» » » Следящий импульсно-линейный блок с КПД 90%

Следящий импульсно-линейный блок с КПД 90%


Приветствую, Самоделкины!
Думаю, вы не раз встречали такую штуку, как переключатель обмоток для линейного блока питания.

А что если можно сделать все намного технологичнее? Заинтригованы? Обязательно дочитайте до конца.

Автором данной самоделки является Роман (автор YouTube канала «Open Frime TV»). В прошлых своих роликах он собирал линейный и импульсный блоки питания. И вот он придумал следующее: а что если объединить эти 2 блока питания в один и получить совершенное устройство с очень большим КПД?


Смысл такой схемы похож на переключатель обмоток. Такой как-то делал AKA KASYAN, автор одноименного канала на всеми любимом видео хостинге YouTube.


Заключается он в том, что на вход линейного блока питания подается разное напряжение со ступеней трансформатора. Если нам на выходе нужно допустим напряжение 8В, то работаем на первой ступени, при которой на вход подается допустим 12В.

Если нам вдруг понадобилось на выходе получить напряжение равное 15В, то устройство переключает нас на вторую ступень, которая подает на вход напряжение равное 24В.

Все это классно, КПД по сравнению с обыкновенным линейником вырос, но все равно приходится рассеивать довольно много тепла. Плюс ко всему нужен трансформатор с отводами.

И тут назревает вопрос: А что если объединить линейный блок питания и импульсный? Блок схема выглядит таким образом:


На выход импульсного блока вешаем линейный и делаем обратную связь с выхода линейника.


Основная задача состоит в том, чтобы на выходе импульсного блока питания напряжение было всегда на пару вольт выше, чем на выходе линейного блока питания.

А сейчас предлагаю рассмотреть, как это реализовал автор.

Схема и плата линейного блока питания остались практически без изменений. Обратная связь будет браться с выхода блока и еще, как видим, автор убрал 7812, из-за того, что на выход данной схемы может приходить напряжение меньше чем 12В.


Поэтому убираем 7812 и припаиваем сюда провод. Он будет подключен к плате импульсника, на котором установлена такая же 7812.



Вот и все изменения для линейного блока питания, теперь смотрим схему импульсника.

Тут уже изменений побольше будет. Во-первых, давайте посмотрим, как реализована идея следящей системы.

А реализована она естественно на операционном усилителе.

Он включен по схеме с сумматора, тут происходит сложение 2-ух напряжений: одно опорное, заданное стабилитроном; другое с выхода линейного блока питания.

Изменяя номинал стабилитрона можно изменить напряжение приращения.

С выхода сумматора напряжение идет на 2-ой операционный усилитель, который, как и в обыкновенной схеме импульсника, пытается выровнять напряжение на свои входах, одно напряжение, которое мы задаем, а второе - непосредственно с выхода микросхемы.



Как видим, смысл работы очень прост и при любом напряжении, выставленном на линейном блоке, мощность рассеивания не будет превышать 10Вт. По мнению автора - это шикарный результат.

В данную схему можно установить микросхему lm2596 без каких-либо изменений.

Если же нужен больший ток, то по данной топологии можно сделать схему на xl4016.

А теперь переходим к следующему этапу - создание печатной платы и реализация в железе.

Вы можете сказать, что глупо так увеличивать устройство, делать 2 платы, которые занимают лишнее место. Автор тоже так подумал и решил сделать все очень компактно. Плату линейного блока он не стал переделывать, она остается без изменений. А вот плату импульсника сделаем по размерам точно такую, как и плату линейного блока питания только перевернутую.


И теперь из 2-ух плат можно собрать вот такой бутерброд, который будет устанавливаться на один радиатор, не занимая при этом много места.


Силовые элементы расположены таким образом, что не будут друг другу мешать при такой установке. Теперь можно приступить к изготовлению печатной платы. Думаю, все вы знаете, как происходит этот процесс.


Как видим, плата вытравилась. Сейчас запаяем ее и приступим к тестам. Элементов тут мало. Все запаиваем.


Затем автор сразу хотел подцепить платы на радиатор, но подумал, что лучше продемонстрировать работу в разобранном состоянии - так нагляднее будет видно. В качестве тестовых радиаторов он подцепил на линейный блок вот такой миниатюрный радиатор:

А на импульсник просто пластину, которую даже радиатором тяжело назвать.

Таким образом автор хочет показать минимальный нагрев схемы. А для самого теста нам понадобятся 2 мультиметра. Один из них подключаем к выходу импульсника, а второй к выходу линейника.

Затем цепляем нагрузку (лампочку на 36В, мощностью 100Вт) и смотрим, что происходит.

Как видим, когда на выходе линейного блока 0, на импульснике держится напряжение около 2,8В. Теперь вращаем переменный резистор, увеличивая напряжение на выходе линейного блока, и как видим, импульсник на это реагирует и в свою очередь увеличивает напряжение на своем выходе.

Да, тут заметна некая нелинейность, так как плохо подобраны резисторы сумматора, но автор полагает, что это не смертельно. По его мнению, даже такая схема будет намного практичнее, чем обыкновенный переключатель обмоток. Вы не подумайте, автор не пытается сказать, что переключатель плохая штука, просто есть более интересное решение.

Ну а на этом все. Надеюсь вам понравилась такая идея. Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видео:

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

Регулируемый блок питания на LM2576

Стабилизированный импульсный блок питания на SG3525

9
Идея
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
8.4
Описание
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
8.6
Исполнение
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
Итоговая оценка: 8.67 из 10 (голосов: 5 / История оценок)
Чтобы написать комментарий необходимо войти на сайт через соц. сети (или зарегистрироваться):
Обычная регистрация
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
5 комментариев
  1. Андрей Чиненов
    не сильно понятно обоснование добавления ступени линейного стабилизатора к не плохо работающему шиму ,подавление шумов?
    1. Иван_Похмельев
      Откуда мы знаем, что ШИМ в этом ИП неплохо работает? У автора нет сравнения параметров импульсного и комбинированного блоков.
  2. Иван_Похмельев
    автор убрал 7812, из-за того, что на выход данной схемы может приходить напряжение меньше чем 12В.
    Не на выход, а на вход. И на схеме вместо "от импульсного" написано "от линейного".
    С выхода сумматора напряжение идет на 2-ой операционный усилитель, который, как и в обыкновенной схеме импульсника, пытается выровнять напряжение на свои входах, одно напряжение, которое мы задаем, а второе - непосредственно с выхода микросхемы.
    Каша из слов: в "обыкновенной схеме" этого автора применены не ОУ, а компараторы; непонятно, какое напряжение "мы задаём", если "непосредственно с выхода микросхемы" приходит напряжение просуммированной обратной связи.
  3. владимир неудобнов
    Это значит Вы утверждаете,что линейный стабилизатор гораздо лучше импульсного,так?
    1. Иван_Похмельев
      Вы задали абстрактный вопрос, в принципе не имеющий ответа. Поскольку существуют и импульсные, и линейные источники питания, то это - неспроста. )) У каждого из этих типов имеются и преимущества, и недостатки.

Добрый день, Гость!


Зарегистрируйтесь

Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

Войти

А затем...

Добавьте самоделку

Или...

Добавьте тему

Онлайн чат

Опрос
Сколько по времени, чаще всего, Вы делаете самоделку?

Последние комментарии

Пусть это не рогатка,но отличное метательная проспособа.Всё равно здорово.Можно гаечку метнуть,шарик от подшипника, а можно и приманку на рыбалке.Какова фантазия столько способов применения,а...
"делая ненужным применение химии от болезней" - а зонтик защитит автора от рака?...
Станок это нужная вещь, особенно при большом количестве отверстий! Кроме того сверла из твердосплавного материала очень хрупкие и при малейшем перекосе могут поломаться, поэтому здесь станок выгоднее...
В шуруповёрте обороты поменьше, чем в дрели будут! И мощность...И крутящий момент......
Там есть возможность использовать обычную ножовку...))) Быстрее будет....
Все комментарии