Neste artigo, você aprenderá como Roman, o autor do canal de TV Open Frime do YouTube, faça você mesmo montamos uma fonte de alimentação flyback em um chip UC3842, e também entenderemos juntos todos os meandros do circuito.
O autor iniciou sua jornada no desenvolvimento de fontes de alimentação com circuitos push-pull, uma vez que são mais fáceis de entender e, em ciclo único, a brecha e outras bobagens sempre o assustaram. Bem, o autor chegou a um momento de entendimento e agora está pronto para compartilhá-lo conosco. Então, vamos começar.
E começaremos do começo, ou seja, diretamente do princípio de operação do conversor de retorno. À primeira vista, não há nada complicado, apenas 1 transistor, circuito de controle e transformador.
Mas se você olhar mais de perto, poderá ver que a direção dos enrolamentos do transformador é diferente e, em geral, não é um transformador, mas um estrangulador, no qual existe a mesma lacuna mencionada acima, falaremos sobre isso mais tarde.
O princípio de operação desta fonte de alimentação é o seguinte: quando o transistor abre e passa a tensão ao enrolamento, o indutor armazena energia.
No circuito secundário, a corrente não flui, uma vez que o diodo é ligado na direção oposta, esse momento é chamado de avanço. Na próxima vez, o transistor se fecha e a corrente através do enrolamento primário não flui mais, mas devido ao fato de o indutor ter acumulado energia, ele começa a transferi-lo para a carga. Isso ocorre porque a tensão de auto-indução possui um sinal de polaridade diferente e o diodo liga na direção direta.
Agora é hora de falar sobre por que a lacuna é realmente necessária. O fato é que a ferrita tem uma indutância muito grande e, se não houver folga, ela não transferirá toda a energia para a carga no curso de retorno e, quando o próximo transistor for aberto, o indutor ficará saturado e se tornará apenas um pedaço de metal e, neste caso, o transistor funcionará no modo de curto-circuito.
Agora, vamos olhar diretamente para o esquema do nosso futuro dispositivo.
Como você pode ver, este é um circuito bastante popular no chip UC3842.
Não há nada de novo nesse esquema - tudo é padrão nele. Provavelmente, esse circuito chegou até você na Internet mais de uma vez, uma vez que este é o mais estável, pois ignoramos o amplificador de erro interno (TL431) na saída do bloco.
Também no diagrama, não há classificações de alguns elementos, devido ao fato de que eles precisam ser calculados especificamente para suas necessidades e condições.
Mas você não deve ter medo, não há nada complicado, todo o cálculo é fácil e é feito no modo semi-automático, para que até um iniciante possa lidar com isso.
Na figura abaixo, os elementos (R2, R3 e C1) são destacados em vermelho, que são calculados no programa Starichka; os detalhes são fornecidos antes de se enrolar o transformador.
O resistor R4 é calculado para uma frequência específica, também um programa de computador especial. Está presente no pacote de software deste esquema, você pode fazer o download AQUI ou na descrição abaixo do vídeo original do autor, o link "SOURCE" no final do artigo.
Os seguintes chips são adequados para este produto caseiro: UC3842, UC3843, UC3844 e UC3845. A diferença é que os circuitos UC3844 e UC3845 dividem a frequência do gerador por 2, enquanto os UC3842 e UC3843 não, portanto o valor máximo de pulso para os dois primeiros circuitos é de 50% e os próximos dois são de 100%.
Também será necessário calcular o resistor que limita a corrente do acoplador óptico, para que, a uma tensão de saída nominal, uma corrente de 10 mA flua através do acoplador óptico.
Esta fonte de alimentação entra em operação do relé se não houver carga na saída; portanto, é necessário instalar um resistor de carga. Na tensão nominal, esse resistor deve dissipar 1W.
E a última coisa que temos é um ajuste aproximado do resistor variável.
Esse resistor variável, juntamente com uma constante, cria um divisor de tensão e, na tensão nominal no ponto de divisão, deve haver uma tensão igual a 2,5V.
Imediatamente antes de instalá-lo na placa, o resistor variável deve ser desaparafusado aproximadamente à resistência desejada, usando um multímetro.
Bem, na verdade, todo o cálculo. Agora vá para a placa de circuito impresso.
Como você pode ver, aqui o autor tentou minimizar tudo o mais rápido possível e, no final, ficou satisfeito com o resultado, embora a fiação não fosse perfeita.
Neste exemplo, o transformador ETD29 é usado, mas se você tiver outro transformador disponível, basta alterar o tamanho do transformador e copie o rastreio da placa do autor.
Após a elaboração do quadro, o autor primeiro fez, por assim dizer, um modelo usando o amplamente conhecido método LUT.
Nesse modelo, ele testou tudo e, em seguida, pediu uma taxa a uma empresa chinesa. E agora, depois de um mês, finalmente temos esses lenços:
Agora, prosseguimos diretamente para selar todas as peças e componentes no lugar. Vamos começar com o frizz.
Agora temos o vento pela frente. Primeiro, inicie o afogador de entrada pequena. Uma permeabilidade do anel de ferrite de 2000 a 2200 é adequada para isso. Neste anel, enrolamos 2 a 10 voltas com um fio de 0,5 mm.
Afogamento de saída adicional. Sua indutância não deve ser muito grande para não criar oscilações ressonantes desnecessárias. Você pode enrolar o indutor de saída em um anel de ferro em pó e em uma haste de ferrite. O autor decidiu enrolar em um anel com uma permeabilidade de 52.
Todo o enrolamento consiste em 10 voltas de fio de 0,8 mm. Bem, agora temos a parte mais difícil do trabalho caseiro de hoje - este é o enrolamento de um indutor de transformador de potência.
Aqui, antes de tudo, é necessário determinar a tensão e a corrente, existem algumas restrições, como a corrente máxima não deve exceder 3A sem refrigeração e 4A com refrigeração, pois para uma corrente maior, os diodos Schottky precisam de um radiador de uma área maior.
Isso implica uma limitação da potência de saída, por exemplo, com uma tensão máxima de 12V, a potência máxima não pode exceder 48W e, com uma tensão de 24V, a potência já pode atingir 100W.
Para calcular os transformadores, o autor recomenda o uso do programa Starichka. Abaixo está a interface deste programa.
Nos campos obrigatórios, trazemos todos os parâmetros necessários e obtemos os dados do enrolamento na saída, bem como a folga necessária.
Além disso, o programa calculou a resistência do resistor R2 e o valor mínimo da capacitância do capacitor de entrada C1.
Como você pode ver, o autor escolheu 20V para auto-energização, portanto esse é o valor mais adequado.
O autor também observa que outra vantagem deste programa é que ele pode calcular parâmetros de amortecedor para nós, o que, você vê, é muito conveniente.
Então, continuamos a enrolar o transformador. A fim de tornar mais fácil para nós mesmos e não nos desviarmos durante o processo de enrolamento, enrolamos todos os enrolamentos em uma direção. O início e o fim são mostrados na placa de circuito.
O enrolamento primário é dividido em 2 partes, primeira metade do primário, depois o secundário e outra camada do primário. Assim, a indutância de vazamento diminui e a ligação de fluxo é aumentada.
Por fim, passamos a enrolar o enrolamento automático, uma vez que não é tão importante. Um exemplo de enrolamento de um transformador está agora à sua frente:
E quase tudo está pronto, resta apenas escolher uma lacuna ou comprar um transformador com uma lacuna pronta, de fato, o autor fez isso.
Se você ainda tivesse que selecionar a folga, pelo menos alguma indutância de medição do instrumento deveria estar disponível, por exemplo, um multímetro com a função de medir a indutância.
Se a indutância resultante coincidir com a calculada (aproximadamente), nosso transformador é enrolado corretamente e você pode instalá-lo na placa.
E no final, como sempre, faremos alguns testes.
O LED acende, a fonte de alimentação inicia. A tensão de saída é um pouco maior que 12V, mas com a ajuda de um resistor de sintonia, você pode definir um valor mais preciso.
Nossa fonte de alimentação caseira lida com um teste de carga na forma de uma lâmpada incandescente com um estrondo, e isso significa que criamos um excelente dispositivo.
Só isso. Obrigado pela atenção. Até breve!
Vídeo: