Κύκλωμα SMPS 2 x 50V 350W για ενισχυτές ισχύος ήχου

Αυτό το άρθρο θα επεξηγήσει μια απλή διαδικασία για την επινόηση μιας μη ρυθμιζόμενης συμμετρικής τροφοδοσίας 50V SMPS μεταγωγής ισχύος 350W. Αυτή η μονάδα μπορεί να αντικατασταθεί με τον τυπικό τροφοδοτικό ενισχυτή ήχου για μείωση του κόστους και επίσης του βάρους. Το προτεινόμενο τροφοδοτικό λειτουργεί ως μισή γέφυρα χωρίς κανονισμού.

Συντάχθηκε και υποβλήθηκε από: Dhrubajyoti Biswas

Mosfets ως Power Devices

Το τροφοδοτικό μου βασίζεται σε δύο N MOSFET και λειτουργεί από ολοκληρωμένο κύκλωμα IR2153. Το IR2153 τροφοδοτείται από μια αντίσταση ισχύος 27K 6W. Ο κυματισμός σε πλήρες φορτίο καταγράφεται κάτω από 2V.

Η χρήση της διόδου Zener (15V) εξασφαλίζει σταθεροποίηση τάσης και η συχνότητα λειτουργίας ρυθμίζεται στα 50 kHz (περίπου).

Στο σημείο της εισόδου, έχω τοποθετήσει ένα θερμίστορ για να επιβάλω έναν έλεγχο στο μέγιστο ρεύμα όταν ο πυκνωτής φορτίζεται.

Αυτό το ίδιο φαινόμενο μπορεί να βρεθεί στη μονάδα τροφοδοσίας AT / ATX ενός υπολογιστή. Επιπλέον, για να εξασφαλιστεί χαμηλή επαγωγή διαρροής και έξοδος πλήρους τάσης, το πρώτο μισό του πρωτεύοντος τραυματίζεται σε 20 στροφές ακολουθούμενο από το δευτερεύον τραύμα.

Επίσης, για να διασφαλίσετε την ασφάλεια στο σύστημα, βεβαιωθείτε ότι έχετε συνδέσει την έξοδο (κεντρική βρύση 0V) στη γείωση.

Πνιγμοί για φιλτράρισμα RF

Οι πνιγμοί που χρησιμοποιούνται στο σχεδιασμό θα διευκολύνουν την αφαίρεση του κυματισμού εξόδου RF. Ο αριθμός στροφών και ο πυρήνας που βρίσκεται στην παροχή υπολογιστή δεν είναι κρίσιμος παράγοντας.

Επιπλέον, οι αντιστάσεις 6k8 στο τμήμα εξόδου χρησιμοποιούνται για την αποφόρτιση των πυκνωτών μετά την απενεργοποίησή τους και με αυτόν τον τρόπο βοηθά στην αποτροπή της αύξησης της τάσης κατά τη διάρκεια χωρίς φορτίο.

Το προτεινόμενο τροφοδοτικό με διακόπτη 2x50V 350W λειτουργεί με τοπολογία με ένα διακόπτη προς τα εμπρός. Έχει συχνότητα λειτουργίας 80-90 kHz και έχει κύκλωμα ελέγχου IRF2153 που μοιάζει πολύ με αυτό του US3842. Ωστόσο, ο κύκλος εργασιών είναι μικρότερος και περιορίζεται στο 50%.

Ανατροπή ενός ATX Trafo

Ο μετασχηματιστής Tr1 επινοήθηκε με την επανατύλιξη του μετασχηματιστή SMPS ATX και η πρωταρχική αυτεπαγωγή του είναι 6,4 mH (περίπου).

Ο πυρήνας του συστήματος δεν έχει κενό αέρα και η πρωταρχική αυτεπαγωγή διασπάται περαιτέρω σε δύο μέρη: Το πρώτο μισό είναι ο άνεμος και το δεύτερο είναι η περιέλιξη.

Επιπλέον, είναι επίσης εφικτό να αναπτυχθεί το αρχικό αρχικό κάτω μισό χωρίς επαναφορά. Αυτός ο τύπος τροφοδοσίας ταιριάζει κατάλληλα για εφαρμογές ενισχυτή ισχύος.

Εάν απαιτείται, μπορεί επίσης να προστατεύεται από υπερφόρτωση ή βραχυκύκλωμα και η τάση της εξόδου θα μπορούσε να σταθεροποιηθεί. Η ανατροφοδότηση του συστήματος μπορεί να ενεργοποιηθεί με τη βοήθεια του οπτοσυζεύκτη.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι όσον αφορά την ισχύ των 350W, πρέπει να ληφθεί μέριμνα ότι στην αγώγιμη κατάσταση η τυπική αντίσταση δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 0,8R. Το MOSFET μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη μείωση του σημείου αντίστασης.

Είναι ενδιαφέρον, όσο μικρότερη είναι η αντίσταση καλύτερη με το σύστημα.

Η ανοχή τάσης κυμαίνεται από 900-1000V. Στη χειρότερη περίπτωση το 800V μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Λαμβάνοντας υπόψη αυτό, το καλύτερο MOSFET που βρήκα ήταν SPP17N80C3 ή 900V IGBT.

Διάγραμμα κυκλώματος

Λεπτομέρειες περιέλιξης πηνίου:

1. Ο κύριος μετασχηματιστής SMPS που μπορεί να φανεί ενσωματωμένος με τα MOSFETs μπορεί να τυλιχτεί σε τυποποιημένο συγκρότημα πυρήνα φερρίτη από μύτη φερρίτη 90 έως 140 τετραγωνικών mm.
2. Η πρωτεύουσα πλευρική περιέλιξη αποτελείται από 40 στροφές από σμάλτο χάλκινου σύρματος 0,6 mm.
3. Θυμηθείτε να σταματήσετε μετά από 20 στροφές, τοποθετήστε ένα μονωτικό στρώμα με μονωτική ταινία και τυλίξτε το δευτερεύον τύλιγμα, μόλις τυλιχθεί το δευτερεύον, μονώστε το ξανά και συνεχίστε με τις υπόλοιπες 20 στροφές πάνω του.
4. Αυτό σημαίνει ότι η δευτερεύουσα περιέλιξη στρώνεται μεταξύ των κύριων 20 + 20 στροφών.
5. Η κεντρική βρύση αυτού του 20 + 20 μπορεί να συνδεθεί με το σώμα του SMPS για βελτιωμένη σταθεροποίηση και καθαρότερες εξόδους όσον αφορά τους κυματισμούς ή τις έντονες παρεμβολές.
6. Το δευτερεύον αποτελείται από ένα κέντρο με στρόφιγγες 14 x 2nos στροφές που κατασκευάζονται με τύλιγμα χάλκινου σύρματος 0,6 mm.
7. Τα πηνία φίλτρου εισόδου και εξόδου μπορεί να τυλίγονται σε πυρετοειδείς πυρήνες φερρίτη. Η συζευγμένη περιέλιξη πρέπει να τυλίγεται στους ίδιους μεμονωμένους σπειροειδείς πυρήνες χρησιμοποιώντας 0,6 mm σμάλτο χάλκινο σύρμα με 25 στροφές σε κάθε βραχίονα των σχετικών τερματικών τροφοδοσίας.

Εκσυγχρονίζω:

Το παραπάνω κύκλωμα SMPS 350 watt βελτιώθηκε περαιτέρω από ένα από τα αφοσιωμένα μέλη αυτής της ιστοσελίδας κ. Ike Mhlanga. Το πλήρες σχήμα του ίδιου μπορεί να φανεί στο ακόλουθο σχήμα: