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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Alimentatore switching basato sul controller PWM LX1552. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Alimentatori L'alimentatore switching proposto (SMPS) viene utilizzato per alimentare un oscillatore principale e quattro driver indipendenti, isolati galvanicamente di un potente alimentatore con un convertitore a ponte. L'SMPS è realizzato utilizzando l'architettura flyback e dispone di stabilizzazione delle tensioni di uscita e protezione da sovracorrente.
Scopo ed eventuale sostituzione dei componenti. Il termistore RK1 (con un coefficiente di temperatura della resistenza negativo) è necessario per ridurre la corrente di spunto che si verifica quando l'SMPS è acceso ed è causata dalla carica del condensatore elettrolitico G13. Il circuito utilizza SCK-472 con una resistenza iniziale di 47 Ohm e una corrente operativa massima di 2 A. Può essere sostituito con termistori simili B57237-S 220-M (2,8 A, 22 Ohm), B57236-S 250-M ( 2,5 A, 25 Ohm), B57236-S 800-M (1,6 A, 80 Ohm) o SCK-252R0 (2 A, 25 Ohm); Il varistore RU1 B72220-S321-K101 di Epcos con una tensione operativa di 320 V protegge i circuiti di ingresso del dispositivo da sovratensioni. Può essere sostituito con varistori TVR20471, TVR20621, B72214-S301-K101, B72214-S321-K101, B72220-S301-K101 o B72220-S381-K101; il fusibile FU1 viene utilizzato per proteggere la rete di alimentazione dalla corrente di cortocircuito in caso di guasto dei componenti SMPS. Fusibili consigliati: VP1-2V, N520RT-2A/250V o. N630RT-2A/250V; Il raddrizzatore di rete è assemblato su un gruppo diodi VD1 (KBL408, KBL407, RS407 o RS510) e un raddrizzatore capacitivo C13, C15. Il condensatore C15 con dielettrico in poliestere deriva il condensatore elettrolitico C13 ad alta frequenza; il condensatore ceramico C1 filtra la tensione di riferimento V REF; gli elementi C2, R4 determinano la frequenza della generazione di impulsi. Impostando il valore massimo del ciclo di lavoro D e la frequenza di conversione F (in hertz), utilizzando formule empiriche è possibile calcolare la resistenza R4 (se 0.ЗD0,95) e la capacità C2:
C3-R3 è il circuito di correzione dell'amplificatore del segnale di errore e R1-R2 è il partitore di tensione fornito all'ingresso invertente dell'amplificatore del segnale di errore; condensatori C4, C5 (classe Y) e C6 (classe X2 con dielettrico in poliestere tipo V81133-S1224-M o V81131-S1474-M, V81141-S1334-M, V81133-S1474-M, V32923-A2474-M) insieme con le induttanze L1 e L2 formano un filtro di compatibilità elettromagnetica che blocca la diffusione delle pulsazioni dall'SMPS alla rete di alimentazione. Le induttanze L1 e L2 (1,5 mH ciascuna) sono PLA10AN1522R0R2B prodotte da Murata Manufacturing Co. Secondo la documentazione, queste induttanze hanno una tensione nominale di 300 V e una corrente di 2 A; condensatori C7, C8, C10 e C11 - ceramici, soppressori del rumore; il controller DA1 monitora le fluttuazioni di tensione sui condensatori C9 e C14 e, mediante il controllo dell'ampiezza dell'impulso, riporta la tensione applicata ad essi al suo valore originale. Di conseguenza, anche le tensioni costanti all'uscita dell'SMPS vengono in una certa misura stabilizzate e l'avvolgimento II del trasformatore TV1 svolge il ruolo di avvolgimento di stabilizzazione del gruppo. Il dispositivo utilizza un controller LX15521M specializzato in un pacchetto DIP-8. La corrente di uscita costante massima dello stadio finale DA1 è 200 mA, la corrente impulsiva è 1 A; il resistore R6 fornisce l'avvio iniziale dell'oscillatore principale DA1 (corrente di avviamento - circa 250 μA). La resistenza R6 può essere calcolata utilizzando la formula
(Uc min=90 V - tensione di rete minima, ls=250 µA - corrente di spunto). Per riserva è meglio prendere un resistore con resistenza leggermente inferiore; gli elementi VD4 (SF12, può essere sostituito con BYD77D, BYD1100, BYV27-200, SBYV27-200, ES1 B) C9, C14 formano un raddrizzatore di tensione a impulsi ausiliario dall'avvolgimento II TV1, che alimenta DA1 in stato stazionario. Sui terminali VD4 (come VD7...VD11) è necessario mettere dei perni di ferrite, in sostituzione delle catenelle RC smorzanti; il resistore R5, collegato in serie con il gate del transistor MOS VT1, riduce il processo oscillatorio parassita ad alta frequenza durante la commutazione, il diodo protettivo VD2 (1,5KE18CA, P6KE18CA, SMBJ16CA o SMBJ15CA) limita la tensione gate-source VT1 al momento della carica le sue capacità parassite gate-source e gate-drain, e il resistore R10 scarica la capacità gate-source VT1 nelle pause degli impulsi di tensione di gate dall'uscita DA1. Il circuito di protezione corrente è realizzato su C12, R7, R9 e R11. Il resistore non induttivo R11 funge da shunt attraverso il quale una tensione cade proporzionalmente alla corrente attraverso la sorgente di drain VT1. Il resistore trimmer R9 imposta la sensibilità richiesta del circuito di protezione.Il filtro a forma di L C12-R7 elimina i brevi picchi che si verificano all'inizio degli impulsi, causati da parametri parassiti dell'interruttore. Il transistor MOS chiave VT1 è 2SK3550-01R di Fuji Electric (sono adatti anche 2SK3341-01, 2SK3549-01, STW11NK100Z o STW12NK90Z). Il transistor ha una tensione drain-source massima inversa di 900 V e una corrente di drain costante massima di 10 A (corrente impulsiva - 40 A). La caduta di tensione drain-source nello stato aperto è 1,08 V. Il transistor è installato sul dispositivo di raffreddamento HS113-50 (HS151-50) f. Kinstein Co o simili con pasta termoconduttrice. Per proteggere VT1 dai guasti, è installata una catena di smorzamento C16-R8-VD3-VD5. Il resistore R8 è di non induzione, carbonio. Il diodo protettivo VD3 è 1,5KE250A, può essere sostituito con 1.5KE200A, 1.5KE220A o 1.5KE300A e il VD5 tipo HER508 può essere sostituito con HFA06TB120 o HFA06PB120. Diodo VD6 - opposto (HER508, UF3010 o UF5408). Il trasformatore di impulsi TV1 è dotato di un nucleo magnetico ETD34 a forma di W con nucleo rotondo, realizzato in materiale 3F3. Nel nucleo è necessaria una distanza non magnetica di 0,8 mm. L'avvolgimento primario I TV1 contiene 35 spire di PEV-2, PETV o PETV-2 ed è avvolto in tre fili (0,38 mm ciascuno), l'avvolgimento II - 6 spire di un singolo filo 0,27 mm. Gli avvolgimenti III, VI dovrebbero essere, se possibile, gli stessi. Sono avvolti in tre fili (0,32 mm) di 6 spire ciascuno. L'avvolgimento VII contiene 5 spire ed è anch'esso avvolto in tre fili (0,38 mm). Innanzitutto, circa la metà delle spire dell'avvolgimento primario vengono posate sul telaio dielettrico, vengono posati tre strati di isolamento dal nastro Mylar, dopo di che vengono posizionati gli avvolgimenti secondari, viene posato nuovamente l'isolamento tra gli avvolgimenti e quindi l'avvolgimento di l'avvolgimento primario è completato. Deve esserci isolamento anche tra gli avvolgimenti secondari. Dopo aver posizionato tutti gli avvolgimenti, vengono avvolti diversi strati di nastro fluoroplastico e il trasformatore viene assemblato. Ora, una bobina di nastro di rame schermante cortocircuitata viene posizionata sugli avvolgimenti attorno a tutti e tre i nuclei, i cui bordi sono saldati tra loro e collegati elettricamente al catodo del raddrizzatore di rete. Diodi ultraveloci VD7. Il marchio VD11 SF54 rettifica gli impulsi derivanti dagli avvolgimenti III, VII TV1. Questi diodi possono essere sostituiti con BYW29E-150, BYW80-200 o MUR820. Condensatori ceramici C17...C21 Condensatori elettrolitici di bypass C22...C26 ad alta frequenza. I resistori R12...R16 scaricano i condensatori C17...C26 dopo che la sorgente è stata spenta e, inoltre, fungono da carico per l'SMPS. I resistori fissi con una potenza fino a 2 W utilizzati nell'alimentatore possono essere dei marchi MLT, OMLT, S2-23 o P1-4. Condensatori ceramici C1.C3, C9, C12, C17 C21 -K10-17, K10-62, K10-73 o simili. Impostazione e regolazione Innanzitutto, il cursore del resistore di sintonia R9 è impostato nella posizione all'estrema destra nel diagramma. Dopo aver controllato l'installazione e la messa in fase degli avvolgimenti TV1, la sorgente viene collegata alla rete tramite una lampada a incandescenza (220 V 60 W). Protegge l'SMPS da guasti in caso di errori di installazione o parti difettose. Se tutto è in ordine, la lampada non si accende e alle uscite dell'SMPS è presente una tensione costante. Ora, invece di una lampada a incandescenza, in serie all'SMPS è collegato un amperometro CA con un limite di misurazione di 1.2 A e gli equivalenti di carico sono collegati alle uscite del dispositivo. La corrente consumata dall'SMPS non deve superare 0,7 A. Utilizzando un oscilloscopio, assicurarsi che il gate VT1 riceva impulsi rettangolari con una frequenza di ripetizione di circa 120 kHz. Per impostare con precisione la frequenza, è possibile selezionare la resistenza R4 e la capacità C2 entro limiti ridotti. Quindi le tensioni di uscita dell'SMPS vengono controllate e, se necessario, regolate selezionando la resistenza R2. La fase finale è la regolazione della protezione corrente utilizzando il resistore di regolazione R9, nonché il controllo del riscaldamento dei componenti SMPS in modalità a lungo termine. Autore: E. Moskatov, Taganrog, regione di Rostov.
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