Главная Обо мне Гостевая книга Обратная связь Новости Космонавтика Софт Антенны Конструкции Схемы Модернизация Радиолюбительская технология Справочники QSL-bureau
|
Автогенераторы в импульсных источниках питания. |
© Маврычев
Александр. Нижний
Новгород.
mavrichev@solmo.ru
Из анализа известных статей В.Козельского и А.Колганова напрашивается вывод, что тема по разработке хороших мощных импульсных источников питания до сих пор является актуальной. Проблема со сквозным током вроде бы окончательно решена. Недостаток рассмотренных схем заключается только в громоздкости конструкции и несколько устаревшей элементной базе. Но выражаю огромную благодарность за аккуратное описание рассматриваемых в этих статьях технических решений.
Предлагаемая конструкция – просто переход на более современную элементную базу. На рис.1 приведена типовая схема полумостового преобразователя напряжения, с одной первичной обмоткой.
Цепи входного выпрямителя определяются выходной мощностью преобразователя. При выходной мощности до 100Вт, в качестве диодного моста можно использовать
DB107. При увеличении мощности можно использовать мосты типа BR310 и более мощные. Выпрямитель во вторичной обмотке импульсного трансформатора не представляет интереса и поэтому не показан. Его можно выполнить по любой схеме, в зависимости от параметров и характера нагрузки. Подстроечный резистор предназначен для изменения частоты автогенератора в широких пределах.В качестве автогенератора используется одна микросхема, типа
IR2153 (можно использовать практически любую из целого ряда микросхем: IR2151, IR2152, IR2155, IR21531). Если найдете, то желательно с индексом “D” в конце названия. Типовая схема включения показана на рис.2.Автогенератор
IR2153 имеет внешнее регулирование частоты, фиксированную паузу на 1,2мкс, миниатюрный DIP-8 и SOIC корпус. Схемно заложенной фиксированной паузы на 1,2мкс достаточно при использовании любых современных мощных MOSFET транзисторов. В автогенераторе встроен стабилитрон на 15,6В, который и стабилизирует напряжение питания, получаемое через мощный токоограничительный резистор от цепи основного питания. Для питания цепи управления верхнего ключа, используется внешний высоковольтный, быстрый диод. В IR2153D этот диод встроен в микросхему.В качестве выходных ключей необходимо использовать мощные MOSFET транзисторы с встроенным диодом защиты, например
IRFBC40. При питании от первичной сети ~220В допустимое напряжение сток-исток выбираемого транзистора должно быть не менее 400В. Величина тока выбираемого MOSFET транзистора определяется необходимой мощностью преобразователя. Фактически выходная мощность определяется только применяемыми выходными транзисторами. Если посмотреть каталог фирмы International Rectifier, то видно, что выбор MOSFET транзисторов огромен, диапазон токов - от единиц до сотен ампер. 
Токоограничительные резисторы в цепях затвора предназначены для ограничения выходного тока управления при перезаряде входной емкости
MOSFET транзисторов. При выходной мощности более 50Вт, все мощные MOSFET транзисторы, конечно же, необходимо устанавливать на радиаторы.Рабочая частота автогенератора задается одной
RC-цепью. Рекомендуется использовать резистор номиналом не менее 5..10 кОм. Частота генерации определяется формулой 1.
Особое внимание необходимо уделить аккуратной трассировке управляющих и силовых цепей MOSFET транзисторов. Особенности расположения элементов около микросхемы и трассировки земли показаны на рис.3.
При сборке платы необходимо обеспечить электростатическую защиту
MOSFET транзисторов. Запаивать в плату их надо в последнюю очередь.Выбор рабочей частоты и расчет выходного трансформатора достаточно подробно приведен в различной литературе.
Выбранная для примера микросхема
IR2153, конечно же не является последним словом техники. Кто хочет в широком диапазоне регулировать время паузы между импульсами, могут поработать с такими автогенераторами, как R2156 или IR21571.
Литература
:1. ЗАДАЮЩИЕ ГЕНЕРАТОРЫ ИМПУЛЬСНЫХ БЛОКОВ
ПИТАНИЯ, В. КОЗЕЛЬСКИЙ, г. Луховицы Московской
обл.
2. Импульсный блок питания мощного УМЗЧ,
Радио" N2 2000 А. КОЛГАНОВ, г. Калуга