Justerbar 0-100V SMP-kredsløb med 50 amp

Den højeffektjusterbare strømforsyning er perfekt til laboratoriearbejde. Topologien, der bruges til at designe systemet, skifter topologi - halvstyret bro.

Skrevet og indsendt af: Dhrubajyoti Biswas

Brug af IC UC3845 som hovedcontroller

Skifteforsyningen drives af IGBT-sendere og styres yderligere af UC3845-kredsløbet.
Netspændingen går lige igennem EMC-filteret, som yderligere kontrolleres og filtreres på C4-kondensator.

Da kapaciteten er høj (50 ampere), tilstrømningen i begrænsningskredsløbet med Re1-switch og også på R2.

Relæspolen og blæseren, der er taget fra AT- eller ATX-strømforsyningen, får strøm fra 12V. Effekten opnås via modstanden fra 17V hjælpeforsyning.

Det er ideelt at vælge R1, så spændingen ved blæseren og relæspolen begrænser til 12V. Hjælpeforsyningen bruger på den anden side TNY267 kredsløb, og R27 letter beskyttelse mod underspænding af hjælpestrøm.

Strømmen tændes ikke, hvis strømmen er mindre end 230 V. UC3845-styrekredsløbet resulterer i 47% driftscyklus (maks.) Med udgangsfrekvensen 50 kHz.

Kredsløbet drives yderligere ved hjælp af zenerdioden, som faktisk hjælper med at reducere forsyningsspændingen og endda hjælper med at skifte UVLO-tærsklen på henholdsvis nedre 7,9V og øvre 8,5V til 13,5V og 14,1V.

Kilden starter strømmen og begynder at arbejde på 14.1V. Det går aldrig under 13,5 V og hjælper yderligere med at beskytte IGBT mod desaturation. Den oprindelige tærskel for UC3845 skal dog indstilles så lavt som muligt.

MOSFET T2-kredsløbskontrollerne, som hjælper med at få Tr2-transformer til at fungere, tilbyder flydende drev og galvanisk isolering til den øvre IGBT.

Det er gennem formningskredsløbene til T3 og T4, at det hjælper med at drive T5 og T6 i IGBT, og omskifteren retter yderligere linjespænding til Tr1-effekttransformator.

Da output er rettet og når et gennemsnit, udjævnes det af L1-spole og C17-kondensatorer. Spændingsfeedbacken er yderligere forbundet fra output til pin 2 og IO1.

Desuden kan du også indstille udgangsspændingen fra strømforsyningen med P1 potentiometer. Der er ikke behov for galvanisk isolering af feedback.

Det er fordi kontrolkredsløbet for denne justerbare SMPS er forbundet med den sekundære SMPS og efterlader ingen forbindelse til netværket. Den aktuelle feedback sendes gennem den nuværende transformer TR3 lige ind på 3-pin IO1, og overstrømsbeskyttelsestærsklen kan indstilles ved hjælp af P2.

12V-inputforsyning kan købes fra en ATX-strømforsyning

Controller-sceneskemaet

IGBT-skiftestadiet

+ U1 og -U1 kan stamme fra 220V strømforsyning efter passende afhjælpning og filtrering

Brug af kølelegeme til halvledere

Husk også at placere dioderne D5, D5 ', D6, D6', D7, D7 ', transistorer T5 og T6 på kølelegemet sammen med broen. Der skal udvises forsigtighed ved at placere snubberne R22 + D8 + C14, kondensatorer C15 og dioder D7 tæt på IGBT. LED1 signalerer driften af ​​forsyningen og LED2 signalerer fejlen eller den aktuelle tilstand.

LED'en lyser, når forsyningen ikke længere fungerer i spændingstilstand. I spændingstilstand er IO1 pin 1 indstillet til 2,5V, ellers har den normalt 6V. LED-lys er en mulighed, og du kan ekskludere det samme under fremstillingen.

Sådan laver du induktortransformatoren

Induktans: For effekttransformator TR1 er transformationsforholdet omkring 3: 2 og 4: 3 i primær og sekundær. Der er også luftspalte i ferritkernen, som er EE-formet.

Hvis du ønsker at vinde helt alene, skal du bruge en kerne, da den er i en inverter, der skal være ca. 6,4 cm2 stor.

Den primære er på 20 omdrejninger med 20 ledninger, der hver har en diameter på 0,5 mm til 0,6 mm. Den sekundære 14 omdrejninger med 28 diametre er også af samme måling som den primære. Desuden er det også muligt at skabe viklinger af kobberstrimler.

Det er vigtigt at bemærke, at påføring af enkelt tykt tråd ikke er en mulig idé på grund af hudeffekten.

Nu da viklingen ikke er nødvendig, kan du vinde den primære først efterfulgt af sekundær. Tr2 front gate driver transformer besidder tre viklinger med 16 omdrejninger hver.

Det er ved hjælp af tre snoede isolerede klokketråde, at alle viklinger skal såres på én gang, hvilket efterlader et hvilket som helst luftspalte ved ferritkernens sår.

Dernæst tager hovedstrømforsyningen fra AT- eller ATX-strømforsyningsenheden på en computer med kernesektionen på omkring 80 til 120 mm2. Den nuværende Tr3-transformer er på 1 til 68 tændte ferritringe, og antallet af sving eller størrelse er ikke kritisk her.

Processen til orientering af transformatorernes vikling skal dog følges. Du skal også bruge EMI-filter med dobbelt choker.

Udgangsspolen L1 har to parallelle induktorer på 54uH på jernpulverringe. Den samlede induktans er endelig 27uH, og spolerne såres af to magnetiske kobbertråde med en diameter på 1,7 mm, hvilket gør det samlede L1-tværsnit til ca. 9 mm2.

Udgangsspolen L1 er fastgjort til en negativ gren, som ikke resulterer i RF-spænding i diodens katode. Dette letter montering af det samme i kølelegemet uden isolering.

Valg af IGBT-specifikationer

Den maksimale indgangseffekt for den skiftede strømforsyning er omkring 2600W, og den resulterende effektivitet er over 90%. Ved skift af strømforsyning kan du bruge STGW30NC60W IGBT-typen, eller du kan også bruge andre varianter som STGW30NC60WD, IRG4PC50U, IRG4PC50W eller IRG4PC40W.

Du kan også bruge en hurtigudgangsdiode med tilstrækkelig strømværdi. I værste fald får den øverste diode en gennemsnitlig strøm på 20A, mens den nedre diode i lignende situation får 40A. Således er det bedre at bruge den øvre diode halvstrøm end den nederste.

Til øvre diode kan du bruge enten HFA50PA60C, STTH6010W eller DSEI60-06A ellers to DSEI30-06A og HFA25PB60. Til lavere eller nederste diode kan du bruge to HFA50PA60C, STTH6010W eller DSEI60-06A ellers fire DSEI30-06A og HFA25PB60.

Det er vigtigt, at dioden på kølelegemet skal miste 60W (ca.), og tab i IGBT kan udgøre 50W. Det er imidlertid ret svært at fastslå tabet af D7, da det er afhængigt af Tr1-ejendom.

Desuden kan brotabet udgøre 25W. S1-kontakten muliggør nedlukning i standbytilstand primært på grund af den hyppige strømskifte, der muligvis ikke er korrekt, specielt når den bruges til laboratorium. I standbytilstand er forbruget omkring 1W, og S1 kan springes over.

Hvis du ønsker at konstruere en fast forsyningskilde, er det også muligt, men for det samme er det bedre at anvende transformatorforholdet på Tr1 for maksimal effektivitet, for eksempel i den primære brug 20 omdrejninger og i sekundær brug 1 omgang til 3,5V - 4V.