Главная » Питание
Призовой фонд
на ноябрь 2021 г.
1. Рюкзак Mean Well
Компэл
2. Инвертор авто Mean Well 150 Ватт
Компэл
3. Термос MeanWell
Компэл

Похожие статьи:


Импульсный источник питания для УМЗЧ на IR2153 (300-500Вт)

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):
Долговременная выходная мощность - 300Вт
Кратковременная выходная мощность - 500Вт
Рабочая частота - 50кГц
Выходное напряжение - 2х35В (можно получить любое необходимое выходное напряжение в зависимости от намотки трансформатора).
КПД - не менее 85% (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.

Внимание! При покупке IRF740 необходимо быть крайне внимательным чтобы не нарваться на подделку, которые встречаются очень часто, особенно на Aliexpress, для этого важно знать как выглядит поддельный IRF740.

На иллюстрации сверху, показаны два вида оригинальных IRF740 производства Vishay и производства IR, а также типичная подделка, которая часто встречается на Aliexpress и в других магазинах. 

Кроме внешнего вида, подделку от оригинала легко отличить с помощью транзистор-тестера:

Если установить в панельку транзистор-тестера оригинальный транзистор, то отображаемое значение емкость будет: C=2,6...2,7 нФ. Подделки имеют гораздо меньший кристалл, чем оригинальный транзистор и поэтому транзистор-тестер, в случае установки в него поддельного транзистора, выдаст другое - меньшее значение емкости: C=0,9...1,5 нФ. Постойте, но ведь в даташите IRF740 указана емкость 1,4 нФ, почему тогда оригинал должен иметь емкость около 2,7 нФ ? Подобный вопрос обязательно должен у кого-нибудь возникнуть. Отвечаю. Емкость указанная в даташите измерена при совершенно других условиях (напряжение затвор-исток = 0 В, напряжение сток-исток = 25 В, частота = 1 МГц), отличных от тех, при которых измеряет емкость транзистор-тестер, поэтому сравнивать значение емкостей из транзистор-тестера и даташита -  просто бессмысленно. 

И последнее. Кто-то наверняка сказал: ну и что, что не оригинал, зато дешевле, какая разница?! Хорошо, если бы разница была только в цене, но нет! Оригинальный транзистор - это транзистор, который соответствует всем заявленным производителем параметрам из даташита. Поддельный транзистор - это транзистор, который не соответствует никаким параметрам. По сути, подделка - это другой транзистор. Подделка, на которой написано "IRF740", по своим параметрам может являться чем угодно, но только не IRF740. Часто подделка - это другой, более дешевый и маломощный транзистор, перемаркированный под другой, более дорогой транзистор. Другими словами, по-простому, если собрав ИИП на оригинальных IRF740 вы сможете легко и непринужденно, долговременно снять 300 Вт мощности, а кратковременно и того больше, то собрав тот же ИИП на поддельных "IRF740", вы можете получить фейерверк при попытке снять более 100 Вт, а иногда даже при первом же включении. 

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

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: Изменена: 04.06.2021 0 18
Я собрал 6 14
x

Оценить статью

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

Средний балл статьи: 4.6 Проголосовало: 14 чел.

Комментарии (641) | Я собрал (0) | Подписаться

0
vlad45 #
После ознакомления с публикацией проверил крайнюю покупку IRF740. Результат озадачил - из 20-ти штук у 3-х около 1,3nF, у остальных 430 - 480 pF.
Боюсь предположить что внутри пластмассы. Проверю - сообщу (если не прибьёт осколками).
Ответить
0

[Автор]
Nem0 #
Левак
Ответить
0
Виталий #
Немного не понятно...
На схеме указано что на на схему плавного пуска сразу же идёт переменное напряжение 220в...
Или может я чего-то не понимаю
Ответить
0

[Автор]
Nem0 #
Через гасящий конденсатор 470 нФ...
Ответить
+1
Альберт #
Спасибо Илья за схему. Собрал. Работает. Напряжения конечно у меня другие и частоту выбрал повыше чтоб в сердечник влезть. Плату рисовал свою, так как делал из того что было, поэтому проще было свою плату развести. IRF740 у меня были с Али. Поэтому не стал рисковать и поставил другие более мощные с меньшим сопротивлением, хотя и дороже, но не подделка. Защита и софтстарт тоже работают отлично. С усилителем пока не пробовал, испытывал чисто на автолампах для фар. Думаю что усилок 100Вт+100Вт потянет без проблем.
Ответить
«567
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Регулятор мощности 2 кВт
Регулятор мощности 2 кВт
Тестер ESR, полупроводников, резисторов, индуктивностей Металлоискатель MD3010II
вверх