмі дроселя, або закордонно - off-line switch. Такі схеми відрізняються від звичайних дуже високим ККД, низьким рівнем шумів, а при виборі відповідної елементної бази – простотою конструкції та легкістю налаштування.

На малюнку 1 представлено схему блоку живлення потужністю 70Вт для живлення стереофонічного підсилювача в межах 2х20Вт. Силовий перетворювач побудований на мікросхемі KA2S0880, яка включає всі необхідні компоненти для будівництва первинної частини блоку живлення. Слід зазначити, що корпорація Fairchild, розробивши цю мікросхему, здорово постаралася - мікросхема дуже стійка в роботі і має всі необхідні захисти. Зібраний на базі цієї мікросхеми блок живлення має реально діючий захист від перевантаження та короткого замикання, захист навантаження при аварійному виході напруг за межі допустимих, можливість введення режиму сну. Явний мінус цієї схеми – блок не вмикається при повному навантаженні. Спершу потрібно включити його окремо, потім навантажити.

Характеристики:

   Напруга живлення: 200…240В Вихідна напруга: Без навантаження. . . . . . . . . . . . . . . . . ±16,5В При повному навантаженні. . . . . . . . . . . . . . ±15…±15,5В Вихідна потужність максимальна довготривала, вона ж, що обмежується мікросхемою. . . . . . . 70Вт Робоча частота. . . . . . . . . . . . . . . . . 20кГц ККД пристрою. . . . . . . . . . . . . . . . . 90 ... 93%

Імпульсний блок живлення 220/15 вольт 70 Вт на мікросхемі KA2S0880. Схема блока живлення на KA2S0880

(Натисніть для збільшення)

Блок живлення розроблений для симетричного навантаження, у якого споживані струми за плюсом і мінусом рівні - підсилювачі НЧ. Нерівномірне навантаження викликає перенапругу на одному із плечей і блок може піти на захист. При підборі деталей не забудемо про вимоги до їх параметрів та конструкції пристрою. Випрямні діоди повинні бути зі зворотною напругою не менше 200 Вольт, конденсатори С11 та С12 навмисне вибрані на напругу 50 Вольт, тобто. великогабаритні - справа в тому, що вони будуть нагріватися, на частотах близько 20-30 кГц у них мінімальний імпеданс, на якому відбувається ефективне придушення викидів напруги, і, як наслідок - їхнє нагрівання. Звертайте увагу на зовнішній вигляд компонентів, особливо мікросхеми та випрямляючих діодів - подряпаний, непоказний, негарний корпус говорить або про неякісне виготовлення деталі, або про "ліве" виробництво. Не використовуйте конденсатори серії К73-17, часто виходять з ладу. Мікросхему можуть випускати або фірма Fairchild або Samsung (SEC)

Схеми, у яких є трансформатори, дуже критичні до фазування їх обмоток. При фазуванні обмоток потрібно зробити так, щоб початки та кінці обмоток підключалися до своїх точок у схемі. Якщо фазування буде неправильним, то обмотки працюватимуть у протифазі, що порушить роботу схеми та може пошкодити компоненти. Початки обмоток на схемі позначаються точкою одного з виведення обмоток. Це як у динаміків – висновки позначаються плюсами. Нам з вами найкраще мотати обмотки як на малюнку 2 - або як варіант 1, або як варіант 2, але не змішуючи ці варіанти .

Імпульсний блок живлення 220/15 вольт 70 ват на мікросхемі KA2S0880

Так нам легше розібратися, який висновок буде початком, а яким кінцем. Приклад фазування обмоток - малюнку 3, точками показані початку обмоток.

Імпульсний блок живлення 220/15 вольт 70 ват на мікросхемі KA2S0880

Трансформатор намотаний на сердечнику Ш12Х12 з фериту М2000, із зазором у магнітопроводі 0,2мм. Первинна обмотка 36витків, поділена на дві рівні частини. Одна частина намотується до першого шару, друга - до останнього. Між ними розташовуються вторинні обмотки: вихідна - 7+7витків у два дроти кожна, обмотка живлення мікросхеми - 7 витків. Усі обмотки намотані дротом діаметром 0,6мм. Зазор робимо за допомогою паперу, наклеюємо його на торці фериту, складаємо все разом з котушкою і проклеюємо магнітопровід суперклеєм.

Блок, зібраний без помилок у монтажі, починає працювати одразу і без глюків. Проте, щоб убезпечити себе від можливих помилок, проведемо перше ввімкнення пристрою покроково.

Замість запобіжника увімкнемо звичайну лампу 220В 100Вт. Вона запобігатиме можливій поломці мікросхеми. Відпаяємо стабілітрони у тиристорів. До виходу блоку живлення між "+" та "-" підключимо навантаження - ніхромову спіраль 30-40 Ом потужністю не менше 100 Вт. Її ми будемо використовувати лише для перевірки блоку живлення. Такі спіралі продаються в магазинах для ремонту електрообігрівачів, або окремо спіралька, або в скляній трубці. Нам потрібна лише частина спіральки. Потрібний опір відміряти тестером і підключити до виходу блоку живлення. Не забуваємо про те, що спіраль підключається між "+" та "-" джерела, а виміри напруги ми будемо вести від загального дроту (GND). Підключимо тестер до "+" виходу блоку живлення та включимо блок у розетку. Через секунду на виході має встановитись напруга +16,5 вольт. Чекаємо секунд 5, вимикаємо блок і дивимося нагрів деталей. Якщо є елементи, що підозріло нагрілися - не залишаємо без уваги!!! Не забувайте, що тільки що зібрали мережевий блок живлення, який має "приховану", але потужну руйнівну силу :) Якщо вихідна напруга більше, ніж 16вольт, наприклад, 20, 30вольт - значить, не працює ланцюг зворотного зв'язку. Це може бути або через помилки у схемі, або через несправність деталей. Потрібно перевірити. Якщо напруга менше 16 вольт і за 5 секунд сильно нагрілася мікросхема, значить, у нас неправильно сфазовані вторинні обмотки по відношенню до первинної.

Може вийти так, що при включенні блоку в мережу на виході нічого немає: (У такому випадку перевіримо напругу на мережному конденсаторі - близько 300 вольт, напруга на третій лапці мікросхеми щодо первинного загального дроту (висновок 2). Вона повинна стрибати в межах 12-15 вольт - це мікросхема намагається запуститися, але щось їй заважає.Перевіримо ланцюг її підживлення - допоміжну обмотку та її випрямляч, фазування обмотки.Якщо все правильно - можливо, мікросхема пішла на захист через коротке замикання в навантаженні, несправності випрямних діодів, перевантаження Вимкнемо блок і почекаємо розряду мережевого конденсатора нижче 30вольт і спробуємо включити знову з підключеною спіралькою не 30-40 Ом, а 50-60 Можливо також, що діоди D 4 і D 5 не можуть працювати на високих частотах, тобто не підходять для цієї схеми.У такому випадку трансформатор свистить, надривається, бідний :( Якщо і так не вийшло, то давайте згадувати, скільки витків ми намотали і як :).. Якщо напруга на третьому виведенні мікросхеми йде далеко за межі 20вольт, наприклад, 30, 40вольт, то у нас занадто багато намотано витків на допоміжній обмотці або ця обмотка знову ж таки неправильно сфазована по відношенню до первинки.

Наступний етап – перевірка роботи блоку без навантаження. Це перевірка ланцюга зворотний зв'язок на стабілізацію. Вона здійснюється оптопарою. Необхідна вихідна напруга виставляється стабілітроном D 6, правда, вона буде вищою на півтора вольта, ніж стабілітрон :) Якщо на спіральці ми міряємо рівно необхідну напругу, тобто. 15-16вольт, то відключимо навантаження. Напруга не повинна змінитись, ну вольт-півтора нам не заважає. Будемо готові негайно відключити блок з розетки, якщо без навантаження напруга різко зросте, інакше можна вбити діоди, конденсатори і оптопару.

Далі – перевіряємо захист навантаження при перевищенні вихідної напруги. Захист спрацьовує в аварійному режимі без спроби повторного запуску блоку. Захист є як на плюсовому плечі, так і на мінусовому, причому працюють вони незалежно, а загальний ефект :) Принцип роботи - влаштовується коротке замикання на виході, через яке мікросхема йде в захист. Тиристори мають непогану швидкодію, і при аварії всього за пару мілісекунд з навантаження знімається харчування. Якщо раптом у майбутньому спрацює цей ланцюг, то потрібно перевіряти блок живлення з самого початку за цією ж методикою. Для перевірки примусово піднімемо вихідну напругу на кілька вольт. Для цього послідовно зі стабілітроном включимо ще один на кілька вольт - 4,7 або 5,1 або 6,2В. Закоротимо його перемичкою і увімкнемо блок. Міримо вихідну напругу – в нормі. Розмикаємо перемичку, трансформатор повинен "тикнути", а блок - вимкнутись. Чекаємо на розряд мережевого конденсатора, знову ставимо перемичку і вмикаємо. Вихідна напруга має встановитися в нормі.

Якщо всі тести блок відпрацював без глюків, то вішаємо навантаження 15Ом і залишаємо на півгодини. Після цього пристрій визнається придатним до служби вітчизні. :)

Монтаж друкованої плати

Друкована плата розробляється окремо під конкретну конструкцію каркаса трансформатора та його розташування висновків.

При розробці друкованої плати необхідно врахувати такі моменти:

Пов'язані між собою деталі не розносите далеко друг від друга. Доріжками течуть імпульсні струми, що випромінюють перешкоди в навколишній простір, і чим довша буде доріжка, тим більше від неї наведень. Між доріжками мережі витримуйте достатню відстань. Якщо між доріжками, що йдуть поруч, напруга 200-300 вольт, відстань між ними повинна бути не менше 4-5мм. Також витримуйте відстань між доріжками та деталями мережевої та вторинної частини. Єдиний компонент, з яким нам нічого не зробити – оптопара. У неї відстань між лапками близько сантиметра, всі інші відстані між мережевою та вторинною частиною повинні бути не менше 1см. На вторинному боці доріжка від оптопари повинна підключатися якомога ближче до діода D 4. Щоб доріжка витримувала великі струми, її часто заливають припоєм. Але робити так можна не з кожною стежкою. Якщо є можливість, нехай вона буде ширшою, ніж товстішою, інакше між товстими доріжками буде паразитний зв'язок, який може дати шуми на виході і зробити ще багато пакостей. Конденсатори С15, C 16 повинні підключатися ближче до діодів, а не до електролітів С11, C 12. ДУЖЕ ВАЖЛИВО!! Дивимося малюнок 4.

Імпульсний блок живлення 220/15 вольт 70 ват на мікросхемі KA2S0880

Доріжка йде від діода D1 до керамічного конденсатора С1, від нього – до електроліту С2, від нього – до котушки L1 – так правильно.
Малюнок 5 – так неправильно.

Імпульсний блок живлення 220/15 вольт 70 ват на мікросхемі KA2S0880

Доріжка, на якій висить кілька елементів, повинна обходити кожен з них, а не йти повз. В імпульсної техніки часто дуже важливі міліметри відстаней. Наприклад: рисунок 6.

Імпульсний блок живлення 220/15 вольт 70 ват на мікросхемі KA2S0880

Якщо точку підключення керамічного конденсатора С1 відвести на 5мм далі від діода D1, стабілізація погіршиться на піввольта, ККД впаде на 1%.

А ось фотографії зібраного дослідного зразка:

Імпульсний блок живлення 220/15 вольт 70 ват на мікросхемі KA2S0880

Публікація: radiokot.ru

Дивіться інші статті розділу Блоки живлення.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

MIC28516/7 - синхронні понижуючі DC/DC-перетворювачі 70 В/8 А 20.10.2020

Компанія Microchip представила нові синхронні знижувальні DC/DC-перетворювачі з широким діапазоном вхідної напруги (до 70 В) і струмом до 8 А. У них застосовують новітні високовольтні контролери, об'єднані з парою потужних N-канальних ключів. Вихідна напруга може змінюватись в діапазоні 0,6...32 В з точністю +-1%. В основі перетворювачів лежить унікальна архітектура Hyper Speed Control, яка дозволила збільшити відношення high-vin/low-vout при ККД до 95%.

MIC28516 містить у собі повний набір функцій захисту мікросхеми у разі виникнення позаштатних ситуацій. Ці функції включають захист від зниженої напруги (UVLO) для забезпечення належної роботи у разі провалу потужності, плавний пуск для зниження пускового струму, захист від короткого замикання і захист від перегріву.

MIC28517 містить схожий набір захисних функцій, але замість плавного пуску дає можливість вибрати один із двох режимів роботи мікросхеми. Режим HyperLight Load підвищує ефективність при малому навантаженні, а режим Continuous Conduction Mode підтримує постійну частоту у всьому діапазоні струмів навантаження.

Перетворювачі випускаються в 38-пінових PQFN-корпусах розміром 6х6 мм і можуть працювати в діапазоні температур -40...125°С.

Основні особливості:

Діапазон вхідної напруги 4,5...70;
Діапазон вихідної напруги 0,6...32;
вихідний струм до 8 А;
Регульована частота 270...800 кГц;
Вбудований високовольтний LDO;
Плавний пуск, що настроюється (тільки для MIC28516);
Пін вибору режиму роботи (лише MIC28517);
відключення при перегріві з гістерезисом;
Робота MIC28516 тільки в режимі Continuous Conduction Mode для зниження шуму за низького вихідного струму;
Ключі Power Trench останнього покоління;
Компактний корпус PQFN 6х6 мм;
Діапазон температур -40...125°С.