Justerbar strømforsyningskrets - 50 V, 2,5 ampere

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





Den forklarte variabile strømforsyningskretsen er designet rundt den integrerte brytermodusen strømforsyningskontrollenhet Type L4960 fra SGS. Hovedtrekkene til denne bryterregulatoren kan oppsummeres fra følgende data:

Hovedtrekkene

  1. Inngangsspenningsområde: 9-50 VDC
  2. Utgangsspenning variabel fra 5 til 40 V.
  3. Maksimal tilgjengelig utgangsstrøm er: 2,5 ampere.
  4. Høyest mulig utgangseffekt er: 100 Watt.
  5. Integrert mykstartkrets.
  6. Stabilisert internt referansenivå med ± 4% margin
  7. Fungerer med en håndfull eksterne deler.
  8. Driftsfaktor: 0-1.
  9. Høy effektivitet, å ha de opptil 90%.
  10. Har en intern termisk overbelastningsbeskyttelse.
  11. Inkluderer en intern strømbegrenser som sørger for fullstendig kortslutningsbeskyttelse.

Pin-spesifikasjonene til brikken er vist i følgende figur. L4964 er innkapslet i en eksklusiv 15-pinners pakke, designet for å håndtere opptil 4 A.



Arbeidet til det innebygde mykstartkretsløpet og strømbegrenseren er fremhevet gjennom henholdsvis de nedenfor viste bølgeformtegningene.

Avstengingskretsen for over temperatur i L4960 utløses så snart IC-sakstemperaturen blir høyere enn 125 ° C. Av sikkerhetshensyn anbefales den foreslåtte strømforsyningskretsen for brytermodus med transformatorbasert layout.



AC-inngangsspenningen til kretskortet er anskaffet fra hovedtransformatorens sekundærvikling, noe som betyr at DC til IC er minst 3 V over den nødvendige utgangsspenningen med høyest mulig utgangsstrøm. Det er forståelig at transformatoren egentlig er en toroidal modell.

Kretsbeskrivelse

Forenklet skjema

Kretsdiagrammene ovenfor viser strømforsyningens vekselstrømsdel, og likestrømforsyningen. AC-spenningen fra sekundærsiden går til de enkelte inngangene over forsyningskortet, mens midtkranen er koblet til jordlinjen.

Den uregulerte inngangsspenningen, Ui for IC, kommer gjennom en fullbølge-likeretterkrets som består av et par 3 A-dioder 1N5404, D1-D2, sammen med en filterkondensator, Ct. Krets bestående av R1-C3-C4 fremhever den lukkede reguleringssløyfeforsterkningen. Et annet kretstrinn som bruker C2-R2, er konfigurert til å generere oscillatorfrekvens på omtrent 100 kHz.

C5-kondensatoren C5 har faktisk to funksjoner: dette spesifiserer tiden for den myke startrampen som vist i det ovennevnte bølgeformbildet, og også den gjennomsnittlige kortslutningsstrømmen. Tilbakemeldingsinngangen til L4962 er koblet til utgangsspenningsdeleren R3-R4-krysset. Utgangsspenningen, Uo, til L4960 bestemmes ved hjelp av følgende beregninger

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

Merk at den laveste verdien av Ui må være 9 V. Vi er i stand til å få en fast utgangsspenning på 5,1 V (± 4%) så snart R3 er fjernet, og R4 endres med en kort kobling. Hvis R3 er valgt med en fast verdi på 5K6, bestemmer R4 individuelt utgangsspenningen:

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

Designet kan konverteres til en strømforsyning med variabel brytermodus ved å bruke R3 = 6K8 og oppgradere R3 med et 25K potensiometer. Diode D3 er innarbeidet for beskyttelse av IC. Denne raske likeretteren begrenser de negative piggene på induktorinngangssiden til en ufarlig 0,6 til 1 V for hver utkoblingsperiode for ICs interne utgangstransistor.

Hvis D3 ikke var der, ville pin 7 potensialet til IC øke farlig til mange volt under jordpotensialet. Induktor L1 sammen med dioden D3 og kondensatoren C6 C7 fungerer som en bukkomformer for å regulere utgangen i en koblet modus, og forårsaker dermed mye lavere varmespredning sammenlignet med andre lineære IC-kretser som LM338.

Konstruksjon

Det kompakte PCB-sporet og komponentoppsettet kan visualiseres i det følgende bildet.

Å montere brettet er faktisk veldig enkelt. Begynn med å velge motstander R3 og R4 som tidligere nevnt. Monter først delene som er rundt midten av kretskortet som, R1… R4 inkludert samt C2 C5.

Før du begynner å lodde delene, må du sørge for at regulatoren IC1 og effektdioden D1 er klemt fast gjennom skruen / mutteren rygg mot rygg over en enkelt vanlig kjøleribbe som vist på bildet av komponentoverlegget.

Husk å vedlikeholde kjøleribben elektrisk godt isolert fra IC-metallfliken med en tykkere glimmervasker og en plastbøssing. Du kan muligens benytte deg av Type BYV28 for dioden D3 .. Uansett hvilken diodetype som er valgt, sørg for at mikrofonisolasjonen med en kontinuitetstester!

Trykk ICI- og D3-pinnene inn i de spesifikke PCB-hullene helt til varmeavlederen ligger godt ned over PCB-overflaten. Nå lodder du ledningene og kutter av den gjenværende uønskede delen av ledningene. Etter dette installerer du resten av delene, L1, CI, C6, C7, Cs, D1 og D2.

Sørg for å se dioden og de elektrolytiske kondensatorene pinne retningen og polariteten riktig. Overdreven oppmerksomhet må utvises for å forhindre enhver form for sjanse for kortslutning på tvers av chokerkjernen med IC-kjøleribben. Det anbefales å sikre L1 ved hjelp av en sentral nylonbolt og muttermontering.

Testing og effektivitet

Begynn testprosedyren ved å sjekke plasseringen, isolasjonen og retningen til hver komponent på kretskortet før du kobler kortet til transformatorens sekundære sideledninger.

Det må bemerkes at denne justerbare strømforsyningen trenger en belastning koblet til utgangen konstant for å kunne fungere optimalt. Når SMPS leveres med 30 VAC, og en 2 A-belastning festet til en utgangsspenning på 5 V, må ikke varmeavlederens temperatur overstige rundt 60 ° C ved romtemperatur.

Effektiviteten til kretsen under slike omstendigheter kan forventes å være rundt 68%. Effektiviteten øker til 80% når Uo = 10 V, 85% ved Uo = 15 V, til 87% ved Uo = 25 V, alle med en belastning på 2 ampere.

Dataark




Forrige: Digital termometerkrets - bruker en solcelle for kraft Neste: 6 beste ultralydskretsprosjekter for hobbyister og ingeniører