AVT334.pdf

Energooszczêdny zasilacz du¿ej mocy

Energooszczêdny zasilacz

du¿ej mocy

kit AVT-334

Róznego rodzaju zasilacze

s¹ czêsto opisywane na

³amach EP. Nic w tym

dziwnego, jest to przecie¿

podstawowy blok wiêkszoci

urz¹dzeñ elektronicznych.

W odró¿nieniu od konstrukcji

ju¿ opisywanych, niniejszy

uk³ad wyró¿nia siê dwoma

istotnymi cechami. Po

pierwsze nie zawiera

klasycznego, ciê¿kiego

transformatora sieciowego

i du¿ego radiatora, po drugie

jest uk³adem o bardzo du¿ej

sprawnoci.

Prezentowany uk³ad jest kla-

syczn¹ przetwornic¹ zaporow¹,

pracuj¹c¹ z czêstotliwoci¹ 36kHz,

zasilan¹ bezporednio wyprosto-

wanym napiêciem sieciowym

i sterowan¹ specjalizowanym kon-

trolerem z tzw. pêtl¹ pr¹dow¹.

Wyjciowe parametry zasilacza,

12V przy maksymalnym pr¹dzie

obci¹¿enia 6A, s¹ gwarancj¹ jego

du¿ej uniwersalnoci i wielu za-

stosowañ.

Opisy zasilaczy impulsowych

tego typu rzadko pojawiaj¹ siê

w czasopismach fachowych. Przy-

czyn¹ takiego stanu jest zapewne

ich spora z³o¿onoæ konstrukcyjna,

trudniejsze projektowanie i uru-

chamianie. Z uwagi na to, przed-

stawiony uk³ad zosta³ opracowany

w taki sposób, aby by³ powtarzal-

ny i ³atwy w uruchomieniu. Po-

nadto dla tych wszystkich, którzy

na bazie przedstawionego uk³adu

chcieliby wykonaæ przetwornicê

o innych parametrach napiêciowo-

pr¹dowych, podajemy przystêpnie,

krok po kroku, sposób projektowa-

nia ¿¹danego uk³adu. Elementy

u¿yte do budowy zasilacza maj¹

niezbêdny zapas mocy, dziêki cze-

mu wspomniane przeprojektowa-

nie bêdzie dotyczyæ tylko transfor-

matora impulsowego.

czaj¹cy w chwili w³¹czenia uk³a-

du pr¹d ³adowania kondensatora

C1 do wartoci bezpiecznej dla

diod prostowniczych i filtr prze-

ciwzak³óceniowy, jest prostowane

za pomoc¹ diod D1..D4. Konden-

sator filtruj¹cy C1 ³aduje siê do

napiêcia szczytowego sieci, tj.

oko³o 310V. Napiêciem tym jest

zasilany ca³y uk³ad przetwornicy

znajduj¹cy siê po pierwotnej stro-

nie uzwojenia transformatora.

Przep³yw pr¹du przez uzwojenie

pierwotne U1 jest przerywany

kluczem wykonanym na tranzys-

torze MOSFET T1. W obwodzie

ród³a tego tranzystora znajduje

siê rezystor R2, dostarczaj¹cy kon-

trolerowi przetwornicy informacji

o energii, jaka jest zgromadzona

w transformatorze (energia ta jest

proporcjonalna do kwadratu pr¹-

du w uzwojeniu pierwotnym).

Przebiegi pr¹dowe w uzwojeniach

transformatora przedstawiono na

rys.2 .

Z prac¹ klucza nieod³¹cznie

zwi¹zane s¹ elementy jego zabez-

pieczenia przed uszkodzeniem.

Elementy C11, R8, D6 ograniczaj¹

szybkoæ narastania napiêcia na

T1. W momencie, gdy tranzystor

nie przewodzi, dioda D6 jest

spolaryzowana w kierunku prze-

wodzenia i tym samym kondensa-

tor C11 zostaje pod³¹czony miê-

dzy masê i dren, spowalniaj¹c

wzrost napiêcia na tranzystorze.

W³¹czenie tranzystora powoduje

Opis uk³adu

Schemat elektryczny uk³adu

przedstawiono na rys.1 . Napiêcie

sieci, poprzez rezystor R1 ograni-

Elektronika Praktyczna 7/97

P R O J E K T Y

Energooszczêdny zasilacz du¿ej mocy

Rys. 1. Schemat elektryczny zasilacza.

z kolei spolaryzowanie diody

w kierunku zaporowym i roz³ado-

wanie C11 przez rezystor R8.

Poniewa¿ wartoæ szczytowa na-

piêcia na T1 przekracza 700V,

prze³adowywany tak¹ amplitud¹

napiêcia kondensator przy czês-

totliwoci 36 kHz jest ród³em

doæ du¿ych strat mocy siêgaj¹-

cych 12mW/1pF, co pogarsza nie-

stety sprawnoæ zasilacza. W po-

dobny sposób dzia³a dwójnik R9,

C12, D7, t³umi¹cy energiê prze-

piêæ powstaj¹cych w reaktancji

rozproszenia transformatora.

Pole magnetyczne wytwarzane

przez cewkê transformatora w za-

sadzie powinno w ca³oci skupiaæ

siê tylko w rdzeniu. Tak oczywi-

cie nie jest i zawsze niewielka

jego czêæ (nazywana polem roz-

proszonym) pozostaje poza rdze-

niem. W polu magnetycznym roz-

proszonym równie¿ gromadzi siê

energia. Jej obecnoæ dla uk³adu

elektronicznego objawia siê w mo-

mencie wy³¹czenia (zatkania) tran-

zystora - wtedy to, zamiast byæ

skierowan¹ do obci¹¿enia (jak ta

zgromadzona w rdzeniu), roz³ado-

wuje siê w sposób pojemnociowy

przez tranzystor. Jest to dla niego

bardzo du¿e obci¹¿enie - uszko-

dzenie któregokolwiek z elemen-

tów obwodu zabezpieczenia, po-

ch³aniaj¹cego czêæ tej energii,

prawie zawsze powoduje natych-

miastowe uszkodzenie tranzystora

kluczuj¹cego. Poniewa¿ nie jest

on elementem tanim, radzê wszys-

tkim, aby kilkakrotnie sprawdzili

wartoci u¿ytych elementów przed

w³¹czeniem zasilania oraz oczy-

wicie u¿yli podzespo³ów najwy-

¿szej jakoci.

Im tranzystor ma lepsze para-

metry, tym wartoci pojemnoci

obwodu zabezpieczaj¹cego mog¹

byæ mniejsze. Nale¿y pamiêtaæ, ¿e

staranne wykonanie transformato-

ra mo¿e zmniejszyæ wielkoæ pola

rozproszenia. Modelowy uk³ad

pracowa³ poprawnie (w ró¿nych

warunkach obci¹¿enia) nawet

z C12=82pF i C11=270 pF. Chêtni

mog¹ zatem poeksperymentowaæ -

ryzykuj¹ zniszczenie T1, mog¹

natomiast zyskaæ wiêksz¹ spraw-

noæ uk³adu.

Prac¹ przetwornicy steruje

uk³ad scalony UC3842 produkcji

Philipsa, realizuj¹cy wszystkie po-

trzebne funkcje przetwornicy

o sta³ej czêstotliwoci pracy i re-

gulacji mocy przez zmianê wspó³-

czynnika wype³nienia impulsu.

Du¿¹ zalet¹ tego uk³adu jest mo¿-

liwoæ bezporedniego sterowania

klucza (tranzystora MOSFET z ka-

na³em N o pojemnoci bramka -

ród³o nie wiêkszej ni¿ 1nF) oraz

to, i¿ do startu uk³adu wymagany

jest jedynie pr¹d zasilaj¹cy 1mA.

Zatem nie jest potrzebny pomoc-

niczy zasilacz oraz driver stopnia

mocy.

Funkcje wyprowadzeñ s¹ nastê-

puj¹ce. Koñcówka 6 jest wyjciem

stopnia mocy o napiêciu 12V i wy-

dajnoci pr¹dowej 200 mA, co

zapewnia mo¿liwoæ wysterowania

praktycznie ka¿dego FET-a mocy.

Z kolei wyprowadzenie 3 jest

wejciem komparatora czujnika

pr¹du w uzwojeniu pierwotnym.

Po w³¹czeniu tranzystora jego pr¹d

przewodzenia narasta liniowo, a¿

do chwili, gdy napiêcie na nó¿ce

3 osi¹gnie 1V. Jest to dla uk³adu

sygna³ do wy³¹czenia klucza, po-

niewa¿ transformator (w³aciwie:

d³awik dwuuzwojeniowy) zgroma-

dzi³ ju¿ potrzebn¹ energiê.

Zasilanie uk³adu jest podawa-

ne na nó¿kê 7. W momencie

w³¹czenia uk³adu do sieci, napiê-

cie na niej bada uk³ad startowy.

Wystarczy, by napiêcie na uk³a-

dzie przekroczy³o 10V (pobór pr¹-

du 1mA), aby uk³ady wewnêtrzne

UC3842 zaczê³y pracowaæ popra-

wnie (m.in. ród³o napiêcia od-

niesienia). Po dalszym wzrocie

zasilania do poziomu 16V uk³ad

startowy odblokowuje stopieñ mo-

cy i przetwornica startuje. Do pra-

wid³owego i pewnego jej urucho-

mienia konieczna jest obecnoæ

kondensatora C9 o pojemnoci

100µF. Zgromadzona w nim ener-

gia musi wystarczyæ do prze³¹cze-

nia klucza T. Po starcie uk³ad jest

ju¿ zasilany napiêciem z uzwoje-

nia U2, wyprostowanym przez

diodê D5. Rezystor R6 zapewnia

przep³yw pr¹du startowego 1mA

po za³¹czeniu napiêcia sieci. Gdy

napiêcie zasilania uk³adu spadnie

do 10V, np. na skutek zbyt

ma³ego napiêcia w sieci lub zwar-

cia na wyjciu zasilacza, stopieñ

mocy jest blokowany i ca³y cykl

startu powtarza siê. Uk³ad jest

Elektronika Praktyczna 7/97

Energooszczêdny zasilacz du¿ej mocy

Rys. 2. Przebiegi pr¹dowe w uzwojeniach transformatora impulsowego.

16 V. Poniewa¿ uzwojenie U2 jest

silnie sprzê¿one magnetycznie

z U3 i U4, napiêcie wyjciowe te¿

jest stabilizowane. Z uwagi na

spadek napiêcia na rezystancji

uzwojenia wtórnego, stabilizacja

taka nie jest najlepsza. Wpraw-

dzie mo¿na jej jakoæ polepszyæ

stosuj¹c uzwojenie wtórne z³o¿o-

ne z kilku przewodów, a nie tylko

dwóch lub nawijaj¹c uzwojenie

pomocnicze bifilarnie z wtórnym

(izolacja!). Lepiej jednak zastoso-

waæ dodatkowy uk³ad z transop-

torem. Dodatkowy uk³ad stabiliza-

cji zmienia za pomoc¹ rezystora

R13 i transoptora stosunek po-

dzia³u dzielnika R11 i R12. Im

LED w transoptorze janiej wieci,

tym napiêcie wyjciowe jest ni¿-

sze. Jasnoci¹ LED steruje tranzys-

tor T2, zaczyna on przewodziæ

przy napiêciu wyjciowym ok.

12,5V, nie pozwalaj¹c na dalszy

wzrost napiêcia i odwrotnie.

zabezpieczony przed nadmiernym

wzrostem napiêcia, jaki móg³by

pojawiæ siê przy np. uszkodzo-

nym T1 - wewn¹trz uk³adu zna-

jduje siê dioda Zenera 34V: po-

miêdzy zasilaniem a mas¹ (koñ-

cówka 5).

Wyprowadzenie 8, to wyjcie

ród³a napiêcia odniesienia 5V -

jego wydajnoæ pr¹dowa wynosi

1mA.

Koñcówka 2 jest wejciem od-

wracaj¹cym wzmacniacza napiêcia

b³êdu, a wejcie nieodwracaj¹ce

jest wewnêtrznie pod³¹czone do

potencja³u 2,5V. Wyjcie wzmac-

niacza b³êdu jest dostêpne na

wyprowadzeniu 1. Wykorzystuje

siê go do zapewnienia w³aciwej

kompensacji czêstotliwociowej

uk³adu. Elementy R7 i C5 do³¹-

czone miêdzy wyjcie napiêcia

odniesienia a koñcówkê 4, decy-

duj¹ o czêstotliwoci pracy uk³a-

du.

Zadaniem transformatora jest

gromadzenie energii w polu mag-

netycznym podczas w³¹czenia klu-

cza oraz jej odpowiednie przeka-

zanie do obci¹¿enia. W zasadzie

nazwa transformator jest nie naj-

szczêliwsza do okrelania tego

elementu; z uwagi na charakter

pracy jest on bowiem d³awikiem.

Oprócz uzwojenia pierwotnego

(magnesuj¹cego) U1 i dwóch

uzwojeñ wtórnych U3 i U4 -

identycznych i nawijanych bifilar-

nie, na karkasie znajduje siê

jeszcze jedno uzwojenie U2, do-

starczaj¹ce napiêcie 16V do zasi-

lania kontrolera przetwornicy.

W czasie gdy T1 nie przewo-

dzi, zgromadzona energia magne-

tyczna indukuje w uzwojeniu

wtórnym pr¹d, który poprzez po-

dwójn¹ diodê D8, D9 jest prze-

kazywany do obci¹¿enia. Konden-

satory C14 i C15 t³umi¹ têtnienia

napiêcia wyjciowego. Nale¿y

zwróciæ uwagê na kierunki nawi-

niêcia uzwojeñ (pocz¹tki oznaczo-

ne s¹ na schemacie kropk¹) -

uzwojenia wtórne s¹ odwrócone

w stosunku do pierwotnego, gdy¿

indukowane w nich napiêcie ma

przeciwny znak.

Uk³ad stabilizacji sk³ada siê

z dwóch niezale¿nych czêci. Za-

daniem pierwszej jest utrzymanie

napiêcia zasilania uk³adu kontro-

lera na poziomie 16 V. Dzielnik

R11 i R12 zosta³ tak dobrany, ¿e

napiêcie na koñcówce 2 wynosi

dok³adnie 2,5V, przy napiêciu

zasilania 16V. Kontroler zatem tak

steruje wspó³czynnikiem wype³-

nienia impulsów klucza, aby na-

piêcie na wyprowadzeniu 2 wyno-

si³o 2,5 V, to za daje zasilanie

Wykonanie transformatora

i d³awika

Do wykonania transformatora

u¿yto rdzenia typu ETD44 produk-

cji POLFER-u, specjalnie przezna-

czonego do zasilaczy impulsowych

o czêstotliwoci pracy ni¿szej ni¿

100 kHz. Na komplet sk³adaj¹ siê

dwie kszta³tki typu E i karkas.

Dla poprawnej pracy (brak nasy-

cenia) i w³aciwych parametrów,

rdzeñ musi mieæ szczelinê powiet-

rzn¹ o szerokoci 2mm na rodko-

wej kolumnie. Maksymalna moc

przetwornicy zaporowej z ETD44

nie powinna przekraczaæ 100W.

Dla zminimalizowania niepo¿¹-

danej indukcyjnoci rozproszenia

i zapewnienia maksymalnie silnego

sprzê¿enia pomiêdzy uzwojeniami

i co najwa¿niejsze, dla bezpiecznej

eksploatacji, nawijanie uzwojeñ po-

winno byæ zrealizowane wed³ug

nastêpuj¹cego schematu:

Rys. 3. Rozk³ad uzwojeñ transformatora impulsowego.

Elektronika Praktyczna 7/97

Energooszczêdny zasilacz du¿ej mocy

rznej;

- zwarciach w pozosta³ych uzwo-

jeniach.

Pomoc¹ w wykonaniu transfor-

matora bêdzie rys.3 .

Nie wolno korygowaæ wielko-

ci indukcyjnoci poprzez wk³ada-

nie przek³adek pod kolumny bocz-

ne rdzenia. Szczelina musi byæ

tylko na kolumnie rodkowej.

O wiele prostsze jest wykona-

nie d³awika przeciwzak³óceniowe-

go. Na toroidalnym rdzeniu RP

18x10x6 nale¿y nawin¹æ izolowa-

nym przewodem (np. telefonicz-

nym) dwa uzwojenia po 15 zwo-

jów, w sposób pokazany na rys.

4 . Wa¿ne jest, aby strumienie

magnetyczne wytwarzane przez te

uzwojenia znosi³y siê (inaczej

d³awik nie bêdzie dzia³a³!). Jedno

musi byæ zatem nawiniête w pra-

wo, a drugie w lewo. Na d³awiku

wystêpuje napiêcie sieci, a napiê-

cie na transformatorze mo¿e prze-

wy¿szaæ 700 V. Dlatego w³aciwa

izolacja i staranne wykonanie tych

elementów jest niezwykle wa¿ne.

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

(jeli nie podano mocy, wynosi

ona 0,125W)

R1: 4,7

min. 2W drutowy

/2W nie u¿ywaæ

drutowych

R3: 1k

Rys. 4. Sposób nawiniêcia d³awika

przeciwzak³óceniowego.

R4: 27

R5: 20k

R6: 180k

- wszystkie uzwojenia nawija siê

w tym samym kierunku, uk³ada-

j¹c starannie zwój przy zwoju,

dok³adnie zaznaczaj¹c pocz¹tki

i pod³¹czaj¹c do nó¿ek karkasu

zgodnie ze schematem;

- uzwojenie wtórne nawija siê

dwoma przewodami jednocze-

nie (bifilarnie) - na schemacie

dla lepszej czytelnoci zosta³o

ono rozbite na dwa pojedyncze;

- nigdy nie wolno nawijaæ uzwo-

jeñ od cianki do cianki kar-

kasu, konieczny jest odstêp

5 mm dla wyeliminowania prze-

biæ miêdzyuzwojeniowych;

- ka¿da warstwa uzwojenia musi

przed po³o¿eniem nastêpnej zo-

staæ starannie zaizolowana ta-

m¹ styrofleksow¹, preszpanem

lub ceratk¹ olejow¹ - izolacja

pomiêdzy uzwojeniem wtórnym

a pozosta³ymi, z uwagi na bez-

pieczeñstwo u¿ytkowania, po-

winna byæ podwójna;

- nale¿y zadbaæ, aby koñce uzwo-

jeñ by³y wyprowadzane do pun-

któw lutowniczych karkasu do-

stateczne daleko od siebie -

korzystne jest na³o¿yæ na nie

dodatkowe koszulki izolacyjne;

- kolejnoæ uk³adania uzwojeñ po-

winna byæ jak na rysunku 1: na

samym dole nawija siê po³owê

uzwojenia wtórnego (7 zwojów,

dwoma przewodami, w jednej

warstwie), nastêpnie uzwojenie

pierwotne (136 zwojów,

w dwóch lub trzech warstwach),

póniej uzwojenie pomocnicze

(11 zwojów, na rodku karkasu),

a¿ w koñcu drug¹ po³owê uzwo-

jenia wtórnego.

Po nawiniêciu uzwojeñ i z³o-

¿eniu rdzenia warto jest skontro-

lowaæ indukcyjnoæ uzwojenia

pierwotnego. Powinna ona wyno-

siæ 2,8mH z tolerancj¹ -10%

i +20%. Nieprawid³owa wartoæ

mo¿e wiadczyæ na przyk³ad o:

- pomy³ce w liczeniu zwojów;

- innym typie rdzenia lub mate-

riale, z którego jest wykonany;

- z³ej wartoci szczeliny powiet-

/1W

R8: 2,2k

/2W

R9: 4,7k

/4W

R10: 150k

R12: 3,6k

R14: 1,5k

/0,5W

R16, R17: 100

Kondensatory

C1: 220

F/400V

C2, C3: 100nF/400V

C4: 10nF/63V

C5: 5,6nF/63V

C6: 470pF/63V

C8: 100pF/63V

C9: 100

Monta¿ i uruchomienie

Uk³ad nale¿y zmontowaæ na

p³ytce drukowanej (jej widok znaj-

duje siê na wk³adce wewn¹trz

numeru) wed³ug typowych zasad.

Rozmieszczenie elementów przed-

stawiono na ry.5. Rezystory mocy

powinny byæ umieszczone mo¿li-

wie wysoko nad powierzchni¹

p³ytki, aby nie podgrzewa³y jej

i s¹siednich elementów. Tranzys-

tor kluczuj¹cy powinien zostaæ

przykrêcony do niewielkiego ra-

diatora o wymiarach ok.

25x35mm. Diody wyjciowe wy-

magaj¹ wiêkszego radiatora, wyko-

nanego z blachy aluminiowej

1,5mm, o wymiarach 60x40mm.

Zamiast jednej podwójnej diody

MUR1545 mo¿na u¿yæ dwóch

diod pojedynczych BY29/100.

P³ytka drukowana umo¿liwia tak¹

zamianê bez przeróbek.

Do uruchomienia zasilacza wy-

starcz¹ dwie ¿arówki samochodo-

we: 21W/12V i halogenowa 55W/

12V, rezystor 100

F/35V

C10: 100nF/63V

C11: 470pF/1,5kV

C12: 150pF/1,5kV

C13: 100

F/10V

C14, C15: 4700

F/35V

/2W (zamiast

bezpiecznika) i miernik uniwer-

salny. Nale¿y pamiêtaæ, ¿e strona

pierwotna uk³adu jest pod napiê-

ciem sieci energetycznej. Koniecz-

ne jest zatem zachowanie daleko

id¹cej ostro¿noci! Do wyjcia

uk³adu pod³¹czamy ¿arówkê 21W,

wylutowujemy jednym koñcem re-

C16: 220nF/63V

Pó³przewodniki

D1..D4: 1N4006

D5: BA157 lub BA159

D6, D7: BA159

D8..D9: MUR1545 lub 2 szt. BY29/

100

DZ1: BZY55C12

O1: CNY64

T1: BUZ355 lub odpowiednik BUZ

T2: BC238

U1: UC3842

Ró¿ne

TR1: transformator wg opisu na

rdzeniu i karkasie ETD44 Polfer,

szczelina 2 mm, uzwojenie

pierwotne 136 zwojów DNE 0,28

mm w dwóch lub trzech

warstwach, uzwojenie wtórne 14

zwojów dwoma przewodami DNE

1,5, uzwojenie pomocnicze 11

zwojów DNE 0,28 mm. Uzwojenie

wtórne dzielone na dwie po³owy

po 7 zwojów.

D£1: d³awik wg opisu na rdzeniu

RP 18x10x6 F1001 Polfer lub

podobny (2 razy 15 zwojów DNE

0,5 w izolacji polietylenowej)

W sk³ad kitu wchodzi gotowy TR1

oraz D£1.

Elektronika Praktyczna 7/97

R2: 0,75

R7: 10k

R11: 22k

R13: 15k

R15: 1,8k

R18: 470

Energooszczêdny zasilacz du¿ej mocy

Rys. 5. Rozmieszczenie elementów na p³ytce drukowanej.

. Jeli po w³¹-

czeniu do sieci rezystor ten na-

tychmiast siê spali, oznacza to, ¿e

uszkodzone s¹ obwody zabezpie-

czeñ tranzystora, sam tranzystor,

elementy przeciwzak³óceniowe

i prostuj¹ce. Przy poprawnym

dzia³aniu nic z³ego nie powinno

siê staæ, a napiêcie na kondensa-

torze filtruj¹cym powinno byæ

równe oko³o 310 V.

Do nastêpnej próby wlutowu-

jemy R6 i wylutowujemy R13 oraz

R16. Po w³¹czeniu napiêcia sieci

przetwornica powinna wystarto-

waæ po oko³o dwusekundowej

zw³oce, a pod³¹czona do wyjcia

¿arówka powinna siê jasno wie-

ciæ. Start przetwornicy mo¿na

równie¿ poznaæ po cichym, krót-

kim pisku. Najgorzej, gdy spali

siê rezystor bezpiecznikowy.

Oznaczaæ to mo¿e, i¿ tranzystor

T1 uleg³ uszkodzeniu. Sytuacja

taka mo¿e siê zdarzyæ przede

wszystkim przy niestarannym wy-

konaniu transformatora lub zasto-

sowaniu innego tranzystora, nie

figuruj¹cego na licie odpowied-

ników.

Milczenie przetwornicy mo-

¿e byæ spowodowane najprawdo-

podobniej: zwarciem na wyjciu

transformatora (uszkodzone diody

lub kondensator filtruj¹cy), po-

mylone koñcówki pocz¹tku i koñ-

ca uzwojeñ lub utrat¹ pojemnoci

kondensatora C9.

Na koniec wlutowujemy rezys-

tory R13, R16 i sprawdzamy na-

piêcie na wyjciu przetwornicy

(powinno ono zmaleæ w stosunku

do stanu poprzedniego). Pomiar

nale¿y powtórzyæ bez obci¹¿enia

i z obci¹¿eniem 55W, aby przeko-

naæ siê czy uk³ad stabilizacji

dzia³a poprawnie. Na tym urucho-

mienie mo¿na uznaæ za zakoñczo-

ne. Gdy uk³ad podczas pracy

z pe³nym obci¹¿eniem le stabili-

zuje lub nawet szumi transfor-

matorem, mo¿na zwiêkszyæ war-

toæ pojemnoci C6 do 1nF.

Przetwornicy nie nale¿y u¿y-

waæ bez obci¹¿enia. Nie grozi to

wprawdzie jej uszkodzeniem, ale

mo¿e powodowaæ jej niestabiln¹

pracê.

piêcie wyjciowe 12V i maksymal-

ny pr¹d obci¹¿enia 6A (moc 72W).

Na pocz¹tku wyznaczmy moc,

jak¹ musi przenieæ transformator.

Bêdzie ona wiêksza od mocy

dostarczanej do obci¹¿enia, z uwa-

gi na straty mocy w elementach

prostownika wyjciowego oraz sa-

mym transformatorze. Nale¿y wiêc

zacz¹æ od oszacowania mocy strat

w tych elementach:

- transformator - 4W w rdzeniu

(wed³ug danych katalogowych)

i 1W w uzwojeniach,

- diody prostownicze - 3,6W (6A

pr¹d 0,6V spadku napiêcia),

- przewody, kondensatory filtru,

uk³ad stabilizacji - 1W.

Zatem sprawnoæ uk³adu wyj-

ciowego:

Proces projektowania

Jak ju¿ wspomniano na wstê-

pie, poprawne obliczenie zasila-

cza impulsowego jest zadaniem

doæ trudnym. Oprócz znajomoci

metodologii trzeba dysponowaæ

dok³adnymi katalogami elemen-

tów, z czym nieraz bywa du¿y

k³opot. W konstrukcji amatorskiej

mo¿na jednak pozwoliæ sobie na

szereg uproszczeñ sprowadzaj¹-

cych proces projektowy do pros-

tych wzorów znanych z fizyki.

Istota takiego uproszczenia polega

g³ównie na nadmiarowoci projek-

tu. Na przyk³ad w niniejszym pro-

jekcie wykorzystano rdzeñ trans-

formatora o numer wiêkszy ni¿

trzeba, aby nie martwiæ siê, czy

bêdzie siê on nasyca³. Takie

uproszczenia nie maj¹ oczywicie

miejsca w procesach produkcyj-

nych, gdzie nadmiarowoæ ka¿de-

go elementu ma realny wymiar

kosztowy. Ale do rzeczy.

Za³ó¿my, ¿e chcemy zaprojek-

towaæ, w oparciu o opisany powy-

¿ej uk³ad, zasilacz impulsowy

o nastêpuj¹cych parametrach: na-

Pwy

72W

=88%

Pwy+Ps

72W+9,6W

(wyniki zaokr¹glamy).

Mo¿na zatem obliczyæ moc

doprowadzon¹ do transformatora.

Warto zwiêkszyæ j¹ o np. 5%, aby

uk³ad mia³ choæ minimaln¹ rezer-

wê. Tak wiêc moc uk³adu powin-

na wynosiæ oko³o:

Pwy

1,05=86W

Z kolei nale¿y oszacowaæ mak-

symaln¹ wartoæ wspó³czynnika

wype³nienia klucza.

Ogólnie, w ka¿dych warunkach

pracy przetwornicy, nawet przy

pracy z moc¹ maksymaln¹, czas

w³¹czenia tranzystora kluczuj¹ce-

go powinien byæ mniejszy od

czasu, w którym tranzystor jest

wy³¹czony. W zasadzie, im krót-

szy jest czas w³¹czenia tranzys-

tora, tym lepiej, gdy¿ têtnienia

Elektronika Praktyczna 7/97

zystor R6 i podajemy napiêcie

sieci poprzez wymieniony powy-

¿ej rezystor 100

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: