Litar Bekalan Kuasa Suis Boleh Laras - 50 V, 2.5 Amps

Litar bekalan kuasa beralih berubah yang dijelaskan dirancang di sekitar peranti pengawal bekalan kuasa mod suis bersepadu Jenis L4960 dari SGS. Ciri utama pengatur peralihan ini dapat diringkaskan dari data berikut:

Ciri-ciri utama

1. Julat voltan input: 9-50 VDC
2. Pemboleh ubah voltan output dari 5 hingga 40 V.
3. Arus output maksimum yang boleh diakses ialah: 2.5 Amps.
4. Kuasa keluaran tertinggi ialah: 100 Watt.
5. Litar pemula lembut bersepadu.
6. Tahap rujukan dalaman yang stabil dengan margin ± 4%
7. Berfungsi dengan segelintir bahagian luaran.
8. Faktor tugas: 0-1.
9. Kecekapan tinggi, mempunyai yang sehingga 90%.
10. Mempunyai perlindungan overload termal dalaman.
11. Termasuk pembatas arus dalaman yang memastikan perlindungan litar pintas lengkap.

Spesifikasi pin cip ditunjukkan dalam gambar berikut. L4964 terbungkus dalam pakej 15-pin eksklusif, yang dirancang untuk menangani hingga 4 A.

Pengoperasian litar permulaan lembut terbina dalam, dan penghad semasa, diserlahkan melalui lukisan bentuk gelombang yang ditunjukkan di bawah.

Litar pemutus suhu lebih di L4960 dipicu sebaik sahaja suhu casing IC lebih tinggi daripada 125 ° C. Untuk keselamatan, litar bekalan kuasa mod suis yang disyorkan disyorkan dengan susun atur berdasarkan pengubah.

Voltan input AC ke PCB diperoleh dari belitan sekunder pengubah utama, yang bermaksud bahawa DC ke IC sekurang-kurangnya 3 V di atas voltan keluaran yang diperlukan dengan arus keluaran tertinggi. Dapat difahami bahawa transformer pada dasarnya adalah model toroidal.

Huraian litar

Skema Ringkas

Gambarajah litar di atas menunjukkan reka bentuk bahagian AC pengubah utama, dan bekalan kuasa beralih DC. Voltan AC dari sisi sekunder dialirkan ke input individu di atas papan bekalan, sementara keran tengah disambungkan ke garis bawah.

Voltan input yang tidak dikawal, Ui untuk IC hadir melalui rangkaian penerus gelombang penuh yang terdiri daripada sepasang dioda 3 A 1N5404, D1-D2, bersama dengan kapasitor penapis, Ct. Litar yang terdiri daripada R1-C3-C4 menyoroti kenaikan gelung peraturan tertutup. Tahap litar lain yang menggunakan C2 -R2, dikonfigurasi untuk menghasilkan frekuensi pengayun kira-kira 100 kHz.

Kapasitor C5 C5 sebenarnya mempunyai dua fungsi: ini menentukan waktu tanjakan permulaan lembut seperti yang ditunjukkan dalam gambar bentuk gelombang di atas, dan juga arus litar pintas rata-rata. Input maklum balas L4962 digabungkan dengan simpang pembahagi voltan keluaran R3 -R4. Voltan keluaran, Uo, dari L4960 ditentukan menggunakan pengiraan berikut

Uo = 5.1 [(R 3 + R4) / R3] memandangkan Ui - Uo ≥ 3 V.

Perhatikan bahawa nilai terendah Ui adalah 9 V. kita dapat voltan keluaran tetap 5.1 V (± 4%) sebaik sahaja R3 dikeluarkan, dan R4 berubah dengan pautan pendek. Sekiranya R3 dipilih dengan nilai tetap 5K6, R4 secara automatik memutuskan voltan output:

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

Reka bentuknya boleh ditukar bekalan kuasa mod suis berubah dengan menggunakan R3 = 6K8 dan menaik taraf R3 dengan potensiometer 25K. Diode D3 digabungkan untuk melindungi IC. Penyearah cepat ini mengehadkan lonjakan negatif di sisi input induktor hingga 0,6 hingga 1 V yang tidak berbahaya untuk setiap tempoh pemutus transistor output dalaman IC.

Sekiranya D3 tidak ada di sana, ia akan menyebabkan potensi pin 7 IC meningkat dengan bahaya kepada banyak volt di bawah potensi tanah. Induktor L1 bersama dengan dioda D3 dan kapasitor C6 C7, bertindak seperti penukar buck untuk mengatur output dalam mod suis, sehingga menyebabkan pelesapan haba jauh lebih rendah dibandingkan dengan litar IC linier lain seperti LM338.

Pembinaan

Susunan trek dan komponen PCB yang padat dapat dilihat dalam gambar berikut.

Pemasangan papan sebenarnya sangat mudah. Mulakan dengan memilih perintang R3 dan R4 seperti yang telah disebutkan sebelumnya. Pertama pasang bahagian yang berada di sekitar pusat pcb, termasuk, R1… R4 dan juga C2 C5.

Sebelum anda mula menyolder bahagian, pastikan pengatur IC1 dan diod kuasa D1 dijepit melalui skru / mur ke belakang ke atas satu heatsink biasa yang terbukti pada gambar lapisan komponen.

Ingatlah untuk menjaga pemanas elektrik yang diisolasi dengan baik dari tab logam IC menggunakan mesin basuh mika yang lebih tebal dan bush bahan plastik. Anda mungkin boleh menggunakan Jenis BYV28 untuk dioda D3 .. Mana jenis diod yang dipilih, pastikan penebat mikrofon dengan penguji kesinambungan!

Tekan pin ICI dan D3 ke dalam lubang PCB tertentu sehingga bahagian atas tabung pendingin jatuh dengan kuat di atas permukaan PCB. Sekarang, pasangkan plumbum dan potong bahagian lleads yang tidak diingini. Selepas ini, pasang bahagian lain, L1, CI, C6, C7, Cs, D1 dan D2.

Pastikan untuk menonton orientasi dan polariti pin diod dan kapasitor elektrolitik dengan betul. Perhatian yang berlebihan mesti diberikan untuk mengelakkan kemungkinan berlakunya litar pintas melintasi inti tercekik dengan pendingin IC. Dianjurkan untuk mengamankan L1 menggunakan baut nilon pusat dan pemasangan mur.

Ujian dan Kecekapan

Mulakan prosedur pengujian dengan memeriksa penempatan, penebat dan arah setiap komponen pada PCB sebelum anda menyambungkan papan ke wayar sisi sekunder pengubah.

Perlu diperhatikan bahawa bekalan kuasa suis yang boleh disesuaikan ini memerlukan beban yang disambungkan pada output secara berterusan agar dapat berfungsi dengan optimum. Apabila SMPS dibekalkan dengan 30 VAC, dan beban 2 A yang terpasang pada voltan keluaran 5 V, suhu pemanas tidak boleh melebihi sekitar 60 ° C pada suhu bilik.

Kecekapan litar dalam keadaan seperti itu dijangka sekitar 68%. Kecekapan meningkat menjadi 80% apabila Uo = 10 V, 85% pada Uo = 15 V, menjadi 87% pada Uo = 25 V, semuanya dengan beban dinilai pada 2 Amps.

Lembaran data