Свежие обсуждения
Прочее

Как определить мощность БП

1 3 12

В архиве схема для sPlan-а, печатка в SprintLayout, а также отдельный .gif файл где все картинки вместе (у кого нет этих редакторов), плюс фото внешнего вида.

Габариты платы 50 х 63 мм.
Этот вариант предназначен для питания цифр.термометра, поэтому силовой ключ -- без радиатора.
Транзистор расположен с краю платы, так что в случае умощнения к нему всегда можно прикрутить радиатор. Трансформатор -- Ш5, влезает и Б22. Размещение сердечника Ш7 под вопросом, впрочем, топологию всегда можно "расширить".

PS от 9.09.04.
В архив добавлены нагрузочные характеристики.

7598.rar

 

Я тут в рамках этой темы купил десяток МС34063 (18 руб) для первого шага- сделать БП на трансформаторах 25-37 вольт от старых БП для калькуляторов на ИВах, а на выходе нужные 12,15 или 18 вольт. Уж больно много таких трансов в столе валяется, а употребить некуда.

 

CD с файлами пока не нашел
Отсканил часть бумажной документации -- схема, расчет, ПП.
http://sirdvm.narod.ru/flyback.rar (118.5KБ)
Внутри архива - DjVu. Сетевой фильтр - отдельный модуль.

 

Добавлю несколько комментариев.

IDiod
>Этот вариант предназначен для питания цифр.термометра

Попытался прикинуть мощность этого варианта. То ли лыжи не едут, то ли..
Из справочника, для Ш5х5 le = 43.1мм, Se = 30кв.мм. Если зазор 0.4мм, экв. магнитная проницаемость ue = 43.1мм/0.4мм = 108. Индуктивность одного витка AL = u0*ue*Se/le = 1.26e-6*107*30e-6/43.1e-3 = 9.4e-8Гн/вит. Значит, индуктивность первичной обмотки Lp = AL*(N^2) = 9.4e-8*(220^2) = 4.5e-3Гн (4.5мГн). С реальностью должно совпадать хотя бы приблизительно.

Пиковый ток ограничен 10-омным резистором в цепи истока, 0.1А макс. Судя по цепи частотной коррекции (один полюс), БП должен работать в режиме разрывного тока. Частота 40кГц. Считаем макс. выходную мощность: Pmax = (Ip^2)*Lp*f/2 = 0.9Вт. Т.е. по 90мА на канал. Однако "экзепляр на +/-5В, 0,5А". Где косяк?

Еще такой вопрос, из любопытства: почему силовые печатные проводники слеплены таким чудным способом -- как бы из набора отрезков, вместо обычных "полигонов"?

Дмитрий М
>Я тут в рамках этой темы купил десяток МС34063

У MC34063 есть существенный в некоторых случаях недостаток -- это по сути релейный регулятор, т.е. цепь ОС работает в режиме компаратора. Как следствие, в спектре присутствуют составляющие с частотой ниже частоты задающего генератора -- в том числе и ЗЧ. Если магнитопровод ферритовый, из-за магнитострикции возникает шум -- иногда противный сильный свист, иногда тихое шипение (для БП с ШИМ это было бы признаком самовозбуждения ОС, для MC34063 -- нормальный режим). В зависимости от нагрузки шум может менять тональность, или исчезать совсем. Магнитопровод из Мо-пермаллоя (МП-140 и т.п.) практически не шумит, я его обычно и использую.

По этой же причине от блока на МС34063 проблематично питать что-либо связанное с обработкой звука без доп. фильтра -- НЧ шум не только аккустический.

Микросхемы для пон. имп. стабилизаторов а-ля LM2576 этого недостатка лишены -- они работают в режиме ШИМ (линейная ОС). Могут шуметь при самовозб. ОС, но это в большинстве случаев излечимо.

All

Свой БП 12В/3.5А я выложил без комментариев. Если кому интересно -- могу кратко рассказать о причине выбора тех или иных решений, недостатках, проблемах и т.д. На данный момент вспомнил: коэфф. передачи тока у оптрона _должен_ быть не более 1, оптимально ровно 1 -- на это был завязан расчет ОС. Использовал PC817A.

А вот что народ думает по поводу двухтранзисторного обратноход. преобразователя? Кто не в курсе что это такое -- см. инв. сварочник из статьи В.Володина. Силовые транзисторы включаются точно так, а все остальное изменяется для работы на обратном ходе (выкидывается дроссель, остается один диод и так далее).

Имею в виду достаточно мощный БП, десятки-сотни Вт. Потери на демпф. цепочке в обычном обратноходовике (из-за индуктиности рассеяния) довольно большие. Сдается мне, это самое простое решение проблемы рекуперации. Схема не сильно усложнится, особенно если использовать драйвер нижнего/верхнего ключа a-la IR2113. Хотя дополнительный моточный элемент все же нужен - трансформатор тока. В серийных ширпотребских изделиях такую топологию не встречал никогда -- наверное потому, что там экономят на каждом резисторе

 

А что посоветуете в качестве материала для магнитопровода С МС..? Есть кольца М3000(2500,2000) в неограниченном количестве всех типоразмеров. Есть сердечники Ш5 (Ш7) тоже в большом количестве. МП140 надо покупать, поэтому нежелателен .Судя по даташиту рекомендуют 270 Мкгн индуктивность. Насколько критичен этот параметр? Применение: Блоки питания для СВЧ усилителей (900-2400 Мгц) поэтому помехи вряд ли залезут так высоко.

 

> Где косяк?
про 0,5 А загнул -- просто горят две лампочки 6,3В на 0,22А (точно мерить было лень )
А инд.-сть почти совпадает -- около 3,6 мГ (прибор Е7-8).

> почему силовые печатные проводники слеплены таким чудным способом

Так это же для лазерно-утюжной технологии (то, что сплошняком, получается плохо)!

 

>Есть кольца М3000(2500,2000) в неограниченном количестве всех типоразмеров.

Не подойдут, если не пропилить зазор. Точнее, теоритически дроссель можно намотать на таких кольцах, но получится нечто размером с самосвал. Без зазора можно использовать кольца из ферритов с низкой магн. проницаемостью -- что-то типа 50ВН (при этом, кроме индукции насыщения, надо учитывать остаточную индукцию -- она у них немаленькая).

>Есть сердечники Ш5 (Ш7) тоже в большом количестве.

Вот их и использовать, с зазором. При заданной индуктивности, габаритах дросселя, пиковом токе и макс. рабочей индукции минимально допустимая величина зазора -- величина вполне определенная.

>МП140 надо покупать, поэтому нежелателен

Однако, индукция насыщения почти в два раза больше, чем у ферритов. К тому же зазор не нужен.

>Судя по даташиту рекомендуют 270 Мкгн индуктивность. Насколько критичен этот параметр?

Какую-то определенную индуктивность там не рекомендуют. Индуктивность дросселей в схемах-примерах рассчитана под конкретные параметры. В конце даташита (во всяком случае, мотороловского) есть таблица с формулами.

>Насколько критичен этот параметр?

В данном случае не критичен, хотя может потребоваться коррекция сопротивления резистора-датчика тока. Ошибка L желательна в сторону увеличения. Если взять индуктивность точно по результату расчета (из даташита), преобразователь будет работать на границе разрывного/неразрывного тока при макс. нагрузке. Можно специально рассчитывать индуктивность исходя из работы в режиме неразрывного тока при нагрузке меньшей максимальной.

P.S. Во вложенном файле -- фотка одного из моих вариантов повышающего преобразователя на 34063 (3..6В -> 9В/0.3А). Дроссель на МП140 (большое кольцо), маленькое кольцо 50ВН (доп. LC фильтр). Часть элементов SMD, на нижней стороне платы.

 

>...точно мерить было лень...
Для очистки совести вот нагрузочные характеристики при разных значениях резистора-датчика тока (R11). Как и предполагалось, косвенная стабилизация дает приличный наклон.
----

Тут недавно обсуждался дежавю, в качестве примера была использована статья с простым блоком питания:
http://pro-radio.ru/user/uploads/5559.djvu

Как вам этот вариант? Меня смущает такой момент -- при внештатной ситуации напряжение на затворе ключа ничем не ограничено. Не нужен ли здесь защитный стабилитрон?

 

Для очистки совести вот нагрузочные характеристики при разных значениях резистора-датчика тока (R11).

Время нарастания тока до порога 0.1А: t = 0.1А*3.6е-3Гн/300В = 1.2мкс.
Постоянная времени R9*C10 = 1000ом*1e-9Ф = 1мкс.
Т.е. защита срабатывает с большой относительно t задержкой, реальный порог намного больше 0.1А. В итоге мощность превышает макс. расчетную (I^2*L*f/2) в разы -- ведь она зависит от тока квадратично.

Как и предполагалось, косвенная стабилизация дает приличный наклон.

Тут надо отличать наклон, связанный с неидеальностью взаимной стабилизации, от наклона возникающего из-за ограничения тока. Например, ВАХ блока 12В/3.5А с внешним УСО выглядит как горизонталь до 3.5А..4А, затем линейный спад (до 7..8А), затем обрыв (Uпит контроллера падает ниже 10В).

Как вам этот вариант?

Мое мнение:
Статья -- не представляет никакой ценности из-за отсутствия расчета. К сожалению, для науч.-поп. журналов это почти норма, за редким исключением. Т.е. проверить автора никак нельзя -- делал он расчет, или брал номиналы с потолка..

Из очевидных ошибок, кроме отсутствия стабилитрона -- эфф. ток через конденсаторы не считали вообще (как обычно) -- 1000мкФ/16В в цепи с эфф. током порядка 5..6А -- даже не смешно... При таком же токе мне пришлось использовать ДВА параллельных конденсатора 4700мкФ/25В -- и то, грелись довольно ощутимо.
Вообще похожие БП любят китайцы, существует куча разных вариантов. Один из них см. во вложенном файле. Под это дело существует неплохо отработанная теория -- включая малосигнальную модель системы для расчета АЧХ/ФЧХ.

В целом, для небольших серий применение спец. контроллеров (UC, TOP, VIPER и т.д.) намного предпочтительней. IMHO, конечно.

 

> ...Т.е. защита срабатывает с большой относительно t задержкой..
А я сегодня ломал голову: почему при уменьшении сопротивления в 2 раза максимальная мощность увеличилась не в 4 раза, а меньше

Все ясно: из-за этой задержки время накопления энергии не увеличивается ровно в 2 раза...