Litar SMPS 0-100V 50 Amp boleh laras

Bekalan kuasa suis boleh laras tinggi sangat sesuai untuk tujuan kerja makmal. Topologi yang digunakan untuk merancang sistem adalah menukar topologi - jambatan separuh terkawal.

Ditulis dan Dihantar oleh: Dhrubajyoti Biswas

Menggunakan IC UC3845 sebagai Pengawal Utama

Bekalan pensuisan dihidupkan dengan pemancar IGBT dan dikendalikan selanjutnya oleh litar UC3845.
Voltan utama terus melalui penapis EMC yang selanjutnya diperiksa dan ditapis pada kapasitor C4.

Oleh kerana kapasiti tinggi (50 amp), aliran masuk dalam rangkaian penghad dengan suis Re1 dan juga pada R2.

Gegelung dan kipas geganti, yang diambil dari bekalan kuasa AT atau ATX dikuasakan dari 12V. Kuasa diperoleh melalui perintang dari bekalan tambahan 17V.

Sangat sesuai untuk memilih R1 supaya voltan pada kipas dan gegelung relay menghadkan 12V. Sebaliknya, bekalan tambahan menggunakan litar TNY267 dan R27 memudahkan perlindungan daripada voltan kuasa tambahan.

Kuasa tidak akan menyala jika arus kurang dari 230V. Litar kawalan UC3845 menghasilkan kitaran tugas 47% (Maks.) Dengan frekuensi output 50 kHz.

Litar ini dikuasakan lebih jauh dengan bantuan diod zener, yang sebenarnya membantu mengurangkan voltan bekalan dan bahkan membantu mengalihkan ambang UVLO masing-masing 7.9V rendah dan 8.5V atas ke 13.5V dan 14.1V.

Sumber memulakan kuasa dan mula berfungsi pada 14.1V. Ia tidak pernah berada di bawah 13.5V dan seterusnya membantu melindungi IGBT daripada desaturasi. Walau bagaimanapun, ambang asal UC3845 harus ditetapkan serendah mungkin.

Kawalan litar MOSFET T2, yang membantu menjadikan transformer Tr2 berfungsi menawarkan pemacu terapung dan pengasingan galvanik untuk IGBT atas.

Melalui rangkaian pembentuk T3 dan T4 ia membantu menggerakkan T5 dan T6 dari IGBT dan suis membetulkan lagi voltan talian ke pengubah kuasa Tr1.

Apabila output diperbaiki dan mencapai purata, ia dilancarkan oleh L1 coil dan kapasitor C17. Maklum balas voltan disambungkan dari output ke pin 2 dan IO1.

Selain itu, anda juga boleh menetapkan voltan output bekalan kuasa dengan potensiometer P1. Tidak perlu pengasingan maklum balas galvanik.

Ini kerana litar kawalan SMPS laras ini dihubungkan dengan SMPS sekunder dan tidak membuat hubungan dengan rangkaian. Maklum balas semasa disalurkan melalui transformer arus TR3 tepat ke 3 pin IO1 dan ambang perlindungan arus lebih dapat ditetapkan menggunakan P2.

Bekalan input 12V mungkin diperoleh dari bekalan kuasa ATX

Skema Tahap Pengawal

Tahap Pengalihan IGBT

+ U1 dan -U1 mungkin berasal dari input 220V sesalur setelah pembetulan dan penyaringan yang sesuai

Menggunakan Heatsink untuk Semikonduktor

Juga, ingatlah untuk meletakkan diod D5, D5 ', D6, D6', D7, D7 ', transistor T5 dan T6 di pendingin bersama jambatan. Berhati-hati untuk meletakkan snubber R22 + D8 + C14, kapasitor C15 dan diod D7 dekat dengan IGBT. LED1 menandakan operasi bekalan dan LED2 menandakan kesalahan atau mod semasa.

LED menyala apabila bekalan berhenti berfungsi dalam mod voltan. Semasa dalam mod voltan, pin IO1 1 ditetapkan ke 2.5V yang lain biasanya mempunyai 6V. Lampu LED adalah pilihan dan anda mungkin tidak menyertakannya semasa membuat.

Cara Membuat Transformator Induktor

Kearuhan: Untuk transformer kuasa TR1, nisbah transformasi adalah sekitar 3: 2 dan 4: 3 pada primer dan sekunder. Terdapat juga jurang udara di teras ferit yang berbentuk EE.

Sekiranya anda ingin menggulung sendiri, gunakan inti kerana terdapat dalam penyongsang yang berukuran sekitar 6,4 cm2.

Utama adalah 20 putaran dengan 20 wayar dengan masing-masing mempunyai diameter berukuran 0.5mm hingga 0.6mm. 14 putaran sekunder dengan 28 diameter juga mempunyai ukuran yang sama seperti yang utama. Lebih-lebih lagi, juga memungkinkan untuk membuat belitan jalur tembaga.

Penting untuk diperhatikan bahawa penggunaan wayar tebal tunggal bukanlah idea yang mungkin kerana kesan kulit.

Oleh kerana penggulungan tidak diperlukan, anda mungkin menggulung yang pertama diikuti dengan sekunder. Transformer pemacu gerbang hadapan Tr2 mempunyai tiga belitan yang masing-masing 16 putaran.

Dengan menggunakan tiga wayar loceng bertebat berpintal, semua belitan harus dicederakan sekaligus meninggalkan jurang udara pada luka inti ferit.

Seterusnya, mengambil bekalan kuasa utama dari unit bekalan kuasa AT atau ATX komputer dengan bahagian teras sekitar 80 hingga 120mm2. Transformer Tr3 semasa adalah 1 hingga 68 menghidupkan cincin ferit dan bilangan putaran atau ukuran tidak kritikal di sini.

Walau bagaimanapun, proses untuk mengarahkan penggulungan transformer mesti diikuti. Anda juga perlu menggunakan penapis EMI choke berganda.

Gegelung keluaran L1 mempunyai dua induktor selari 54uH pada cincin serbuk besi. Induktansi total akhirnya 27uH dan gegelung dilukai oleh dua wayar tembaga magnetik berdiameter 1.7mm, yang menjadikan keseluruhan keratan rentas L1 menjadi kira-kira. 9 mm2.

Gegelung keluaran L1 dilampirkan ke cabang negatif yang tidak menghasilkan voltan RF di katod dioda. Ini memudahkan pemasangan sama di pendingin tanpa penebat.

Memilih Spesifikasi IGBT

Daya input maksimum bekalan kuasa yang dihidupkan adalah sekitar 2600W dan kecekapan yang dihasilkan melebihi 90%. Dalam menukar bekalan kuasa, anda boleh menggunakan jenis IGBT STGW30NC60W atau anda juga boleh menggunakan varian lain seperti STGW30NC60WD, IRG4PC50U, IRG4PC50W atau IRG4PC40W.

Anda juga boleh menggunakan diod keluaran pantas yang mempunyai penilaian semasa yang mencukupi. Dalam senario terburuk, diod atas mendapat arus rata-rata 20A sementara diod bawah dalam keadaan serupa mendapat 40A. Oleh itu, lebih baik menggunakan separuh arus diod atas daripada yang lebih rendah.

Untuk diod atas, anda boleh menggunakan, baik HFA50PA60C, STTH6010W atau DSEI60-06A yang lain dua DSEI30-06A dan HFA25PB60. Untuk diod rendah atau bawah anda boleh menggunakan dua HFA50PA60C, STTH6010W atau DSEI60-06A yang lain empat DSEI30-06A dan HFA25PB60.

Adalah mustahak bahawa diodan pendingin mesti kehilangan 60W (anggaran) dan kehilangan dalam IGBT mungkin mencapai 50W. Walau bagaimanapun, agak sukar untuk memastikan kehilangan D7 kerana bergantung kepada harta tanah Tr1.

Lebih-lebih lagi, kehilangan jambatan mungkin berjumlah 25W. Suis S1 membolehkan penutupan dalam mod siap sedia kerana peralihan sesering mungkin tidak betul, terutamanya ketika menggunakannya untuk makmal. Dalam keadaan bersedia, penggunaannya sekitar 1W dan S1 dapat dilewati.

Sekiranya anda ingin membina sumber bekalan voltan tetap, ia juga dapat dilaksanakan tetapi untuk yang sama adalah lebih baik menggunakan nisbah transformer Tr1 untuk kecekapan maksimum, misalnya, pada penggunaan utama 20 putaran dan pada penggunaan sekunder 1 putaran untuk 3.5V - 4V.