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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Convertitore AC/DC a chip singolo con PFM. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Convertitori di tensione, raddrizzatori, inverter L'alimentatore switching a ciclo singolo (SMPS) di media potenza presentato nell'articolo può essere utilizzato per sostituire un adattatore di rete convenzionale costruito sulla base di un alimentatore lineare. Principali caratteristiche tecniche
Lo schema schematico dell'alimentatore è mostrato in fig. uno.
L'SMPS dispone di isolamento galvanico dei circuiti di ingresso e di uscita. Il componente principale dell'SMPS è un microcircuito specializzato del marchio 1182EMZ della società NPC SIT di Bryansk. Le informazioni di riferimento sul microcircuito 1182EMZ possono essere trovate nel libro di consultazione [1, p. 34, 35], che, in particolare, afferma che il microcircuito specificato non ha analoghi. I vantaggi del microcircuito di questo SMPS sono la presenza di protezione integrata contro i sovraccarichi della corrente di carico e il surriscaldamento del suo cristallo semiconduttore. Il microcircuito funziona secondo il principio della modulazione della frequenza degli impulsi (PFM) con un intervallo di frequenza di generazione da 20 kHz a 70 kHz. La gamma di frequenza operativa del PFM può essere variata modificando l'induttanza dell'avvolgimento primario del trasformatore di tensione a impulsi TV1. L'ampiezza degli impulsi di tensione applicati all'avvolgimento primario del trasformatore TV1 dipende dalla tensione di rottura elettrica del diodo zener VD1. Scopo ed eventuale sostituzione dei componenti Il componente in due pezzi SA1 è l'interruttore di alimentazione e FU1 è il fusibile che protegge il generatore CA dal sovraccarico in caso di guasto di DA1. Il condensatore ceramico ad alta tensione C1, che può essere acquistato dai marchi K15-5, K15-U2, KSO-10, KSO-11 o KSO-13, sopprime l'ondulazione generata da un convertitore costituito da un microcircuito DA1 e un impulso TV1 trasformatore. Questo condensatore deve avere i valori minimi possibili dei parametri parassiti di induttanza e resistenza e deve funzionare in modo affidabile anche quando alle piastre viene applicata una tensione alternata. Un raddrizzatore a semionda, assemblato sul diodo VD2 e un filtro capacitivo sul condensatore C2, garantisce il funzionamento del microcircuito DA1. Il diodo VD2 può essere sostituito con dispositivi dei marchi SF12, SF14, UF4002, US1D o KD212A e il condensatore C2 può essere utilizzato dei marchi K73-11, K73-20, K73-15, K73-16, K73-22 o K73P-2 . Il condensatore elettrolitico C3 è progettato per sopprimere l'ondulazione nella tensione CC applicata al carico. Questo condensatore C3 può essere preso come K50-6, K50-29, K50-31 o un condensatore importato simile con le dimensioni più piccole possibile. Il diodo VD3 marca BYW80-200 rettifica la tensione impulsiva indotta sull'avvolgimento III del trasformatore di tensione TV1. È necessario garantire il contatto termico di questo diodo con il dispositivo di raffreddamento del chip DA1, che potrebbe richiedere l'uso di un distanziatore in materiale isolante elettrico come mica o ceramica al berillio. Il diodo VD3 deve essere ad alta frequenza o pulsato; può essere sostituito con un dispositivo 15ETH03, MUR820, KD213A, KD213B o KD213V. Il chip DA1 deve essere montato su un dispositivo di raffreddamento HS113, HS118, HS134, HS184 o simile utilizzando pasta termica KPT-8. Il microcircuito è racchiuso in una custodia di metallo-plastica "Multiwatt-9" e presenta le seguenti assegnazioni dei pin: 1 - l'uscita è destinata al collegamento dell'avvolgimento primario del trasformatore; 2 e 3 - conclusioni per l'alimentazione della tensione alternata della rete; 4 - l'uscita è necessaria per collegare l'avvolgimento primario del trasformatore; 5, 6 e 9 - non utilizzati; 7 - filo comune locale del microcircuito; 8 pin per il collegamento di un diodo zener. La temperatura operativa del riscaldamento del cristallo semiconduttore del microcircuito è compresa tra -40°C e +150°C. La resistenza termica tipica del chip - il corpo del chip è di 4°C/W, e la resistenza termica del chip - l'ambiente raggiunge i 50°C/W. La soglia di protezione contro il surriscaldamento del cristallo del microcircuito è compresa tra +135°C e +160°C. Inoltre, il microcircuito può resistere al potenziale statico con tensioni fino a 2 kV. Il trasformatore di tensione a impulsi TV1 è realizzato su un nucleo di ferrite di dimensioni standard Ш12x15. Il grado di ferrite può essere 2500NMS1, 2500NMS2 o 3000NMS. La lunghezza del traferro non magnetico viene selezionata fino a quando l'induttanza dell'avvolgimento primario è di 2,5 mH (in questo caso la frequenza di conversione sarà di circa 30 kHz). L'avvolgimento I è formato da 47 spire, l'avvolgimento da 11-14 spire e l'avvolgimento III da 24 spire di filo PEV, PEL o PELSHO. Il diametro del filo con isolamento dell'avvolgimento I è 0,41 mm, avvolgimento 11-0,14 mm e avvolgimento III - 0,89 mm. Anche se i fili di avvolgimento di diametro così grande comportano maggiori perdite a causa degli effetti superficiali, è possibile convivere con questo o utilizzare un filo Litz di sezione trasversale equivalente. Ogni avvolgimento è isolato l'uno dall'altro con tre strati di pellicola di Mylar, lacca o Teflon. Il resistore fisso R1 e il LED HL1 formano un circuito che indica lo stato attivo della fonte di alimentazione e rappresentano anche un piccolo carico non commutabile di un convertitore single-ended. È consentito utilizzare il resistore R1 di MLT, OMLT, C2-22, C2-23 o marca simile. Il LED può essere utilizzato con il marchio KIPM05D-1ZH, KIPM05D1-1ZH, KIPM05E-1ZH, KIPM05E1-1ZH, KIPM06D-1ZH, KIPM07D-1ZH, KIPD35A-ZH o simili. disegno Quando si installa SMPS, tutti i collegamenti devono essere effettuati con conduttori più corti possibile. Si consiglia di piegare le gambe 2 e 3 del microcircuito DA1 in direzioni opposte per evitare rotture e cortocircuiti. Impostazione e regolazione La fonte di alimentazione dovrebbe iniziare a funzionare immediatamente, senza alcuna regolazione. Tuttavia, potrebbe essere necessario selezionare il numero di spire dell'avvolgimento III del trasformatore TV1 per impostare con maggiore precisione la tensione di uscita. Se durante il funzionamento dell'SMPS si sente un cigolio o altri suoni estranei, è necessario modificare l'induttanza dell'avvolgimento primario del trasformatore di tensione a impulsi TV1, regolando così la gamma di frequenza PFM. Letteratura
Autore: E.Moskatov, Taganrog, moskatov.narod.ru
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