Este guia mostra como faça você mesmo monte uma fonte de alimentação comutada, que pode ser usada para praticamente qualquer tarefa.
O autor deste produto caseiro é Roman (canal do YouTube "Open Frime TV"). Cerca de meio ano atrás, Roman já estava montando uma fonte de alimentação no SG3525.
Mas então o autor estava apenas começando a estudar a tecnologia pulsada e alguns erros foram cometidos naturalmente. Mas somente quem não faz nada não está enganado. Portanto, este projeto foi decidido começar com um debriefing. Portanto, a primeira e mais importante: em qualquer fonte de alimentação push-pull estabilizada, deve haver um estrangulamento. Além disso, este indutor deve ser instalado imediatamente após os diodos Schottky. Sem esse componente, o circuito opera no modo relé.
A próxima coisa a prestar atenção é o layout do PCB. Na primeira versão, as faixas são finas e longas.
Neste projeto, o autor fez todo o possível para reduzir o comprimento das faixas e, se possível, torná-las mais amplas.
Agora, algumas palavras sobre as características da nova fonte de alimentação. A potência máxima que pode ser obtida com o resfriamento ativo é de cerca de 400 a 500W. Essa fonte de alimentação de comutação tem uma estabilização da tensão de saída, o que significa que o usuário pode obter qualquer valor necessário na saída.
Obviamente, a unidade possui uma proteção contra curto-circuito. E outra característica desta fonte de alimentação é que ela pode ser instável. Isso é necessário se você usar a unidade para o amplificador, onde a estabilização PWM faz barulho no som.
Assim, com todos os recursos resolvidos, proponho estudar o diagrama do dispositivo em mais detalhes.
O autor tomou como base o esquema de Starichka no TL494, onde usou o TL431 como um amplificador de erro e iniciou o feedback diretamente na terceira perna.
O romance fez o mesmo apenas no SG3525. A escolha caiu neste chip em particular porque seu arsenal tem mais funções, além de uma saída bastante poderosa que não precisa de amplificação.
Para proteção. Nem tudo é perfeito aqui. De uma maneira boa, foi necessário instalar um transformador de corrente, no entanto, o autor queria simplificar o máximo possível a fonte de alimentação e teve que abandoná-la.
Os transistores podem suportar sobrecorrente de curto prazo, e temos controle de corrente em cada ciclo; portanto, não haverá sobrecarga de corrente no próximo e os curtos-circuitos ainda acontecem muito raramente.
Para a maioria de vocês, esse esquema pode parecer bastante complicado. Portanto, vamos considerá-lo começando com o mínimo de cintagem e, gradualmente, passar para o próximo.
Portanto, para iniciar o microcircuito, é necessário, primeiro, fornecer uma tensão acima de 8V e, em segundo lugar, são necessários elementos de ajuste de frequência (este é um capacitor e 2 resistores).
Calculamos a frequência usando o programa Old Man.
Nosso circuito está pronto para o lançamento. Aplicamos tensão na tábua de pão. Colocamos a sonda do osciloscópio no 14º pino.
No osciloscópio, pulsos retangulares são claramente visíveis, o que significa que está tudo bem - nosso microcircuito funciona.
Se você começar a girar o potenciômetro, notará que a largura do enchimento muda.
Para maior clareza, vamos conectar um multímetro.
Assim, com uma diminuição na tensão, os pulsos se tornam mais curtos e com um aumento na tensão mais amplo. É assim que devemos organizar a estabilização.
Bem, chegamos à estabilização de tensão e agora vamos começar com um arranque suave. Para isso, conectamos um capacitor à 8ª saída através do diodo, ligamos o circuito novamente e observamos a figura a seguir - os pulsos aumentam gradualmente.
O diodo neste caso é necessário devido às deficiências de alguns fabricantes, pois em algumas variações do microcircuito o capacitor de arranque suave interfere na proteção. Portanto, com a ajuda de um diodo, nós o cortamos do circuito. O capacitor é descarregado através do resistor para o terra.
Agora, algumas palavras sobre os elementos que precisam ser calculados. Em primeiro lugar, esta é a parte do ajuste de frequência.
A seguir, é apresentada a derivação do circuito do transistor inferior. O cálculo deve ser feito de forma que, na carga nominal, caia 0,5V.
Para o cálculo, usamos a lei de Ohm.
O valor atual será obtido no cálculo do transformador, ele estará aqui:
Também é necessário calcular o feedback. Nesse caso, é multifuncional. Se a tensão de saída exceder 35V, é necessário instalar um diodo zener.
E se a tensão for inferior a 35V, coloque um jumper.
Nesse caso, o autor usou um diodo zener de 15V.
No mesmo circuito, é necessário calcular o resistor que limita a corrente do acoplador óptico a 10 mA, a fórmula à sua frente:
Também é necessário calcular o divisor de tensão para tl431. Na tensão nominal, o ponto de divisão deve ser exatamente de 2,5V.
O princípio da estabilização é o seguinte. No momento inicial, quando o divisor de tensão é inferior a 2,5 V, o tl431 está bloqueado; portanto, o LED do acoplador óptico está apagado e o transistor de saída está fechado, a tensão de saída aumenta.
Assim que 2.5V fica no divisor, o diodo zener interno rompe e a corrente começa a fluir através do acoplador óptico e ilumina o diodo, que por sua vez abre o transistor.
Além disso, a tensão na nona perna começa a diminuir. E se a tensão diminuir, o preenchimento PWM diminuirá. É assim que a estabilização funciona dessa maneira. Além disso, esse resistor de carga pode ser atribuído à estabilização:
Este componente cria uma certa carga para a operação estável da fonte de alimentação no modo inativo.
Mais detalhadamente, todos os cálculos necessários, bem como as etapas para a montagem de uma fonte de alimentação comutada, são apresentados no original. Vídeo do autor:
O layout da placa de circuito impresso recebeu atenção especial. O autor gastou muito tempo nisso, mas, como resultado, tudo saiu mais ou menos corretamente.
Sob todas as peças de aquecimento existem aberturas especiais para resfriamento. O local sob o radiador é tal que o radiador da fonte de alimentação do computador é excelente aqui.
O painel em si é unilateral, mas ao exibir o arquivo gerbera, decidiu-se adicionar a camada superior, apenas por beleza.
Começamos a soldar os componentes da placa, não vai demorar muito tempo.
Mas teremos o mais difícil - enrolar um transformador de potência. Mas primeiro, deve ser calculado. Todos os cálculos são realizados no programa do mesmo homem velho. Entramos todos os dados necessários e também indicamos o que queremos obter na saída, ou seja, a tensão e a potência, isso não é nada complicado.
Prosseguimos diretamente para o enrolamento. Divida o primário em 2 partes.
Enrolamos todos os enrolamentos em uma direção, o início e o fim são mostrados na placa de circuito impresso, não deve haver dificuldade no enrolamento.
Em seguida, procedemos ao cálculo e enrolamento do próximo transformador. O cálculo é realizado no mesmo programa, apenas alteramos alguns parâmetros, em particular o tipo de conversor, no nosso caso haverá uma ponte, pois a tensão total é aplicada ao transformador.
Ao enrolar este transformador, tentamos encaixar os enrolamentos em uma camada.
Em seguida, encerramos o estrangulamento de saída. Também deve ser calculado e enrolado em um anel de pó de ferro.
Não há nada complicado no enrolamento do indutor, o principal é distribuir o enrolamento uniformemente por todo o anel.
E resta fazer uma entrada engasgar.
Nesta montagem está totalmente concluída, você pode prosseguir para os testes.
A estabilização da tensão de saída é cumprida conforme o esperado. A proteção contra curto-circuito também está em perfeita ordem, a unidade continua a funcionar normalmente.
Só isso. Obrigado pela atenção. Até breve!