Главная » Питание
Призовой фонд
на январь 2017 г.
1. 1000 руб.
Radio-Sale
2. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
3. 600 руб.
От пользователей
4. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник

Похожие статьи:


Импульсный источник питания для УМЗЧ на IR2153 (200-500Вт)

Представляю вашему вниманию импульсный источник питания для УМЗЧ на популярной микросхеме IR2153.

Данный блок питания обладает следующими достоинствами:

  • Защита от перегрузок и короткого замыкания как в первичной обмотке импульсного трансформатора, так и во вторичных цепях питания.
  • Схема плавного пуска ИБП.
  • Варистор на входе ИБП защищает от повышение сетевого напряжения выше опасного значения и от подачи на вход 380В.
  • Простая и дешевая схема.

Основные технические характеристики ИБП (характеристики приведены для моего конкретного экземпляра):
Номинальная выходная мощность - 200Вт (до 500Вт с более мощным трансформатором)
Программная выходная мощность - 300Вт (до 700Вт с более мощные трансформатором)
Рабочая частота - 50кГц
Выходное напряжение - 2х35В (можно получить любое необходимое выходное напряжение в зависимости от намотки трансформатора).
КПД - не менее 90% (зависит от трансформатора)

Управляющая часть ИБП является стандартной и взята прямиком из даташита на IR2153. 
Схема ИБП включает в себя так же: защиту от перегрузок и КЗ. Защита может быть настроена на любой необходимый ток срабатывания с помощью подстроечного резистора - R10. О срабатывании защиты свидетельствует свечение светодиода HL1. При активной защите, в аварийном состоянии ИБП может находится сколько угодно долго, при этом он потребляет ток такой же как и на холостом ходу без нагрузки. В моей версии защита настроена на срабатывание при потреблении от ИБП мощности 300Вт и более. Это гарантирует то, что ИБП не будет перегружен и не выйдет из строя в результате перегрева. В качестве датчика тока в данной схеме используются резисторы включенные последовательно с первичной обмоткой импульсного трансформатора. Это позволяет отказаться от трудоемкого процесса намотки токового трансформатора. При КЗ или перегрузке, когда падение напряжения на R11 достигает заданной величины, такой величины при котором на базе VT1 напряжение станет больше 0,6 - 0,7В, сработает защита и питание микросхемы будет шунтировано на землю. Что в свою очередь отключает драйвер и весь БП в целом. Как только перегрузка или КЗ устранено, питание драйвера возобновляется и блок питания продолжает работу в штатном режиме. 

Схема ИБП предусматривает плавный пуск, для этого в ИБП присутствует специальный узел, который ограничивает пусковой ток. Это необходимо для того, чтобы облегчить работу ключам при запуске ИБП. При подключении ИБП в сеть, пусковой ток ограничивается резистором R6. Через данный резистор течет ВЕСЬ ток. Этим током заряжается основная первичная емкость С10 и вторичные емкости. Все это происходит в считанные доли секунд, и когда зарядка завершена и ток потребления снизился до номинального значения, происходит замыкание контактов реле К1 и контакты реле шунтируют R6, тем самым запуская ИБП на полную мощность. Весь процесс занимает не более 1 секунды. Этого времени достаточно чтобы завершились все переходные процессы.

Драйвер запитывается непосредственно от сети, через диод и гасящий резистор, а не после основного выпрямителя от шины +310В как это делают обычно. Такой способ запитки дает нам сразу несколько преимуществ:

1. Снижает мощность рассеиваемую на гасящем резисторе. Что снижает выделение тепла на плате и повышает общий КПД схемы.
2. В отличает от запитки по шине +310В обеспечивает более низкий уровень пульсаций напряжения питания драйвера.

На входе блока питания, сразу после предохранителя установлен варистор. Он служит для защиты от повышения напряжение в сети выше опасного предела. При аварии сопротивление варистора резко падает и происходит короткое замыкание, в следствии которого перегорает предохранитель F1, тем самым размыкая цепь. 

Таким вот образом я тестировал ИБП на полной мощности. 

В качестве нагрузки у меня выступают 4 керамических, проволочных резистора мощностью 25Вт, погруженные в емкость с "кристально чистой" водой. После часа прохождения тока через такую воду все примеси всплывают наверх и чистая вода превращается в бурую, ржавую жижу. Вода усиленно испарялась и за час испытаний нагрелась практически до кипения. Вода необходима для отвода тепла от мощных резисторов, если кто не понял.

Трансформатор в моем варианте ИБП, намотан на сердечнике EPCOS ETD29. Первичная обмотка проводом 0,8мм2, 46 витков в два слоя. Все четыре вторичные обмотки намотаны тем же проводом в один слой по 12 витков. Может показаться, что сечение провода не достаточно, но это не так. Для работы этого ИБП на питание УМЗЧ этого достаточно, так как средняя потребляемая мощность значительно ниже максимальной, а кратковременные пики тока ИБП без труда отрабатывает за счет емкостей питания. При долговременной работе на резистор, при выходной мощности 200Вт, температура трансформатора не превысила 45 градусов.

Для увеличения выходного напряжение более 45В необходимо заменить выходные диоды VD5 VD6 на более высоковольтные. 

Для увеличение выходной мощности необходимо использовать сердечник с большей габаритной мощностью и обмотками, намотанными проводом большего сечения. Для установки другого трансформатора придется изменить рисунок печатной платы.

Печатная плата в готовом виде выглядит так (выполнено ЛУТом):

Размеры платы 188х88мм. Текстолит я использовал с толстой медью - 50мкм, вместо стандартных 35мкм. Можно использовать медь стандартной толщины. В любом случае не забывайте хорошенько пролудить дорожки.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
Драйвер питания и MOSFET
IR2153D
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT1 Биполярный транзистор
2N5551
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT2 Биполярный транзистор
2N5401
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT3 Биполярный транзистор
KSP13
1 Или MPSA13Поиск в FivelВ блокнот
VT4, VT5 MOSFET-транзистор
IRF740
2 Поиск в FivelВ блокнот
VD1 Стабилитрон
1N4743A
1 13В 1.3ВтПоиск в FivelВ блокнот
VD2, VD4 Выпрямительный диод
HER108
2 Или другой быстрый диодПоиск в FivelВ блокнот
VD3 Выпрямительный диод
1N4148
1 Поиск в FivelВ блокнот
VD5, VD6 Диод Шоттки
MBR20100CT
2 Или другой на соответствующее напряжение и токПоиск в FivelВ блокнот
VDS1 Выпрямительный диод
1N4007
4 Поиск в FivelВ блокнот
VDS2 Диодный мост
RS607
1 Поиск в FivelВ блокнот
VDR1 ВаристорMYG14-4311 Поиск в FivelВ блокнот
HL1 СветодиодКрасный 5мм1 Только красный! Другие цвета не допустимы!Поиск в FivelВ блокнот
K1 РелеTIANBO HJR-3FF-S-Z1 Катушка 12В 400ОмПоиск в FivelВ блокнот
R1 Резистор 0,25Вт
8.2 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R2 Резистор 2Вт
18 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор 0,25Вт
100 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R5 Резистор 0,25Вт
47 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R6 Резистор 2Вт
22 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R4, R7 Резистор 0,25Вт
15 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R8, R9 Резистор 0,25Вт
33 Ом
2 Поиск в FivelВ блокнот
R10 Резистор подстроечный
3.3 кОм
1 МногооборотныйПоиск в FivelВ блокнот
R11, R11 Резистор 2Вт
0.2 Ом
2 Поиск в FivelВ блокнот
С1, С3, С17, С18 Конденсатор неполярный100 нФ х 400В Х24 Поиск в FivelВ блокнот
С2 Конденсатор неполярный470 нФ х 400В1 Поиск в FivelВ блокнот
C4, C5, C7 Электролит220 мкФ х 16В3 Поиск в FivelВ блокнот
С6, C8 Конденсатор неполярный1 нФ2 КерамическиеПоиск в FivelВ блокнот
С9 Конденсатор неполярный680 нФ1 КерамическийПоиск в FivelВ блокнот
С10 Электролит330 мкФ х 400В1 Поиск в FivelВ блокнот
С11, С12 Конденсатор неполярный1 мкФ х 400В2 Поиск в FivelВ блокнот
С13, С14, С15, C16 Электролит1000 мкФ х 63В4 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 10
Я собрал 5 13
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 4.5 Проголосовало: 13 чел.

Комментарии (487) | Я собрал (0) | Подписаться

0
serega #
Работает класс! Только плату немного запорол, жаль, ну ниче, исправимо! Это уже второй мой ИИП! Столкнулся еще с проблемой после сборки, диод запитывающий драйвер, когда ставил был цел, когда стал проверять это чудо - диод странным образом сдох... Ну поменял и в путь!
Ответить
0
sergo777 #
ИБП до сих пор работает как положено. Но есть один вопрос: можно ли вместо двух полевиков установить 4 без переделки схемы? Очень хочется сделать такой мощностью ближе к 1квт. И нужно ли будет заменять конденсатор С11 на другой?
Ответить
0
scelikr #
Трансформатор рассчитал 2х36В, каждое напряжение по 4А. По факту получилось 2х38В.
Возникла проблема - выходные пульсации 100Гц. Между +36 и -36 пульсации составляют около 5В при нагрузке 115 Вт. При увеличении входной ёмкости с 330 до 720 мкФ пульсации уменьшаются примерно до 2 - 2.5 В
Ответить
0
Raan #
Добрый день, собрал данный БП по схеме, за исключением выпрямителя для вторичных обмоток.
На холостом ходу все работает нормально, но при подключении нагрузки начинает мигать диод и из трансформатора исходят щелкающие звуки. Трансформатор мотал сам на сердечнике формы EI, 46 витков первичка (0.8 мм диаметр) и две вторички с отводом из серидины по 18 витков (0.8 мм диаметр).
Подстроечным резистором исправить проблему не удалось.
Может ли быть проблема в пробое первичной обмотки?
Отредактирован 28.11.2016 19:04
Ответить
0
sergo777 #
Ну если транс намотан в два слоя как описано автором, то должно быть все норм, подстроечник нужно покрутить, и возможно уменьшить сопротивление R11. я поставил 1 резистор на 5w 0.1R и все как положено работает, а изначально такая же история была когда стояли 2 резистора по 0.33R
Ответить
0
Raan #
Первичная обмотка у меня получилась в три слоя ( 19+19+8). Резистор как раз такой и поставил, за неимением двух по 0.22 Ом.
Попробую перемотать трансформатор и усилить изоляцию между слоев, может поможет...
Просто при нагрузке в 3-5 Вт, все работает отлично, как только увеличиваю нагрузку, сразу такая беда случается...
Ответить
0
sergo777 #
А подстроечный резистор пробовал крутить? R10
Ответить
0
Raan #
Да, конечно. Реакция есть, но недостаточная для устранения проблемы. По идее в одном из крайних положений подстроечника защита вообще не должна работать, а у меня диод начинает срабатывать в любом положении R10. Думаю надо попробовать его заменить или вообще убрать.
Ответить
0
sergo777 #
Ну транзисторы защиты поменять бы, и на крайняк ну можно попробовать еще сопротивление на 0.1R меньше сделать, например в паралель ему еще на 0.22-0.33 посадить. в одном своем воткнул 2 шт по 0.1. недавно заметил только, что на 120-140ватах защита срабатывает, решил что рановато , и добавил еще один. сейчас все неплохо, и защита работает, а на другом таком же иип достаточно и одново 0.1R. наверно из за разных параметров транзисторов защиты
Прикрепленный файл: 2х0.1.jpg
Ответить
0
Raan #
Заменил светодиод на другой, не с прозрачным, а с красным корпусом, теперь проблема в том, что при запуске БП, он начинает заряжать выходные емкости, из-за чего срабатывает защита и светодиод начинает мигать, а через несколько секунд тухнет.
Выставить нормально защиту по току тоже не могу, т.к. после срабатывания защита не отключается, когда я убираю нагрузку.
Можно-ли это как-нибудь исправить?
Ответить
0
Denis1986 #
У этого блока есть особенность. Когда при КЗ мигает диод ( то есть работает типа "защита") вылетают ключи. Это не защита.
Ответить
0
Raan #
В общем убрал я эту защиту совсем. Все равно у меня регулятор тока и напряжения с защитой от КЗ после ИБП стоит.
Без защиты бп работает отлично, уже зарядил 4 аккумулятора. Спокойно выдерживает 150Вт нагрузки. Но на охлаждение ключей и выпрямительных диодов нужно охлаждение посерьезнее, я поставил маленький вентилятор.
Ответить
0
Denis1986 #
Да защита никудышная. С блока я с этого 400 ватт снимал.
Ответить
0
Бек #
Вопрос.... Почему тут про трансформатор Т1 ничего не написано? Что за трансформатор это? Какие у него параметры? Заранее спасибо...
Ответить
0
sergo777 #
Трансформатор ферритовый, можно использовать как ферритовые кольца так и ш образные. лично я использовал в двух своих таких ИБП разные трансформаторы. в одном трансик от телевизора, в другом от блока питания ПК. м про трансформатор тут все есть. скопирую на всякий случай:
Трансформатор в моем варианте ИБП, намотан на сердечнике EPCOS ETD29. Первичная обмотка проводом 0,8мм2, 46 витков в два слоя. Все четыре вторичные обмотки намотаны тем же проводом в один слой по 12 витков. Может показаться, что сечение провода не достаточно, но это не так. Для работы этого ИБП на питание УМЗЧ этого достаточно, так как средняя потребляемая мощность значительно ниже максимальной, а кратковременные пики тока ИБП без труда отрабатывает за счет емкостей питания. При долговременной работе на резистор, при выходной мощности 200Вт, температура трансформатора не превысила 45 градусов.
Ответить
0
Бек #
Я прошу прощения, может мы говорим о разных вещах?... Может я не правильно написал, это может не трансформатор а дроссель? Я про Т1 у входа 230v между С1 и С3. Это дроссель? В списке радиодеталей о нем ничего не написано. Из чего его можно вынуть? Остальное все мне пока понятно. Хочу собрать этот блок питания. Заранее спасибо за отклик.
Ответить
0
sergo777 #
Извиняюсь, прочитал невнимательно, и просто не обратил внимания на Т1. Забыл что там Т1 это дроссель
Ответить
0
Богдан #
Можно ли подключать dc-dc преобразователь понижающий для питания тембр блоков?
Ответить
0
Богдан #
Почему спрашиваю, читал ветку, кто-то подключал и ключи вылетали. Преобразователь обычный китайский понижающий за 1 бакс. У меня так и есть, дополнительная обмотка на 15 вольт, и на плате есть место для маленького мостика. как мысли мои прочитали,
Прикрепленный файл: ramdisk-crop_162703808_5d4B.jpg
Ответить
0
Denis1986 #
Если честно в блоке нормально работает только мягкий пуск и схема преобразователя. Защита - полная туфта. Собрал я такой блок, ой, сколько я с ним намучился..... Это полный абзац. Если и собирать с защитой по перегрузу или кз то, только на тиристорной защите. Она работает чётко. Сколько я ключей по палил во время настройки защиты от кз. Короче защита в этом блоке полная туфта....
Ответить
0
Саня #
Может кто-нибудь объяснить? Ключи тут IRF740. Одна пара. Их мощность 125Вт. А на выходе снимается 300Вт. Смотрел схемы компьютерных ИБП. Выходные ключи по 60-80Вт, при этом мощность на выходе ИБП 300-400Вт. То получаться, грубо говоря, если надо 200Вт на выходе ИБП, то ключи можно ставить на 60-80Вт?
Ответить
0
Виктор #
Мои замечания
1. Разводка силовой части - плохая. Провода силовой части (особенно высокочастотной) должны быть минимальными, а они размазаны по всей плате. Это еще и отличный радио передатчик помех получился.
2. Защита от КЗ - ее просто нет. Смысл защиты - мгновенно снять питание с вывода 1 микросхемы и сорвать генерацию драйвера. А что на самом деле? После срабатывания "защелки" на транзисторах VT1, VT2 происходит разряд конденсатора 220 мкф, определяемый в основном резистором R3. При этом постоянная разряда = R*C= 220мкф * 100ом= 22 мл. Это равно частоте сети 50 Гц. А преобразователь работает на частоте в 1000 раз больше. То есть, после КЗ он еще 1000 периодов о КЗ на выходе не ведает (да и никогда уже не узнает). Редкие экземпляры транзисторов, возможно и выживут. Нужно отметить, что защита от небольшой перегрузки при этом будет работать нормально.
Ответить
0
Виктор #
Мужики, хватит жечь дорогие мощные полевики. Я тут быстренько прикинул как можно сделать нормальную защиту от КЗ. Добавил три элемента. Транзисторы можно такие же поставить. Пока все чисто теоретически. Идея в том, чтобы питать драйвер через электронный транзисторный ключ, который при КЗ мгновенно отключает драйвер от питания. По идее должно все отлично работать. Исправленную схему прикладываю.
Сейчас делаю свою разводку платы (заодно подправлю защиту).
Прикрепленный файл: Защита от КЗ.jpg
Ответить
0
Санек #
Виктор,
1. Т4 д.б. ВЫСОКОВОЛЬТНЫМ,
2. Т1 есть смысл поставить германиевый (ступенька меньше -> R11 меньше-> Ррассеиваемая меньше), 3. ложные срабатывания защиты м.б. из-за отсутствия снаббера, что не есть гуд
4. Вашу идею поддерживаю, ++!
Ответить
0
Санек #
Да, кстати: параллельно С5 надо ставить стабилитрон вольт эдак на 13-14, без него будет большой ПЫХ, т.к. во-первых С5 при сработавшей системе защиты будет заряжаться до амплитуды сети (!!! ПЫХ), а при повторном включении всё это дело прыгнет на ИРку (!!!ПЫХ), т.к. диод V2 сохранит заряд С5, а разряд С5 через резистор 100к дело долгое и неблагодарное. Если я не прав, готов словить тапком в левое ухо.
Ответить
«456
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическое сопротивление?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

DC-DC регулируемый преобразователь 1.5-37В 2А с индикатором
DC-DC регулируемый преобразователь 1.5-37В 2А с индикатором
Бокс для хранения компонентов Конструктор - Гитарная педаль Remote Delay 2.5
вверх