Säädettävä kytkentävirtalähde - 50 V, 2,5 ampeeria

Selitetty vaihteleva kytkentävirtalähde on suunniteltu SGS: n integroidun kytkintilan virtalähteen ohjainlaitteen tyypin L4960 ympärille. Tämän kytkinsäätimen pääominaisuudet voidaan tiivistää seuraavista tiedoista:

Pääpiirteet

1. Tulojännitealue: 9-50 VDC
2. Lähtöjännite vaihtelee välillä 5 - 40 V.
3. Suurin käytettävissä oleva lähtövirta on: 2,5 ampeeria.
4. Suurin mahdollinen lähtöteho on: 100 wattia.
5. Integroitu pehmeän käynnistyksen piiri.
6. Vakaa sisäinen vertailutaso ± 4% marginaalilla
7. Toimii kourallisen ulkoisten osien kanssa.
8. Käyttökerroin: 0-1.
9. Korkea hyötysuhde, jolla jopa 90%.
10. Sisäinen lämpösuoja.
11. Sisältää sisäisen virranrajoittimen, joka varmistaa täydellisen oikosulkusuojan.

Sirun nastatiedot on esitetty seuraavassa kuvassa. L4964 on koteloitu yksinoikeudella 15-napaisella pakkauksella, joka on suunniteltu käsittelemään jopa 4 A.

Sisäänrakennetun pehmeän käynnistyksen piirin ja virranrajoittimen toiminta on korostettu alla esitettyjen aaltomuotopiirrosten avulla.

L4960: n ylilämpötilan sulkupiiri laukaistaan ​​heti, kun IC-kotelon lämpötila nousee yli 125 ° C. Turvallisuussyistä suositellaan kytkinmoodin virtalähdepiiriä, jossa on muuntajapohjainen asettelu.

Piirikortin vaihtovirran tulojännite saadaan verkkomuuntajan toissijaisesta käämityksestä, mikä tarkoittaa, että IC: n DC on vähintään 3 V yli tarvittavan lähtöjännitteen suurimmalla mahdollisella lähtövirralla. On ymmärrettävää, että muuntaja on pohjimmiltaan toroidimalli.

Piirin kuvaus

Yksinkertaistettu kaavio

Yllä olevat kytkentäkaaviot esittävät verkkomuuntajan vaihtovirtalohkon rakennetta ja tasavirtakytkennän teholähdettä vastaavasti. Toissijaisen puolen vaihtojännite menee yksittäisiin tuloihin syöttökortin yli, kun taas keskihana on koukussa maajohtoon.

IC: n säätelemätön tulojännite Ui tulee täyden aallon tasasuuntaajapiirin läpi, joka koostuu parista 3 A -diodia 1N5404, D1-D2, sekä suodatinkondensaattorin Ct. Piiri, joka koostuu R1-C3-C4: sta, korostaa suljetun säätösilmukan vahvistusta. Toinen piirivaihe, joka käyttää C2-R2: ta, on konfiguroitu tuottamaan noin 100 kHz: n oskillaattoritaajuus.

C5-kondensaattorilla C5 on itse asiassa kaksi toimintoa: tämä määrittää pehmeän käynnistysrampin ajan, kuten yllä olevassa aaltomuodokuvassa on esitetty, ja myös keskimääräisen oikosulkuvirran. L4962: n takaisinkytkentätulo on kytketty lähtöjännitteenjakajan R3-R4 liitokseen. L4960: n lähtöjännite Uo määritetään seuraavien laskelmien avulla

Uo = 5,1 [(R3 + R4) / R3], kun otetaan huomioon, että Ui - Uo ≥ 3 V.

Huomaa, että pienimmän Ui-arvon on oltava 9 V. pystymme saamaan kiinteän lähtöjännitteen 5,1 V (± 4%) heti, kun R3 poistetaan ja R4 muuttuu lyhyellä linkillä. Jos R3 valitaan kiinteällä arvolla 5K6, R4 päättää lähtöjännitteen erikseen:

Uo = 9 V: R4 = 4K3
Uo = 12 V: R4 = 7K6
Uo = 15 V: R4 = 10 K
Uo = 18 V: R4 = 14K
Uo = 24 V: R4 = 20K

Suunnittelu voidaan muuntaa vaihtelevan kytkimen virtalähteeksi käyttämällä R3 = 6K8 ja päivittämällä R3 25K: n potentiometrillä. Diodi D3 on integroitu IC: n suojaamiseksi. Tämä nopea tasasuuntaaja rajoittaa negatiiviset piikit induktorin tulopuolella vaarattomaksi 0,6 - 1 V jokaiselle IC: n sisäisen lähtötransistorin sammutusjaksolle.

Jos D3 ei olisi siellä, se aiheuttaisi IC: n nastan 7 potentiaalin nousevan vaarallisesti moniin voltteihin maan potentiaalin alapuolelle. Induktori L1 yhdessä diodin D3 ja kondensaattorin C6 C7 kanssa toimii kuin buck-muunnin säätääkseen lähtöä kytketyssä tilassa aiheuttaen siten paljon pienemmän lämmöntuotannon verrattuna muihin lineaarisiin IC-piireihin, kuten LM338.

Rakentaminen

Pienikokoinen piirilevyjen raita ja komponenttien asettelu voidaan visualisoida seuraavassa kuvassa.

Levyn kokoaminen on todella helppoa. Aloita valitsemalla vastukset R3 ja R4, kuten aiemmin mainittiin. Kokoa ensin piirilevyn keskiosan ympärillä olevat osat, kuten R1… R4 mukaan lukien sekä C2 C5.

Ennen kuin aloitat osien juottamisen, varmista, että säädin IC1 ja tehodiodi D1 on kiristetty ruuvin / mutterin läpi taaksepäin yhden yhteisen jäähdytyselementin yli, mikä on osoitettu komponentin kerroksen kuvassa.

Muista pitää jäähdytyselementti sähköisesti hyvin eristettynä IC-metalliliusasta paksummalla kiillealuslevyllä ja muoviholjalla. Voit mahdollisesti käyttää tyyppiä BYV28 diodille D3 .. Mikä tahansa diodityyppi on valittu, varmista, että mikrofonin eristys on jatkuvuustestillä!

Paina ICI- ja D3-nastat tiettyihin piirilevyn reikiin ylöspäin, kunnes jäähdytyselementti laskeutuu tiukasti piirilevyn pinnan yli. Juotka nyt johdot ja leikkaa niiden jäljellä oleva ei-toivottu osa lyijyistä. Asenna tämän jälkeen loput osat, L1, CI, C6, C7, Cs, D1 ja D2.

Varmista, että tarkkailet diodia ja elektrolyyttikondensaattoreiden nastojen suuntaa ja napaisuutta oikein. Liiallista huomiota on kiinnitettävä estämään kaikenlainen oikosulku kuristimen sydämen käämityksessä IC-jäähdytyselementin kanssa. On suositeltavaa kiinnittää L1 keskellä olevalla nailonpultilla ja mutterilla.

Testaus ja tehokkuus

Aloita testaus tarkistamalla piirilevyn kaikkien komponenttien sijainti, eristys ja suunta, ennen kuin liität levyn muuntajan toisiopuolijohtoihin.

On huomattava, että tämä säädettävä kytkentävirtalähde tarvitsee jatkuvasti lähtöön kytkettyä kuormaa toimiakseen optimaalisesti. Kun SMPS: n mukana toimitetaan 30 VAC ja 5 A: n lähtöjännitteeseen kiinnitetty 2 A: n kuorma, jäähdytyselementin lämpötila ei saa ylittää noin 60 ° C huoneenlämmössä.

Piirin hyötysuhteen tällaisissa olosuhteissa voidaan odottaa olevan noin 68%. Hyötysuhde nousee 80%: iin, kun Uo = 10 V, 85%: lla Uo = 15 V: lla, 87%: iin, kun Uo = 25 V, kaikki kuormitettuna 2 ampeerilla.

Datalehti