Стабілізований VIPER-комутований ІІП - із зарядного пристрою. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Стабілізований VIPER-комутований ІІП - із зарядного пристрою

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення

Коментарі до статті

У статті автораViPer-100A та "кишеньковий" зарядний пристрій на його основі"("Радіо", 2002, № 11) було описано пристрій для заряджання автомобільних акумуляторних батарей. Як шляхом нескладного доопрацювання перетворити його на стабілізоване джерело живлення, розказано у статті.

[1] було описано зарядний пристрій на мікросхемі VIPer-100A, що забезпечує необхідний зарядний струм для акумуляторної батареї на початку і напруга на ній в кінці зарядки. При розробці особливих вимог до параметрів не пред'являлося.

Однак існує можливість шляхом нескладного доопрацювання перетворити цей зарядний пристрій на стабілізоване джерело живлення з дуже високими показниками.

Для цього звернемося до програми автоматизованого проектування ІІП на основі VIPer-мікросхем [2] та на етапі визначення вихідного фільтра Output Type (див. рис. 9 в [2]) замість встановленого Direct виберемо Self – стандартний П-подібний LC-фільтр. Отже, доведеться посилити вимоги до значення пульсацій напруги на виході пристрою – у розділі Output Ripple у вікні First Cell Ripple встановимо 0,5 В та Second Cell Ripple – 0,02 В. На панелі інструментів програми

DS (див. рис. 6 в [2]) змінимо спосіб регулювання Primary Regulation на Secondary Regulation. В результаті схема ІІП, зображена на рис. 2 в [1], дещо зміниться. Фрагмент доопрацьованої схеми показано на рис. 1. Нумерація елементів продовжує раніше прийняту. Резистори R5R6 та мікроамперметр РА1 виключають.

Стабілізований VIPER-комутований ІІП - із зарядного пристрою

Суть змін зводиться до введення в ІІП вторинного контуру регулювання, завдяки якому параметри джерела значно покращуються: при вихідній напрузі 13,6 і номінальному струмі навантаження 6 А амплітуда пульсацій вихідної напруги не перевищить 15 мВ. Це досягається додаванням пристрою мікросхеми DA2 і оптрона U1. Особливо помітно поліпшення стабілізуючих властивостей ІІП за його характеристикою навантаження, показаної на рис. 2 (порівняйте з рис. 4 в [1]).

Стабілізований VIPER-комутований ІІП - із зарядного пристрою

Швидкодія у вторинному контурі регулювання (воно залежить від коефіцієнта посилення оптрона Gain Optocoupler) визначає резистор R8. Виникає також і принципово нове властивість допрацьованого ІІП - можливість регулювання часу "м'якого" запуску Soft Start Time, що залежить в першу чергу від ємності конденсатора С6. За замовчуванням DS визначає значення коефіцієнта посилення оптрона і час "м'якого" пуску рівними 1 і 10 мс відповідно. Залишимо час "м'якого" пуску для модернізованого ІІП без зміни, а коефіцієнт посилення оптрона збільшимо до 2, для чого звернемося до вікна VIPer and Regulation Parameters (див. рис. 8 в [2]) і перевстановимо необхідний параметр. Номінали елементів вторинного контуру регулювання, розраховані програмою, та був уточнені під час налагодження пристрою, наведено на рис. 1.

У процесі регулювання залежно від вихідної напруги ІІП змінюється коефіцієнт посилення підсилювача сигналу помилки в ШІМ-контролері. Для цього випромінюючий діод оптрона U1 через послідовно з'єднані струмообмежуючий резистор R8 і мікросхему DA2 підключають до виходу пристрою. Резистор R12 - баластовий в ланцюзі живлення стабілізатора DA2, а конденсатор С12 - завадодавний в ланцюгу управління. резистивним дільником R9 - R11 встановлюють робочу точку, вибираючи початковий струм діода оптрона. Світловий потік, що випромінюється діодом, регулює струм, а відповідно, і еквівалентний опір ділянки колектор - емітер фототранзистора, підключеного паралельно ланцюга компенсації R2C6.

Припустимо, що під впливом факторів, що дестабілізують, збільшиться вихідна напруга ІІП. Відповідно збільшиться напруга на керуючому вході (висновок 1) мікросхеми DA2 і струм, що протікає через неї. Тому струм випромінюючого діода також зросте, а еквівалентний опір ділянки колектор - емітер фототранзистора зменшиться. У довідкових матеріалах [3] на рис. 10 наведено графік, що ілюструє залежність коефіцієнта посилення за напругою підсилювача сигналу помилки A3 (див. рис. 1 в [1]), який при зниженні опору ланцюга компенсації може зменшуватися на 27 дБ і більше в порівнянні з спочатку встановленим. Таким чином, при зміні результуючого опору ланцюга компенсації підсилювач сигналу помилки коригуванням параметрів комутують імпульсів відновлює колишнє значення напруги на виході ІІП.

Додатковий вузол зворотного зв'язку ІІП зібраний на невеликому (17,5x25 мм) відрізку плати для макетування. Підключають його до ЗУ через дросель L2, а конденсатор С9 на платі ЗУ замінюють на іншу, більшу (6800 мкФ) ємності. Дросель містить 22 витки дроту ПЕВ-2 1,5, намотаних виток до витка на оправці діаметром 3,8 мм, його магнітолровод - дві феритові трубки діаметром 3,5 і довжиною 20 мм, що застосовуються у високочастотних дроселях. Верхній за схемою виведення дроселя запаюють в отвір на платі ЗУ, призначений для резистора R6. Крім того, провідником з'єднують мінусові виходи ЗП та додаткового вузла. Колекторну та емітерну ланцюга фототранзистора з'єднують відповідно з входом компенсації (висновок 5) і виведенням 4 ШІМ-контролера витою парою провідників МГТФ. Підстроювальний резистор R10 – СПЗ-19А або інший малогабаритний, конденсатори С6-К53-30 або К53-19, С12 – КМ-5, резистори – ОМЛТ. Вітчизняна мікросхема КР142ЕН19А замінена зарубіжним аналогом TL431.

Стабілізоване джерело живлення налагодження майже не потребує. Перед першим після доопрацювання включенням ІІП двигун підстроювального резистора R10 встановлюють у нижнє за схемою положення, до виходу джерела підключають еквівалент навантаження, а потім включають його в мережу. Плавно переміщаючи двигун вгору за схемою, вимірюють напругу на навантаженні, і як тільки вона стрибком зменшиться з 15,3 до 13,6, регулювання припиняють. Надалі напруга на навантаженні буде стабільно підтримуватись на цьому рівні. Струм випромінюючого діода оптрона в цей момент повинен дорівнювати 1...2 мА, що набагато менше гранично допустимого (15 мА). Це дозволяє сподіватися високу надійність розробленого пристрою.

Зауважимо, що для підвищення стійкості до перешкод DS "рекомендує" між висновками 4 і 5 мікросхеми DA1 підключити конденсатор ємністю 1000...2000 пФ.

На сайті компанії STMicroelectronics за адресою вміщено розділ FAQ (Frequently Asked Questions - питання, що часто ставляться), в якому бажаючі можуть знайти відповіді на питання, пов'язані з розрахунком ІІП на основі мікросхем серії VIPer. Цей же розділ, перекладений автором російською мовою, з деякими доповненнями.

література

Косенко С. VIPer-100A та "кишеньковий" зарядний пристрій на його основі. – Радіо, 2002, № 11, с. 30-32.
Косенко С. Еволюція зворотноходових імпульсних ІП. – Радіо, 2002, № 8, с. 32-35.
VIPerSwich Mode Elyback Power Supply DESIGNE SOFTWARE/Documentation/Data-sheet/Viper100 - ViPer100A: p. 1-20, February 2001.

Автор: С.Косенко, м.Воронеж

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

Повністю захищений промисловий бізнес-планшет Fujitsu Stylistic V535 06.03.2015

Компанія Fujitsu представила повністю захищений бізнес-планшет промислового класу Fujitsu Stylistic V535. Планшет Stylistic V535, стійкий до механічних впливів, вологи, вібрацій та подряпин, створений для роботи в умовах, неприйнятних для планшетів споживчого класу, та захищений від потрапляння рідин, пилу, від ударів і навіть від падіння з висоти 1,8 метра (у комплектації з опціональною твердою рамкою).

Крім міцного корпусу новий планшет відрізняється широкою функціональністю. Fujitsu зупинила свій вибір на повнофункціональній операційній системі Microsoft Windows 8.1 та на новітньому чотириядерному процесорі Atom, щоб надати компаніям природну підтримку Windows-додатків для бізнесу. Більш того, планшет підвищеної міцності оснащений комунікаційними засобами корпоративного класу завдяки вбудованому опціональному пристрою широкосмугового доступу з підтримкою мереж 4G/LTE та глобальних навігаційних систем GPS та GLONASS.

Stylistic V535 призначений для використання у таких галузях, як авіація, складське господарство та логістика; він підтримує технологію NFC, яка пропонує спосіб відстеження інвентарних запасів без необхідності сканування штрих-кодів. Безконтактна автентифікація дозволяє користувачам входити до системи, навіть не знімаючи рукавички або інші засоби захисту. Крім того, планшет Stylistic V535 здатний працювати в ширшому діапазоні температур: від -10 до +50 °C.

Новинка оснащена яскравим мультисенсорним дисплеєм Stylistic V535, яким можна керувати навіть у рукавичках, та загартованим склом Gorilla Glass 3. Батарея працює у звичайному режимі без підзарядки близько 8 годин з можливістю заміни користувачем за потреби.

Концепція Smart Shell компанії Fujitsu дозволяє замовникам впроваджувати планшети у спеціалізовані промислові середовища. Ця концепція пропонує цілий набір чохлів, що замінюються користувачем, які дозволяють легко інтегрувати Stylistic в робоче середовище шляхом простої установки на тристоронній поворотний кронштейн. Чохол Smart Shell з опцією Hexmount дозволяє стаціонарно закріпити пристрій для використання в логістиці, а Smart Shell із зчитувачем смарт-карток забезпечує захищену апаратну ідентифікацію та аутентифікацію.

Інші цікаві новини:

▪ Математичний закономірний розподіл нейронів у людському мозку

▪ Смарт-годинник Amazfit Pop 3S

▪ Мухи допоможуть алкоголікам

▪ Оперувати краще вдень

▪ Іноземну мову можна вивчити уві сні

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електрику. Добірка статей

▪ стаття Екологічні аспекти безпеки життєдіяльності Основи безпечної життєдіяльності

▪ стаття Що таке дефолт? Детальна відповідь

▪ стаття Проведення екскурсій. Типова інструкція з охорони праці