Állítható kapcsolóáramkör - 50 V, 2,5 Amper

A magyarázható változó kapcsolású áramellátási áramkört az SGS L4960 típusú integrált kapcsolóüzemű tápegység-vezérlő készüléke köré tervezték. Ennek a kapcsolószabályzónak a főbb jellemzőit az alábbi adatokból lehet összefoglalni:

Főbb jellemzői

1. Bemeneti feszültségtartomány: 9-50 VDC
2. A kimeneti feszültség 5 és 40 V között változik
3. A maximálisan elérhető kimeneti áram: 2,5 Amper.
4. A lehető legnagyobb kimenő teljesítmény: 100 W.
5. Integrált soft-start áramkör.
6. Stabilizált belső referenciaszint ± 4% -os margóval
7. Maroknyi külső alkatrésszel működik.
8. Üzemeltetési tényező: 0-1.
9. Nagy hatékonyság, miután a akár 90%.
10. Belső hőterhelés-védelemmel rendelkezik.
11. Belső áramkorlátozóval rendelkezik, amely biztosítja a teljes rövidzárlat elleni védelmet.

A chip tűk specifikációit a következő ábra mutatja. Az L4964 egy exkluzív 15 tűs csomagba van csomagolva, amelyet legfeljebb 4 A kezelésére terveztek.

A beépített lágyindítási áramkör és az áramkorlátozó működését az alább bemutatott hullámalakrajzok mutatják be.

Az L4960 túlhőmérsékletű kikapcsoló áramköre azonnal bekapcsol, amint az IC-hőmérséklet magasabb, mint 125 ° C. Biztonsági okokból a javasolt kapcsolóüzemű áramellátási áramkör ajánlott transzformátor alapú elrendezéssel.

A NYÁK váltakozó áramú bemeneti feszültségét a hálózati transzformátor szekunder tekercséből szerezzük be, ami azt jelenti, hogy az IC felé az egyenáram legalább 3 V-tal meghaladja a szükséges kimeneti feszültséget a lehető legnagyobb kimeneti áram mellett. Érthető, hogy a transzformátor lényegében toroid modell.

Áramkör leírása

Egyszerűsített sematikus

A fenti kapcsolási rajzok a hálózati transzformátor váltakozó áramú szakaszát és az egyenáramú kapcsoló tápegységét mutatják. A váltóáramú feszültség a szekunder oldalról az egyes bemenetekre jut a tápfeszültségen keresztül, míg a középső csap a földvezetékhez van kötve.

A szabályozatlan bemeneti feszültség, Ui az IC számára egy teljes hullámú egyenirányító áramkörön keresztül érkezik, amely egy 3 A 1N5404, D1-D2 dióda párjából, valamint egy Ct szűrőkondenzátorból áll. Az R1-C3-C4-ből álló áramkör kiemeli a zárt szabályozási kör erősítését. Egy másik áramköri szakasz a C2-R2 használatával úgy van konfigurálva, hogy kb. 100 kHz oszcillátor frekvenciát generáljon.

A C5 C5 kondenzátornak tulajdonképpen két funkciója van: ez adja meg a lágyindítási rámpa idejét, amint az a fenti hullámalak képen látható, és az átlagos rövidzárlati áramot is. Az L4962 visszacsatoló bemenete az R3-R4 kimeneti feszültségosztó csatlakozásához van kapcsolva. Az L4960 kimeneti feszültségét, Uo, a következő számításokkal határozzuk meg

Uo = 5,1 [(R3 + R4) / R3], mivel Ui - Uo ≥ 3 V.

Vegye figyelembe, hogy az Ui legalacsonyabb értékének 9 V-nak kell lennie. R3 eltávolítása után 5,1 V (± 4%) fix kimeneti feszültséget tudunk elérni, és R4 rövid kapcsolattal megváltozik. Ha R3 értéke 5K6 fix értékű, akkor az R4 egyénileg határozza meg a kimeneti feszültséget:

Uo = 9 V: R4 = 4K3
Uo = 12 V: R4 = 7K6
Uo = 15 V: R4 = 10K
Uo = 18 V: R4 = 14K
Uo = 24 V: R4 = 20K

A kialakítás változó kapcsolóüzemű tápellátássá alakítható R3 = 6K8 használatával és az R3 frissítésével 25K potenciométerrel. A D3 diódát beépítettük az IC védelme érdekében. Ez a gyors egyenirányító az IC belső kimeneti tranzisztorának minden kikapcsolási periódusára korlátozza az induktor bemeneti oldalán lévő negatív tüskéket ártalmatlan 0,6-1 V feszültségre.

Ha a D3 nincs ott, akkor az IC 7-es érintkező potenciálja veszélyesen sok voltra a talajpotenciál alá emelkedik. Az L1 induktor, a D3 dióda és a C6 C7 kondenzátor együttesen bakkonverterként működik a kimenet szabályozásához kapcsolt módban, ezáltal sokkal alacsonyabb hőelvezetést okoz, mint bármely más lineáris IC áramkör, például LM338.

Építkezés

A kompakt NYÁK-sáv és az alkatrészek elrendezése a következő képen jeleníthető meg.

A tábla összeszerelése valójában nagyon egyszerű. Kezdje az R3 és R4 ellenállások kiválasztásával, amint azt korábban említettük. Először szerelje össze azokat a részeket, amelyek a NYÁK közepe körül vannak, mint például az R1… R4 és a C2 C5.

Mielőtt elkezdené forrasztani az alkatrészeket, ellenőrizze, hogy az IC1 szabályozót és a D1 diódát egy csavaron / anyán keresztül rögzítették-e egymással egyetlen közös hűtőbordán keresztül, amint az az alkatrész fedvényének képén bizonyított.

Ne felejtse el fenntartani a hűtőbordát elektromosan jól szigetelve az IC fémfülétől vastagabb csillámmosó és műanyag persely segítségével. Esetleg a BYV28 típust is használhatja a D3 diódához. Bármelyik dióda típust is választotta, győződjön meg arról, hogy a mikrofon szigetelése folytonossági teszterrel történik!

Nyomja be az ICI és a D3 csapokat az adott NYÁK-furatokba egészen addig, amíg a hűtőborda szilárdan le nem fekszik a NYÁK felületén. Forrassza meg a vezetékeket, és vágja le a vezetők nem kívánt részét. Ezt követően telepítse a többi alkatrészt, L1, CI, C6, C7, Cs, D1 és D2.

Ügyeljen arra, hogy a dióda és az elektrolit-kondenzátorok csapjának tájolása és polaritása megfelelő legyen. Túlzott figyelmet kell fordítani arra, hogy megakadályozzuk az IC hűtőbordájával való fojtómag tekercselésének rövidzárlatát. Javasoljuk, hogy az L1-et egy központi nejloncsavarral és anyacsavarral rögzítse.

Tesztelés és hatékonyság

Kezdje a tesztelést azáltal, hogy ellenőrizze a NYÁK minden egyes alkatrészének elhelyezkedését, szigetelését és irányát, mielőtt a lapot a transzformátor szekunder oldali vezetékeihez csatlakoztatja.

Meg kell jegyezni, hogy ehhez az állítható kapcsoló tápegységhez az optimális működés érdekében a kimeneten állandóan csatlakoztatott terhelésre van szükség. Ha az SMPS 30 VAC feszültséggel és 2 A terheléssel van ellátva, amely 5 V kimeneti feszültséghez van kötve, a hűtőborda hőmérséklete szobahőmérsékleten nem haladhatja meg a 60 ° C körüli értéket.

Az áramkör hatékonysága ilyen körülmények között 68% körülire számíthat. A hatékonyság 80% -ra nő, ha Uo = 10 V, 85% Uo = 15 V-nál, 87% -ra Uo = 25 V-nál, mindezt 2 Amperes terhelés mellett.

Adatlap