Convertitore buck cc ad alta potenza.  Come funzionano i convertitori di tensione a impulsi (27 circuiti).  Caratteristiche del regolatore di tensione lineare

Convertitore buck cc ad alta potenza. Come funzionano i convertitori di tensione a impulsi (27 circuiti). Caratteristiche del regolatore di tensione lineare

Quando si testano potenti alimentatori, viene utilizzato un carico elettronico, ad esempio, per forzare l'impostazione di una determinata corrente. Nella pratica si utilizzano spesso lampade ad incandescenza (che è una soluzione scadente a causa della bassa resistenza del filamento freddo) o resistori. Sui siti Web dei negozi online è disponibile per l'acquisto un modulo di caricamento elettronico (al prezzo di circa 600 rubli).

Tale modulo ha i seguenti parametri: potenza massima 70 W, potenza continua 50 W, corrente massima 10 A, tensione massima 100 V. La scheda ha un resistore di misurazione (sotto forma di un filo piegato), transistor IRFP250N, TL431, LM258 ,LM393. Per eseguire un modulo carico artificialeè necessario fissare il transistor sul radiatore (meglio dotarlo di ventola), accendere il potenziometro che provvede alla regolazione della corrente e collegare l'alimentazione a 12 V. Ecco uno schema a blocchi semplificato:

Il connettore V-V+ serve per collegare i fili che collegano il dispositivo in prova, vale la pena collegare un amperometro in serie a questo circuito per controllare la corrente impostata.

L'alimentazione viene fornita al connettore J3, il dispositivo stesso consuma 10 mA di corrente (senza contare il consumo di corrente della ventola). Colleghiamo il potenziometro al connettore J4 (PA).

Al connettore J1 (FAN) può essere collegata una ventola a 12V, questo connettore riceve l'alimentazione dal connettore J3.

C'è tensione ai terminali V-V + sul connettore J2 (VA), possiamo collegare qui un voltmetro e controllare qual è la tensione all'uscita di carico dell'alimentatore.

A 10A, limitare la potenza continua a 50W significa che la tensione di ingresso non deve superare i 5V, per una potenza di 75W, la tensione è rispettivamente di 7,5V.

Dopo il test con un alimentatore, una batteria con una tensione di 12 V è stata collegata come sorgente di tensione, in modo da non superare i 50 W - la corrente non dovrebbe essere superiore a 4 A, per una potenza di 75 W - 6 A.

Il livello delle fluttuazioni di tensione all'ingresso del modulo è abbastanza accettabile (secondo l'oscillogramma).

Schema elettrico el. carichi

Questo non è un diagramma accurato al 100%, ma abbastanza simile e ripetutamente assemblato da persone. C'è anche un disegno del circuito stampato.

Principio operativo

Transistor - MOSFET a canale N con grande corrente Id e potenza Pd e resistenza inferiore RDSON. Le correnti e le tensioni limite del funzionamento dell'unità di carico artificiale dipenderanno dai suoi parametri.

È stato utilizzato il transistor NTY100N10, il suo contenitore to-264 fornisce una buona dissipazione del calore e la sua massima potenza di dissipazione è di 200 W (a seconda del radiatore su cui lo posizioniamo).

Anche la ventola è necessaria, per controllarla viene utilizzato il termistore RT1 - a una temperatura di 40 oC spegne l'alimentazione e la riaccende quando la temperatura del radiatore supera i 70 oC. Con un carico di 20 A, il resistore dovrebbe avere una potenza di 40 W ed essere ben raffreddato.

Per misurare la corrente è stato utilizzato un amperometro basato sul popolare chip ICL7106. Il circuito non richiede configurazione, dopo montaggio corretto funziona subito. Devi solo scegliere R02 in modo che la corrente minima sia 100 mA, puoi anche scegliere il valore di R01 in modo che la corrente massima non superi i 20 A.

Avevo bisogno di caricare un alimentatore switching, ma non c'era niente, mi sono arrampicato tra i miei cassonetti, ho trovato nicromo e ogni sorta di assurdità sotto forma di antichi saproti .... Ho provato a caricare la sorgente perché risulta essere inflessibile e ha deciso di saldare il carico elettronico, come si dice da secoli ... Gli schemi su Internet si sono rivelati molto semplici e più complicati .. Come risultato di un piccolo tormento, è nato questo miracolo ... Durante i primi test, si è scoperto che il radiatore si stava riscaldando e in modo molto significativo .. E poi è nata l'idea di utilizzare il dispositivo di controllo che avevo precedentemente realizzato regime di temperatura, controllo del raffreddamento e protezione termica su PIC12F629 ... una volta l'ho fatto per un addetto al laboratorio ... Lo schema è sul nostro sito Web ... E tutto ha iniziato a funzionare ...

Diagramma di carico.

Per migliorare la stabilità del microcircuito di controllo LM358, è necessario collegare insieme i pin 6 e 7 del microcircuito e collegare il pin 5 a terra ...

Circuito di controllo della temperatura.

Quando si accende l'alimentazione, la ventola si accende per un breve periodo e viene verificata la sua funzionalità (in base al segnale dal sensore del tachogeneratore), se la ventola è riparabile e la temperatura è normale, il relè si accende, fornendo alimentazione a il dispositivo controllato. Man mano che il carico si riscalda (circa 50 gradi), la ventola si accende e se la temperatura scende sotto i 45 gradi, il dispositivo di raffreddamento si spegne. Quelli. C'è un'isteresi di 5 gradi. Quando la temperatura raggiunge i 75 gradi, viene attivata la protezione termica, il carico viene spento e, se viene rilevato un malfunzionamento della ventola, la protezione termica viene attivata già a 60 gradi. Se la protezione termica è scattata, l'accensione inversa del carico non si verifica, indipendentemente da come si raffredda. Il dispositivo di raffreddamento continuerà a funzionare normalmente, ad es. raffredderà i radiatori e si spegnerà quando la temperatura scenderà sotto i +45 gradi. Per ripristinare la protezione termica, è necessario spegnere e riaccendere il controller.

Beh le foto...

L'indicatore ne utilizzava uno acquistato fino a 10 ampere ... Gli eventi hanno dimostrato che l'indicatore è necessario fino a 20 ampere ...

Il case è preso da un vecchio alimentatore per computer..

Circuiti di alimentazione trans da un antico mafon cinese, un radiatore con un dispositivo di raffreddamento dalla canapa del quarto, se non sbaglio ...

Bene, un mucchio di mattoni sotto forma di saproti di carico ...

Quando il carico era di 18 ampere, il riscaldamento delle parti era a temperature di esercizio ... l'ho misurato con un multimetro e un termometro elettronico ...

Le letture dei dispositivi sono diverse per tutti in una parola Cina ... Sul carico le letture dell'amperometro sono più accurate rispetto all'alimentatore, l'ho verificato con un multimetro ...

Risponderò alle domande... Il resto è tutto in archivio... Tutti gli schemi sono presi da Internet, non ne rivendico la paternità, ho rielaborato gli schemi per adattarli alle mie esigenze....

ARCHIVIO:

Eugene.A: Inoltre, è anche privo di significato. I moderni contatori elettrici non girano nella direzione opposta.

Ma non c'è quasi nulla da riscaldare.

Eugene.A: A proposito della trasformazione - una specie di metodo rettale. Per gli amanti della perversione. Pensionato. Invece di guardare il porno.
...
Hai solo bisogno di più nicromo, costantana, manganina e un interruttore per regolare la corrente, se ce n'è bisogno.

O forse sono un pervertito? È vero, non ci sono pensioni, ma non è lontano ... No, non puoi guardare il porno, ti scoraggia dal farlo da solo - un fatto scientificamente provato!

E ora confrontiamo i metodi proposti da te e dai miei.

Offri alla vecchia maniera: più nicromo, costantana, manganina e un interruttore: questo è piuttosto ingombrante, non tecnologicamente avanzato e non molto accurato. Sono già in silenzio se è necessario un piccolo passo per regolare la corrente di carico.

Suggerisco di usare un pezzo di nicromo, costantana o manganina e nessun interruttore.
Inoltre, anche questi pezzi non sono necessari. Puoi semplicemente prendere un ferro da stiro, una stufa elettrica, una stufa elettrica ... qualunque cosa sia a portata di mano, e inserirla con la tua spina in un blocco chiamato "carico elettronico". Sul blocco è presente un regolatore di corrente di carico sotto forma di resistenza variabile, un encoder o pulsanti con tastiera - secondo gusto e capacità, e un display che mostra i valori attuali di tensione, corrente e potenza .. .

A differenza del tuo metodo, potrò regolare la corrente di carico in modo non discreto
e pla-a-a-vnenko, e persino stabilizzare il valore impostato.

E la precisione non sarà molto migliore del tuo metodo.
La corrente di carico è I=k*ktr*Rn, dove:
k - ciclo di lavoro degli impulsi PWM,
ktr - rapporto di trasformazione del trasformatore utilizzato,
Rн - resistenza del ferro da stiro, stufa elettrica o stufa elettrica.

Basta misurare con precisione la resistenza del ferro ...
In realtà, perché? E' sufficiente entrare in modalità calibrazione quando si lavora con il dispositivo - con ferro da stiro, stufetta elettrica o stufa elettrica collegati, applicare (all'interno del dispositivo) una tensione calibrata al suo ingresso e impostare il valore massimo di corrente con un trimmer di calibrazione al massimo fattore di riempimento. Puoi persino automatizzare questa operazione se ne vale la pena MK.
Tutto quanto.
La regolazione risulta essere lineare, quindi legando il valore massimo della corrente di carico di 20A ad un duty cycle di 0.9 tramite calibrazione, con un coefficiente di 0.1 otteniamo una corrente di 2.2A.
Per espandere i limiti, puoi inserire un interruttore o un relè e cambiare i rubinetti del trasformatore del convertitore. Otteniamo diversi sottointervalli coerenti per la regolazione della corrente (resistenza) del carico.

Dimenticavo: meglio il trasformatore per il più facile coordinamento con carichi calibrati come ferro da stiro, stufetta elettrica o stufa elettrica.
Il trasformatore proviene da un alimentatore per computer (alimentazione). Ha un sacco di cose da asporto...

E adesso, Eugene.A, per favore spiegami - un pervertito e quasi un pene - perché il tuo metodo non è rettale, ma il mio è rettale, nonostante sia migliore, più tecnologicamente avanzato, più versatile, più preciso e svolga lo stesso compito?

Un convertitore boost di tensione potente e abbastanza buono può essere costruito sulla base di un semplice multivibratore.
Nel mio caso questo inverter è stato costruito proprio per rivedere il lavoro, è stato realizzato anche un piccolo video con il funzionamento di questo inverter.

Riguardo al circuito nel suo insieme: un semplice inverter push-pull, è difficile da immaginare. Il generatore principale e allo stesso tempo la parte di potenza sono potenti FET(è preferibile utilizzare chiavi come IRFP260, IRFP460 e simili) collegate secondo il circuito multivibratore. Come trasformatore, puoi utilizzare una trance già pronta da un alimentatore per computer (il trasformatore più grande).

Per i nostri scopi, è necessario utilizzare avvolgimenti da 12 volt e un punto medio (sputo, rubinetto). All'uscita del trasformatore, la tensione può raggiungere fino a 260 volt. Poiché la tensione di uscita è variabile, è necessario rettificare con un ponte a diodi. È auspicabile assemblare il ponte da 4 diodi separati, i ponti a diodi già pronti sono progettati per frequenze di rete di 50Hz e nel nostro circuito la frequenza di uscita è di circa 50kHz.

Assicurarsi di utilizzare diodi a impulsi, veloci o ultraveloci con una tensione inversa di almeno 400 Volt e con una corrente consentita di 1 Amp e oltre. È possibile utilizzare diodi MUR460, UF5408, HER307, HER207, UF4007 e altri.
Raccomando di utilizzare gli stessi diodi nel circuito del circuito di pilotaggio.

Il circuito dell'inverter funziona sulla base della risonanza parallela, quindi la frequenza di funzionamento dipenderà dal nostro circuito oscillatorio - a fronte dell'avvolgimento primario del trasformatore e del condensatore in parallelo con questo avvolgimento.
A scapito del potere e del lavoro in generale. Un circuito correttamente assemblato non necessita di ulteriori regolazioni e funziona immediatamente. Durante il funzionamento, i tasti non dovrebbero riscaldarsi affatto se l'uscita del trasformatore non è caricata. La corrente inattiva dell'inverter può raggiungere fino a 300 mA: questa è la norma, più alta è già un problema.

Con buoni interruttori e un trasformatore, è possibile rimuovere facilmente la potenza nella regione di 300 watt da questo circuito senza problemi, in alcuni casi anche 500 watt. La tensione di ingresso è piuttosto alta, il circuito funzionerà da una sorgente da 6 volt a 32 volt, non ho osato fornire di più.

Strozzatori - avvolto con un filo da 1,2 mm su anelli giallo-bianchi dallo strozzatore di stabilizzazione del gruppo a blocco informatico nutrizione. Il numero di spire di ciascun induttore è -7, entrambi gli induttori sono completamente identici.

I condensatori in parallelo con l'avvolgimento primario possono riscaldarsi leggermente durante il funzionamento, quindi ti consiglio di utilizzare condensatori ad alta tensione con una tensione operativa di 400 volt e superiore.

Il circuito è semplice e perfettamente funzionante, ma nonostante la semplicità e l'accessibilità del design, non lo è opzione perfetta. Il motivo non è la migliore gestione delle chiavi sul campo. Il circuito è privo di un oscillatore dedicato e di un circuito di azionamento, il che lo rende non del tutto affidabile se il circuito è progettato per funzionare continuamente sotto carico. Il circuito può alimentare LDS e dispositivi con SMPS integrato.

Un collegamento importante è il trasformatore, che deve essere ben avvolto e correttamente messo in fase, perché svolge un ruolo importante nel funzionamento affidabile dell'inverter.

Avvolgimento primario 2x5 giri con un bus di 5 fili 0,8 mm. L'avvolgimento secondario è avvolto con filo da 0,8 mm e contiene 50 spire - questo è nel caso dell'avvolgimento automatico del trasformatore.