Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Блоки питания » Импульсный блок питания на IR2153

    Импульсный блок питания на IR2153

    Приветствую, Самоделкины!
    В данной статье мы вместе с Романом (автором YouTube канала «Open Frime TV») соберем универсальный блок питания на микросхеме IR2153. Это некий «франкенштейн», который содержит в себе лучшие качества из разных схем.

    В интернете полно схем блоков питания на микросхеме IR2153. Каждая из них имеет некие положительные особенности, но вот универсальной схемы автор еще не встречал. Поэтому было принято решение создать такую схему и показать ее вам. Думаю, можно сразу к ней перейти. Итак, давайте разбираться.

    Первое, что бросается в глаза, это использование двух высоковольтных конденсаторов вместо одного на 400В. Таким образом мы убиваем двух зайцев. Эти конденсаторы можно достать из старых блоков питания от компьютера, не тратя на них деньги. Автор специально сделал несколько отверстий в плате под разные размеры конденсаторов.




    Если же блока нету в наличии, то цены на пару таких конденсаторов ниже чем на один высоковольтный. Емкость конденсаторов одинакова и должна быть из расчета 1 мкФ на 1 Вт выходной мощности. Это означает, что для 300 Вт выходной мощности вам потребуется пара конденсаторов по 330 мкФ каждый.


    Также, если использовать такую топологию, отпадает потребность во втором конденсаторе развязки, что экономит нам место. И это еще не все. Напряжение конденсатора развязки уже должно быть не 600 В, а всего лишь 250В. Сейчас вы можете видеть размеры конденсаторов на 250В и на 600В.


    Следующая особенность схемы, это запитка для IR2153. Все кто строил блоки на ней сталкивались нереальным нагревом питающих резисторов.


    Даже если их ставить от переменки, количество тепла выделяется очень много. Тут же применено гениальное решение, использование вместо резистора конденсатор, а это нам дает то, что нагрев элемента по питанию отсутствует.

    Такое решение автор данной самоделки увидел у Юрия, автора YouTube канала "Red Shade". Также плата оснащена защитой, но в первоначальном варианте схемы ее не было.



    Но после тестов на макете выяснилось, что для установки трансформатора слишком мало места и поэтому схему пришлось увеличить на 1 см, это дало лишнее пространство, на которое автор установил защиту. Если она не нужна, то можно просто поставить перемычки вместо шунта и не устанавливать компоненты, отмеченные красным цветом.


    Ток защиты регулируется с помощью вот этого подстроечного резистора:

    Номиналы резисторов шунта изменяетюся в зависимости от максимальной выходной мощности. Чем больше мощность, тем меньше нужно сопротивление. Вот к примеру, для мощности ниже 150 Вт нужны резисторы на 0,3 Ом. Если мощность 300 Вт, то нужны резисторы на 0,2 Ом, ну и при 500 Вт и выше ставим резисторы с сопротивлением 0,1 Ом.

    Данный блок не стоит собирать мощностью выше 600 Вт, а также нужно сказать пару слов про работу защиты. Она тут икающая. Частота запусков составляет 50 Гц, это происходит потому, что питание взято от переменки, следовательно, сброс защелки происходит с частотой сети.


    Если вам нужен защелкивающийся вариант, то в таком случае питание микросхемы IR2153 нужно брать постоянное, а точнее от высоковольтных конденсаторов. Выходное напряжение данной схемы будет сниматься с двухполупериодного выпрямителя.

    Основным диодом будет диод Шоттки в корпусе ТО-247, ток выбираете под ваш трансформатор.

    Если же нет желания брать большой корпус, то в программе Layout его легко поменять на ТО-220. По выходу стоит конденсатор на 1000 мкФ, его с головой хватает для любых токов, так как при больших частотах емкость можно ставить меньше чем для 50-ти герцового выпрямителя.


    Также необходимо отметить и такие вспомогательные элементы как снабберы (Snubber) в обвязке трансформатора;

    сглаживающие конденсаторы;

    а также Y-конденсатор между землями высокой и низкой стороны, который гасит помехи на выходной обмотке блока питания.

    Про данные конденсаторы есть отличный ролик на Ютубе (ссылку автор прикрепил в описании под своим видеороликом (ссылка ИСТОЧНИК в конце статьи)).

    Нельзя пропускать и частотозадающую часть схемы.

    Это конденсатор на 1 нФ, его номинал автор не советует менять, а вот резистор задающей части он поставил подстроечный, на это были свои причины. Первая из них, это точный подбор нужного резистора, а вторая - это небольшая корректировка выходного напряжения с помощью частоты. А сейчас небольшой пример, допустим, вы изготавливаете трансформатор и смотрите, что при частоте 50 кГц выходное напряжение составляет 26В, а вам нужно 24В. Меняя частоту можно найти такое значение, при котором на выходе будут требуемые 24В. При установке данного резистора пользуемся мультиметром. Зажимаем контакты в крокодилы и вращая ручку резистора, добиваемся нужного сопротивления.


    Сейчас вы можете видеть 2-е макетные платы, на которых производились испытания. Они очень похожи, но плата с защитой немного больше.

    Макетки автор делал для того, чтобы со спокойной душой заказать изготовление данной платы в Китае. В описании под оригинальным видеороликом автора, вы найдете архив с данной платой, схемой и печаткой. Там будет в двух платках и первый, и второй варианты, так что можете скачивать и повторять данный проект.

    После заказа автор с нетерпением ждал платы, и вот они уже приехали. Раскрываем посылку, платы достаточно хорошо упакованы - не придерешься. Визуально осматриваем их, вроде все отлично, и сразу же приступаем к запайке платы.




    И вот она уже готова. Выглядит все таким образом. Сейчас быстренько пройдемся по основным элементам ранее не упомянутым. В первую очередь это предохранители. Их тут 2, по высокой и низкой стороне. Автор применил вот такие круглые, потому что их размеры весьма скромные.


    Далее видим конденсаторы фильтра.

    Их можно достать из старого блока питания компьютера. Дроссель автор мотал на кольце т-9052, 10 витков проводом 0,8 мм 2 жилы, но можно применить дроссель из того же компьютерного блока питания.
    Диодный мост – любой, с током не меньше 10 А.

    Еще на плате имеются 2 резистора для разрядки емкости, один по высокой стороне, другой по низкой.


    Ну и остается дроссель по низкой стороне, его мотаем 8-10 витков на таком же сердечнике, что и сетевой.
    Как видим, данная плата рассчитана под тороидальные сердечники, так как они при одинаковых размерах с Ш-образными, имеют большую габаритную мощность.

    Настало время протестировать устройство. Пока основным советом является производить первое включение через лампочку на 40 Вт.


    Если все работает в штатном режиме лампу можно откинуть. Проверяем схему на работу. Как видим, выходное напряжение присутствует. Проверим как реагирует защита. Скрестив пальцы и закрыв глаза, коротим выводы вторички.

    Как видим защита сработала, все хорошо, теперь можно сильнее нагрузить блок. Для этого воспользуемся нашей электронной нагрузкой. Подключим 2 мультиметра, чтоб мониторить ток и напряжение. Начинаем плавно поднимать ток.


    Как видим при нагрузке в 2А, напряжение просело незначительно. Если поставить мощнее трансформатор, то просадка уменьшится, но все равно будет, так как этот блок не имеет обратной связи, поэтому его предпочтительнее использовать для менее капризных схем.

    А на этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!

    Видео:

    Источник (Source)
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Надежная приставка к внешнему блоку питания

    Сборка аккумулятора с BMS 4S 2P Li-ion 14,4В

    8.7
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    8.5
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    9.1
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 8.8 из 10 (голосов: 15 / История оценок)

    Добавить комментарий

    35 комментариев
    Гость рашид
    можно ли поставить в защите самодельное сопротивление 0.2 ом  из нихрома ?
    IhKa
    Не понимаю, почему, все тупо рубят питание защитой, будто одну схему друг у друга передирают. В микросхеме реализована блокировка методом шунтирования задающего конденсатора на землю. При этом оба транзистора моментально переходят в состояние "выключено", а не дожидаясь разряда питающей ёмкости до 9 вольт блокировки по питанию.
    Korolev
    ИСПЫТАТЕЛЬ,
    У меня учителя были с союза а не нынешняя молодёж от ЕГЭ
    Хреново Вы учились у своих учителей!
    Korolev
    ino53,
    картинка понравилась...
    Мне тоже очень понравилась! И ведь что интересно, котяра "работает" исключительно из любви к искусству, и уж точно не под "фанеру"! smile
    feonor12
    ino53,
    Отвечу завтра на этот комментарий)
    ino53
    Цитата: feonor12
    Не по теме.
    Тоже не по теме, картинка понравилась...
    feonor12
    Цитата: ИСПЫТАТЕЛЬ
    И вы еще смотрите эту муру чипадипа

    Не по теме. Нехорошо так говорить, но это сильно бросается в глаза. Такое впечатление, что они там специально дикторов с дефектами речи отбирают, этот, в этом видео, исключение какое-то!)
    ИСПЫТАТЕЛЬ
    tоshen,
    И вы еще смотрите эту муру чипадипа ,да там больше половины видио туфта полная .У меня учителя были с союза а не нынешняя молодёж от ЕГЭ xaxa
    tоshen
    Цитата: ИСПЫТАТЕЛЬ
    По моему в этом видио все сказано

    В этом видео сказано не все, а только половина, и по этой причине вводит вас в заблуждение. Где ответ почему переменный ток протекает ЧЕРЕЗ конденсатор (через материал между пластинами конденсатора, который имеет, как минимум, мегаомы, а чаще и того более)? Его и не будет, потому что это не так. Переменный ток течет по цепи, но не через конденсатор.
    ИСПЫТАТЕЛЬ
    Гость toshen,
    "Схема из журнала рабочая, подключена она к переменке, левые и правые обкладки поочередно заряжаются и разряжаются, потому как направление тока мемяется (переменное паряжение). При этом ток через диэлектрик не протекает. В интернете есть анимированные картинки работы конденсатора в сети переменного напряжения - советую посмотреть. Физическое протекание тока через конденсатор называется пробоем и означает выход его из строя."

    По моему в этом видио все сказано
    Гость toshen
    Цитата: ИСПЫТАТЕЛЬ
    1)А как же тогда опубликованная в журнале "РАДИО" схема регулировки нагрева паяльника через набор конденсаторов .2)Если по вашему ток никогда не течет через кондер и даже переменный -возьмите кондер за один конец а другой воткните на фазовый провод в розетку при этом держась за батарею отопления -если выживете ,то вы будете правы;^)

    Это что, ирония? Ну-ну. Схема из журнала рабочая, подключена она к переменке, левые и правые обкладки поочередно заряжаются и разряжаются, потому как направление тока мемяется (переменное паряжение). При этом ток через диэлектрик не протекает. В интернете есть анимированные картинки работы конденсатора в сети переменного напряжения - советую посмотреть. Физическое протекание тока через конденсатор называется пробоем и означает выход его из строя.
    Разжую ситуацию с конденсатором питания микросхемы данной темы (470n 400V на схеме). Урощенно интересующую нас цепь можно рассмотривать как: сеть - диодный мост - конденсатор - микросхема.
    1.Земля микросхемы поключена к минусу диодного моста. Логично.
    2.Питание(плюс) микросхемы берется от сети. Можно было взять и от диодного моста, не принципиально.
    3.Ситуация, когда есть положительная полуволна питания. Электроны доходят ло левой обкладки конденсатора и там накапливаются. Далее, через диэлектрик, они не идут. Правая обкладка подключена к потребителю (МК) и пока что разряжена.
    4.Ситуация, когда есть отрицательная полуволна. Плюс и минус сети поменялись местами. Левая обкладка отдает заряд. Правая обкладка подключена к потребителю (МК) и пока что разряжена.

    Что получается? Правая обкладка конденсатора, которая должна питать МК, никогда не получит заряд. Левая обкладка выполняет бесполезную работу.

    Видимо, такие дуболомы, как ясговорились, а заодно и производители драйверов блоков питания (которые рисуют в даташитах типовые схемы поключения с резистором заместо конденсатора, и ещё придумывают всякую ересь, вроде дополнительного питания МК от импульсного трансформатора что бы напрасно не рассеивать энергию на резюке. А ведь достаточно было поставить один конденсатор.). Слушайте NickF - он магистр ЛТспайса и матчасти.
    Kim71
    Я не понял, транс мотать на 310 или 155 V по первичке?
    Dmitrij
    если керамика, выживет... ))
    "Марти! Думать нужно в четырех измерениях..."





    ИСПЫТАТЕЛЬ
    Регулировка мощности нагрева паяльника
    Цитата: toshen
    Дело в том, что ток через конденсатор не течёт никогда, даже при переменном напряжении.

    1)А как же тогда опубликованная в журнале "РАДИО" схема регулировки нагрева паяльника через набор конденсаторов .2)Если по вашему ток никогда не течет через кондер и даже переменный -возьмите кондер за один конец а другой воткните на фазовый провод в розетку при этом держась за батарею отопления -если выживете ,то вы будете правы;^)
    skladan
    Не согласен! Для средней точки (два последовательно конденсатора) в каждую полуволну работает один конденсатор, и стало быть при емкости в 330мкф неискаженная напряжением и током мощность может доходить до 350вт. Ошибки у автора нет!
    Anonimus
    Ну учебники-то я читал, чего и Вам желаю. Впрочем дело-то Ваше, только решившие повторить поимеют гемор.
    Иван_Похмельев
    Ваш запрос слишком общий и не конкретный. Правильный запрос смотрите выше.
    Иван_Похмельев
    Не на форуме надо спрашивать, а открыть учебник и посмотреть Г-образный фильтр. Если лень учебник искать, просто задайте запрос "г-образный фильтр выпрямителя" или "г-образный сглаживающий фильтр".
    Anonimus
    Ссылку вставить не дали, впрочем всё легко ищется по запросу -дроссель в блоке питания
    Кстати-защита работает только по одному полупериоду.
    Anonimus
    Здесь дроссель накапливает энергию,и когда напряжение спадает отдаёт её в нагрузку После конденсатора пульсации меньше.Жаль нельзя вставлять картинки, впрочем предлагаю задать вопрос на любом радиотехническом форуме, может зто есть и в FAQ.
    Иван_Похмельев
    В LC фильтре дроссель стоит не после фильтрующего конденсатора, а до него.
    Anonimus
    Цитата: Иван_Похмельев
    А чего же тогда LC-фильтры применяют на выпрямителях сетевого напряжения? Там-то точно никакого ШИМа нет.

    В LC фильтре дроссель стоит после фильтрующего конденсатора и сглаживает пульсации, здесь он стоит перед конденсатором.
    Иван_Похмельев
    А чего же тогда LC-фильтры применяют на выпрямителях сетевого напряжения? Там-то точно никакого ШИМа нет.
    Anonimus
    Дроссель вместе с конденсатором фильтра образует интегрирующую цепочку которая должна регулировать напряжение на конденсаторе пропорционально увеличению ширины импульса при ШИМ стабилизации .Нет ШИМ- нет и стабилизации,на дросселе просто гасится напряжение.
    В ATX блоках по 12V линиии гасится 10-15V, так что можно взять готовый трансформатор и получить 20-25V
    По диодам-для синусоидального трансформатора 50гц при двухполупериодной схеме достаточно 1.5U, а вот для прямоугольного импульса всё не так просто-при переключении получается выброс напряжения, который частично должен погасить снаббер-RC цепочка параллельно обмотке. Какой амплитуды импульс напряжения останется зависит от индуктивности рассеяния трансформатора и параметров снаббера. В тех-же самых ATX блоках по 12 вольт стоят 200V Fast сборки.
    Под ATX подразумевается двухтактная полумостовая схема, которая раньше встречалась чаще всего, но были и другие.
    Anonimus
    По диодам-для синусоидального трансформатора 50гц при двухполупериодной схеме достаточно 1.5U, а вот для прямоугольного импульса всё не так просто-при переключении получается выброс напряжения, который частично должен погасить снаббер-RC цепочка параллельно обмотке. Какой амплитуды импульс напряжения останется зависит от индуктивности рассеяния трансформатора и параметров снаббера. В тех-же самых ATX блоках по 12 вольт стоят 200V Fast сборки.
    Под ATX подразумевается двухтактная полумостовая схема, которая раньше встречалась чаще всего, но были и другие.
    Anjnimus
    Дроссель вместе с конднесатором фильтра образует интегрирующую цепочку-по простому меняет напряжение на конденсаторе пропорционально ширине импульса. Но это всё нужно только если ширина импульса меняется-т.е. при ШИМ стабилизации. Здесь же ширина импульса постоянная, никакой стабилизации нет, и дроссель просто уменьшает напряжение. Как вариант- индуктивностью можно подгонять напряжение если есть готовый трансформатор.Например тр-р из блоков питания ATX по 12V линии без дросселя групповой стабилизации выдаёт 20-25V, а до 12V понижает именно этот самый дроссель.
    Иван_Похмельев
    Цитата: Anonimus
    Дроссель во вторичке передконденсатором лишний,
    Почему?
    Цитата: Anonimus
    шоттки нужны на 200v или лучше быстрые диоды на 200-400v[/b][/u]
    Почему?
    Anonimus
    Дроссель во вторичке передконденсатором лишний, шоттки нужны на 200v или лучше быстрые диоды на 200-400v
    Гость Эдуард
    Да, у автора неправильно рассчитано соотношение общей ёмкости высоковольтных конденсаторов и выходной мощности. Итоговая выходная мощность будет в 2 раза меньше, чем у него указано.
    Иван_Похмельев
    Цитата: NickF
    У автора стандартная схема удвоителя, правда сомнительно, что она после мостика будет работать.

    Удвоитель не после мостика.
    NickF
    Схема работает в части питания ИР-ки. Правда сетевой кондер 470 нФ, я бы увеличил до 1 мкФ. И зашунтировал бы резистором 300 кОм на 0,5 Вт. Проверял в LTSpice. Так что "TOSHEN" учи матчасть. И по-гугли в инете - однополупериодный выпрямитель с удвоителем напряжения.
    NickF
    Чтож такие дуболомы типа "TOSHEN" посылают комментарии, а сам ни уха ни рыла в электронике. Ты набери в гугле "выпрямитель с удвоением напряжения". У автора стандартная схема удвоителя, правда сомнительно, что она после мостика будет работать.
    Иван_Похмельев
    Цитата: toshen
    ток через конденсатор не течёт никогда,

    Он что, идеальный изолятор?
    toshen
    К предохранителю нужен ещё варистор.
    Стабилитрон питания микросхемы не нужен т.к. в самой микросхеме он уже есть.
    Как микросхема получает питание через конденсатор вообще не понятно. Дело в том, что ток через конденсатор не течёт никогда, даже при переменном напряжении.
    ocherett
    Емкость конденсаторов одинакова и должна быть из расчета 1 мкФ на 1 Вт выходной мощности. Это означает, что для 300 Вт выходной мощности вам потребуется пара конденсаторов по 330 мкФ каждый.

    Здесь явная ошибка! Эти два кондера ставятся последовательно, в результате чего напряжение сборки станет 400 В (2 по 200В), а вот ёмкость конденсаторов снизится вдвое до 165 мкФ. Тогда не получается 1 мкФ на 1 Вт выходной мощности.

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Опрос
    А Вы знаете, что на сайте оплачиваются отчеты о создании самоделок?

    Последние комментарии

    Все комментарии