Conversor dc buck de alta potência.  Como funcionam os conversores de tensão de pulso (27 circuitos).  Características do regulador de tensão linear

Conversor dc buck de alta potência. Como funcionam os conversores de tensão de pulso (27 circuitos). Características do regulador de tensão linear

Ao testar fontes de alimentação potentes, uma carga eletrônica é usada, por exemplo, para forçar o ajuste de uma determinada corrente. Na prática, muitas vezes são usadas lâmpadas incandescentes (que é uma solução ruim devido à baixa resistência do filamento frio) ou resistores. Nos sites das lojas online, um módulo de carregamento eletrônico está disponível para compra (a um preço de cerca de 600 rublos).

Esse módulo possui os seguintes parâmetros: potência máxima 70 W, potência contínua 50 W, corrente máxima 10 A, tensão máxima 100 V. A placa possui um resistor de medição (na forma de um fio dobrado), transistor IRFP250N, TL431, LM258 , LM393. Para executar um módulo carga artificialé necessário fixar o transistor no radiador (é melhor equipar com ventilador), ligar o potenciômetro que regula a corrente e conectar a fonte de alimentação de 12 V. Aqui está um diagrama de blocos simplificado:

O conector V-V+ é utilizado para conectar os fios que conectam o dispositivo em teste, vale a pena conectar um amperímetro em série com este circuito para controlar a corrente ajustada.

A energia é fornecida ao conector J3, o próprio dispositivo consome 10 mA de corrente (sem contar o consumo de corrente do ventilador). Conectamos o potenciômetro ao conector J4 (PA).

Uma ventoinha de 12V pode ser conectada ao conector J1 (FAN), este conector tem alimentação a partir do conector J3.

Há tensão nos terminais V-V + no conector J2 (VA), podemos conectar um voltímetro aqui e verificar qual é a tensão na saída de carga da fonte de alimentação.

Em 10A, limitar a potência contínua a 50W significa que a tensão de entrada não deve exceder 5V, para uma potência de 75W, a tensão é de 7,5V respectivamente.

Após o teste com fonte de alimentação, uma bateria com tensão de 12 V foi conectada como fonte de tensão, para não ultrapassar 50 W - a corrente não deve ser superior a 4 A, para uma potência de 75 W - 6 A.

O nível de flutuação de tensão na entrada do módulo é bastante aceitável (de acordo com o oscilograma).

Esquema do circuito el. cargas

Este não é um diagrama 100% preciso, mas bastante semelhante e repetidamente montado por pessoas. Há também um desenho da placa de circuito impresso.

Princípio de operação

Transistor − MOSFET de canal N com grande corrente Id e potência Pd e menor resistência RDSON. As correntes e tensões limitantes da operação da unidade de carga artificial dependerão de seus parâmetros.

Foi usado o transistor NTY100N10, seu encapsulamento to-264 oferece boa dissipação de calor e sua potência máxima de dissipação é de 200 W (dependendo do radiador no qual o colocamos).

O ventilador também é necessário, o termistor RT1 é usado para controlá-lo - a uma temperatura de 40 oC desliga a energia e liga novamente quando a temperatura do radiador ultrapassa 70 oC. Com uma carga de 20 A, o resistor deve ter uma potência de 40 W e estar bem resfriado.

Um amperímetro baseado no popular chip ICL7106 foi usado para medir a corrente. O circuito não requer configuração, após montagem correta funciona imediatamente. Você só precisa escolher R02 para que a corrente mínima seja de 100 mA, também pode escolher o valor de R01 para que a corrente máxima não ultrapasse 20 A.

Eu precisava carregar uma fonte de alimentação chaveada, mas não havia nada, escalei minhas lixeiras, encontrei nicromo e todo tipo de bobagem na forma de saprotes antigos .... Tentei carregar a fonte, pois ela se revelou inflexível e decidiu soldar a carga eletrônica, como dizem há séculos ... Esquemas na Internet acabou sendo muito simples e mais complicado .. Como resultado de um pequeno tormento, nasceu esse milagre ... Durante nos primeiros testes, descobriu-se que o radiador estava esquentando e muito significativamente .. E então surgiu a ideia de usar o Dispositivo de Controle que eu havia feito anteriormente regime de temperatura, controle de resfriamento e proteção térmica em PIC12F629 ... uma vez fiz isso para um trabalhador de laboratório ... O esquema está em nosso site ... E tudo começou a funcionar ...

Diagrama de carga.

Para melhorar a estabilidade do microcircuito de controle LM358, é necessário conectar os pinos 6 e 7 do microcircuito juntos e conectar o pino 5 ao terra ...

Circuito de controle de temperatura.

Ao ligar a energia, o ventilador liga por um curto período de tempo e sua manutenção é verificada (conforme o sinal do sensor do tacogerador), se o ventilador estiver funcionando e a temperatura estiver normal, o relé liga, fornecendo energia para o dispositivo controlado. Conforme a carga esquenta (cerca de 50 graus), o ventilador liga e, se a temperatura cair abaixo de 45 graus, o cooler desliga. Aqueles. Há uma histerese de 5 graus. Quando a temperatura atinge 75 graus, a proteção térmica é ativada, a carga é desligada e, se for detectado um mau funcionamento do ventilador, a proteção térmica é ativada já a 60 graus. Se a proteção térmica disparou, não ocorre o religamento inverso da carga, por mais que ela esfrie. O cooler continuará funcionando normalmente, ou seja, irá resfriar os radiadores e desligar quando a temperatura cair abaixo de +45 graus. Para redefinir a proteção térmica, você precisa desligar e ligar a energia do controlador.

Bom as fotos...

O indicador usado comprou um até 10 amperes ... Eventos mostraram que o indicador é necessário até 20 amperes ...

O case é retirado de uma fonte de alimentação de um computador antigo.

Circuitos de fonte de alimentação trans de um antigo mafon chinês, um radiador com um refrigerador do cânhamo do quarto, se não me engano ...

Bem, um monte de tijolos em forma de saprotes de carga ...

Quando a carga era de 18 amperes, o aquecimento das peças estava nas temperaturas operacionais ... medi com multímetro e termômetro eletrônico ...

As leituras dos aparelhos são diferentes para todos em uma palavra China ... Na carga, as leituras do amperímetro são mais precisas em comparação com a fonte de alimentação, verifiquei com um multímetro ...

Vou responder a perguntas ... O resto está tudo no arquivo ... Todos os esquemas são retirados da Internet, não reivindico autoria, reelaborei os esquemas para atender às minhas necessidades ....

ARQUIVO:

Eugene.A: Além disso, também não tem sentido. Os medidores elétricos modernos não giram na direção oposta.

Mas não há quase nada para aquecer.

Eugene.A: Sobre a transformação - algum tipo de método retal. Para os amantes da perversão. Aposentado. Em vez de assistir pornografia.
...
Você só precisa de mais nicromo, constantan, manganin e um interruptor para ajustar a corrente, se houver necessidade.

Ou talvez eu seja um pervertido? É verdade que não há pensões, mas não está longe ... Não, você não pode assistir pornografia, isso te desencoraja de fazer você mesmo - fato cientificamente comprovado!

E agora vamos comparar os métodos propostos por você e pelos meus.

Você oferece a maneira antiga: mais nicromo, constantan, manganin e um interruptor - isso é bastante complicado, não é tecnologicamente avançado e não é muito preciso. Já estou em silêncio se for necessário um pequeno passo de ajuste da corrente de carga.

Sugiro usar um pedaço de nicromo, constantan ou manganin e nenhum interruptor.
Além disso, essas peças também não são necessárias. Você pode simplesmente pegar um ferro de passar, um aquecedor elétrico, um fogão elétrico ... o que estiver à mão e enfiar com o próprio plugue em um bloco chamado "carga eletrônica". No bloco há um regulador de corrente de carga na forma de uma resistência variável, um codificador ou botões com teclado - de acordo com o gosto e as capacidades, e um display mostrando os valores atuais de tensão, corrente e potência. .

Ao contrário do seu método, poderei regular a corrente de carga não discretamente
e pla-a-a-vnenko, e até mesmo estabilizar o valor definido.

E a precisão não será muito melhor do que o seu método.
A corrente de carga é I=k*ktr*Rn, onde:
k - ciclo de trabalho dos pulsos PWM,
ktr - taxa de transformação do transformador usado,
Rн - resistência do ferro, aquecedor elétrico ou fogão elétrico.

Basta medir com precisão a resistência do ferro ...
Na verdade, por quê? Basta entrar no modo de calibração ao trabalhar com o dispositivo - com um ferro, aquecedor elétrico ou fogão elétrico conectado, aplique (dentro do dispositivo) uma tensão calibrada à sua entrada e defina o valor máximo da corrente com um trimmer de calibração no máximo fator de preenchimento. Você pode até automatizar essa operação se o MK valer a pena.
Tudo.
O ajuste acaba sendo linear, portanto, amarrando o valor máximo da corrente de carga de 20A a um ciclo de trabalho de 0,9 por calibração, com um coeficiente de 0,1 obtemos uma corrente de 2,2A.
Para expandir os limites, você pode colocar uma chave ou relé e alternar os taps do transformador do conversor. Obtemos vários subintervalos consistentes para ajustar a corrente (resistência) da carga.

Esqueci de dizer - o transformador é melhor por causa da coordenação mais fácil com cargas calibradas como ferro, aquecedor elétrico ou fogão elétrico.
O transformador vem de um computador PSU (potência). Ele tem muitas receitas...

E agora, Eugene.A, por favor, explique-me - um pervertido e quase um penisoner - por que seu método não é retal, mas o meu é retal, apesar de ser melhor, mais avançado tecnologicamente, mais versátil, mais preciso e realizar a mesma tarefa?

Um conversor de aumento de tensão poderoso e razoavelmente bom pode ser construído com base em um multivibrador simples.
No meu caso, este inversor foi construído apenas para revisão da obra, também foi feito um pequeno vídeo com o funcionamento deste inversor.

Sobre o circuito como um todo - um simples inversor push-pull, é difícil imaginar. O gerador mestre e ao mesmo tempo a parte de energia são poderosos FETs(é desejável usar chaves como IRFP260, IRFP460 e similares) conectadas de acordo com o circuito do multivibrador. Como transformador, você pode usar um transe pronto de uma fonte de alimentação de computador (o maior transformador).

Para nossos propósitos, é necessário usar enrolamentos de 12 volts e um ponto médio (spit, tap). Na saída do transformador, a tensão pode chegar a 260 volts. Como a tensão de saída é variável, é necessário retificar com uma ponte de diodos. É desejável montar a ponte a partir de 4 diodos separados, as pontes de diodos prontas são projetadas para frequências de rede de 50Hz e, em nosso circuito, a frequência de saída é de cerca de 50kHz.

Certifique-se de usar diodos de pulso, rápidos ou ultrarrápidos com uma tensão reversa de pelo menos 400 Volts e com uma corrente permitida de 1 Amp e acima. Você pode usar os diodos MUR460, UF5408, HER307, HER207, UF4007 e outros.
Eu recomendo usar os mesmos diodos no circuito do circuito de acionamento.

O circuito inversor funciona com base na ressonância paralela, portanto, a frequência de operação dependerá do nosso circuito oscilatório - em face do enrolamento primário do transformador e do capacitor em paralelo com este enrolamento.
À custa de energia e trabalho em geral. Um circuito montado corretamente não precisa de ajustes adicionais e funciona imediatamente. Durante a operação, as chaves não devem aquecer se a saída do transformador não estiver carregada. A corrente ociosa do inversor pode chegar a 300mA - esta é a norma, maior já é um problema.

Com bons interruptores e um transformador, você pode remover facilmente a potência na região de 300 watts deste circuito sem problemas, em alguns casos até 500 watts. A classificação da tensão de entrada é bastante alta, o circuito funcionará de uma fonte de 6 volts a 32 volts, não me atrevi a fornecer mais.

Chokes - enrolado com um fio de 1,2 mm em anéis amarelo-brancos do choke de estabilização do grupo para bloco de computador nutrição. O número de voltas de cada indutor é -7, ambos os indutores são completamente idênticos.

Os capacitores em paralelo com o enrolamento primário podem esquentar um pouco durante a operação, por isso aconselho o uso de capacitores de alta tensão com tensão operacional de 400 volts ou superior.

O circuito é simples e totalmente funcional, mas apesar da simplicidade e acessibilidade do design, isso não é opção perfeita. O motivo não é o melhor gerenciamento de chaves de campo. O circuito carece de um oscilador dedicado e circuito de acionamento, tornando-o não totalmente confiável se o circuito for projetado para operar continuamente sob carga. O circuito pode alimentar LDS e dispositivos que possuem SMPS integrado.

Um elo importante é o transformador, que deve estar bem enrolado e corretamente faseado, pois tem um papel importante na operação confiável do inversor.

Enrolamento primário 2x5 voltas com barramento de 5 fios 0,8 mm. O enrolamento secundário é enrolado com fio de 0,8 mm e contém 50 voltas - é o caso do enrolamento automático do transformador.