Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Блоки питания » Обратноходовой блок питания UC3845

    Обратноходовой блок питания UC3845

    Приветствую, Самоделкины!
    Уже довольно давно у автора YouTube канала «Open Frime TV» появилось желание повторить конструкцию блока питания ноутбука, так как они зарекомендовали себя с лучшей стороны. И вот этот день настал. В этой статье подробно разберем полный процесс создания подобного устройства от разработки до испытаний и тестов.

    В руках автора побывало немалое количество блоков питания от ноутбуков. Попадались как отличные схемные решение, так и откровенно говоря не очень.

    В данном проекте блок будет построен по вот такой (см. изображение ниже), довольно распространенной схеме, которая используется во многих промышленных блоках питания.

    Схемотехника данного блока не отличается от микросхем, у которых в одном корпусе и контроллер, и транзистор. Однако у данного решения более широкий спектр параметров, которые к тому же можно регулировать, а именно ток, выходную мощность и частоту.
    Теперь давайте рассмотрим схему более детально. Глядя на схему, мы видим обыкновенный обратноходовой блок питания.
    Принцип работы такого блока был подробно разобран в одном из предыдущих проектов автора. Сейчас затронем только основные моменты, и начнем с микросхем, которые можно сюда устанавливать. Серия UC3840 включает в себя 4 разные микросхемы.

    В свою очередь они разбиваются на 2 части: с 50-ти процентным заполнением и со 100-процентным.

    У тех, что заполнение 50% частота на выходе в 2 раза меньше, чем задающая. Для сборки обратноходового блока питания лучше использовать микросхемы именно с 50-ти процентным заполнением, чтобы обезопасить себя от насыщения сердечника. Следовательно, нам подходят UC3844 и UC3845 микросхемы. Между собой они отличаются только напряжением запуска, 9 или 18 вольт.

    На первый взгляд может показаться, что это не самый существенный момент. Но стоит подумать о том, какое напряжение мы подадим на затвор транзистора. При 18-ти вольтовой микросхеме нам придется на затвор подать именно такое напряжение. А вот при 9-вольтовой, мы можем спокойно ограничиться 12-13В.

    Еще стоит добавить, что по даташиту данные микросхемы стабильно работают от 0 градусов, поэтому для работ при отрицательных температурах желательно использовать серию UC2840.

    Теперь переходим к остальным частям схемы. Сперва рассмотрим входной фильтр.

    На нем производители зачастую экономят, но делать этого не стоит. В данном примере автор использовал Х конденсаторы на 0,15 мкФ и синфазный дроссель на специальном сердечнике.

    Следом идет основная емкость.

    Ее следует выбирать из расчета 1 мкФ на 1 Вт выходной мощности. Демпфер мы пока посчитать не можем, к нему вернемся после намотки трансформатора.

    Во многих ноутбучных (и не только) блоках питания можно заметить, что производители устанавливают последовательно 2 резистора для самозапита.

    Это делается из соображений надежности, так как в теории сетевое напряжение может пробить один резистор.
    Ниже у нас расположен силовой транзистор.

    Тут можно применять такие транзисторы как 4N60, 6N60 или даже 10N60. Здесь следует понимать, что чем мощнее транзистор, тем больше будут потери при переключении, так что всегда выбирайте транзистор с умом.

    Резистор ограничения тока нам любезно посчитает программа Старичка при расчете трансформатора.

    На выходе блока все довольно стандартно: диод, конденсатор и установлен дополнительный фильтр (дроссель и еще один конденсатор). Это помогает снизить пульсации на выходе блока питания.

    TL431 выступает в роли усилителя ошибки, которая управляет оптроном.

    Оптрон же необходимо запитывать прямо от выходного диода, а уже обратную связь можно брать после дополнительного фильтра. Таким образом мы избежим паразитных колебаний от дросселя.

    Ток светодиода оптопары выбираем примерно равной 10 мА.

    Для небольшой подстройки выходного напряжения на плату добавлен подстроечный резистор.

    На выходе не обошлось без резистора нагрузки, который удерживает блок в рабочем режиме, не позволяя сорваться в релейный.

    Мощность, которая на нем рассеивается, должна быть примерно равна 1Вт.

    Со схемой закончили, приступаем к изготовлению печатной платы. Скачать схему и печатку в архиве можно ЗДЕСЬ.
    Автор решил не заморачиваться и заказал изготовление печатной платы в довольно известной китайской компании по производству печатных плат.

    На выходе имеем печатные платы отличного заводского качества, что облегчает процесс сборки и наладки устройства.
    После запаивания всех элементов переходим к намотке трансформатора.


    Более подробно весь процесс изготовления обратноходового блока питания показан в видеоролике автора:

    Как уже было сказано выше, после намотки трансформатора мы можем рассчитать демпфер. Но для этого нам необходимо знать индуктивность рассеивания. Для этого коротим все выходные обмотки трансформатора и измеряем индуктивность первички.


    Запоминаем этот параметр и переходим в программу Старичка и открываем вкладку «Расчеты RCD клампера».

    В первую очередь нас интересуют вот эти параметры:

    С индуктивностью все понятно, а вот колебания нужно находить самому. Для этого включаем блок в сеть. Клампера у нас нет, поэтому сильно нагружать блок мы не будем, максимум 20% от номинала. Становимся земляным щупом на плюс (+) питания, а измерительным на сток транзистора.

    Нас сейчас интересуют свободные колебания. Для этого воспользуемся курсором и оценим длину одного периода.
    Как видим, период получился в районе 1,7 мкс.  Запоминаем это значение и смотрим второй период от индуктивности рассеяния. Он находится в начале обратного хода, сразу после выброса. Также с помощью курсора находим интересующее нас значение одного периода.

    Как видим, оно приблизительно равно 152 нс. Переносим полученные значения в программу, после чего производим расчет.


    Теперь определимся с амплитудой выброса. Транзистор у нас на 600В. Максимальное сетевое может достигать 370В. Следовательно, на выброс и отраженное напряжение остается всего 230В. Отраженное напряжение составляет примерно 130В. Значит выброс не должен превышать 100В.

    Программа посчитала емкость конденсатора 4,3нФ. Выброс получился 74В.

    Следующий этап - определение правильности выбора резистора.
    Конденсатор разряжается до напряжения 120В, что ниже отраженного напряжения, а это лишние затраты на заряд емкости. Исходя из этого нужно немного увеличить сопротивление резистора. В этом нам поможет вот это поле:

    В него необходимо ввести значение напряжения оставшегося на конденсаторе после выброса. Смотрим, как и в первый раз, осциллографом. Нам нужна разница между максимальным разрядом конденсатора и значением сразу после закрытия диода.

    Вот в принципе и все, сборка обратноходового блока питания завершена. Можно приступать к тестам. Первый тест под нагрузкой:


    Как видим, напряжение стоит на месте, значит обратная связь работает корректно.
    Второй тест - это тест на короткое замыкание. Коротим выход и смотрим, как отработает токовая защита.

    Ну и последний тест - тест на пульсации, куда же без них.


    Как видим, тут тоже все хорошо. На этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!

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

    Как сделать миниатюрный пауэрбанк (Power Bank)

    Простой повербанк

    9.3
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    9.8
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    10
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 9.72 из 10 (голосов: 6 / История оценок)

    Добавить комментарий

    24 комментария
    Инесса

    Какая тепловая мощность выделяется на резисторе в цепи первоначального запуска контроллера во время штатной работы блока питания? Соответствует ли напряжение на 1/4-ваттном резисторе, который шунтирует оксидный конденсатор входного фильтра, и рассеиваемая им тепловая мощность паспортным значениям?

    Сделайте на основе обратноходового преобразователя (питаемого напряжением, например, 15 В), измеритель напряжения пробоя p-n-переходов и др. Поставьте резистивный датчик силы выходного тока, транзистор (вместо транзистора оптрона), ограничитель выходного напряжения (стабилитрон + резистор) и будет очень нужный прибор. Самое главное, сделайте обзор. Сама хотела сделать обзор, но блоггер из меня никакой. Уверена, многим начинающим (и не только) электронщикам это понравится и пригодится. Идея. разумеется, не нова. Я на майские праздники такой сделала для проверки мощных полевых транзисторов с алика. Теперь не нарадуюсь. У мужа теперь транзисторы проверяю. Кстати, измерять высокое напряжение лучше до датчика тока, так как внутреннее сопротивление вольтметра практически не играет никакой роли. Погрешность (занижение) составит около вольта - падение напряжение на датчике тока. Если нужна схема, сообщите, вышлю.

    Продолжайте мастерить.

    ino53
    Цитата: sergeyp
    да и с логикой норм. вроде... )))
    Не всегда, ой, не всегда... smiles
    Цитата: Korolev
    Ну так я же "печатаю" одним пальцем... и пока нахожу нужную клавишу, остатки мозгов успевают "собраться"...
    Аналогично... smile


    Korolev
    sergeyp,
    Ну, если бы это было так ... да и с логикой норм. вроде... 
    Ну так я же "печатаю" одним пальцем (Гусары, молчать!!!), и пока нахожу нужную клавишу, остатки мозгов успевают "собраться" в одну "кучку"! Да и всё ведь познаётся в сравнении, как было, и как стало ... smile

    sergeyp
    Цитата: Korolev
    вообще живут своей жизнью!

       Ну, если бы это было так, мы видели бы здесь примерно как коменты 555 в известном состоянии, а этого не наблюдается, да и с логикой норм. вроде... )))
    Korolev
    sergeyp,
    руки трясутся не всегда, глаза (с помощью оптики) ещё видят ну а мозг- у некоторых молодых он в гораздо лучшем состоянии, и что они с его помощью делают? 
    Да в том-то и беда, что ручонки трясутся всегда, оптика нужна всё мощнее и мощнее, а мощная оптика сильно искажает, а остатки мозгов вообще живут своей жизнью! yes  

    ino53
    Цитата: Korolev
    именно ты, а не автор статьи-источника! Да кому это надо, лезть в источники!
    good100% за!  :-)))

    ino53
    Цитата: sergeyp
    но УГО-то, это никак не забудется... )))
    Ха! Тут бывает, встретишь мужика на улице, пару-тройку минут пообщаешься с ним, распрощаешься, и только потом вспоминаешь, как его зовут...  xaxa

    sergeyp
    Цитата: Korolev
    делать руками то, что когда-то не составляло никаких проблем, с возрастом всё труднее.

       Труднее, но руки трясутся не всегда, глаза (с помощью оптики) ещё видят ну а мозг- у некоторых молодых он в гораздо лучшем состоянии, и что они с его помощью делают? С возрастом избегаешь множества ошибок, которые бы совершил, а это даёт необходимое время для выполнения задуманного. И самое главное: не надо отрицательных эмоций, жить на позитиве и с интересом относиться к делу. А если интереса нет- бросить всё и отдохнуть! )))
    Korolev
    pogranec,
    нужно соблюсти некий баланс между статьей-источником и написанной статьей. 
    Да, но упрёки-то в некомпетентности чаще отгребаешь именно ты, а не автор статьи-источника! Да кому это надо, лезть в источники! smile
    Korolev
    sergeyp,
    Вы лукавите, это невозможно забыть! Это я к тому, что мастерство не пропьёшь 
    Забыть-то может и невозможно, а вот делать руками то, что когда-то не составляло никаких проблем, с возрастом всё труднее. Ручонки трясутся, глазёнки не видят, оптика здорово искажает линейность и "перспективу". Да и остатки мозгов уже не работают как раньше. yes
    sergeyp
    Цитата: ino53
    Что мне стоило когда то растрассировать

       Всё так, конечно уже не та хватка, труднее получается, но УГО-то, это никак не забудется... )))
    ino53
    Цитата: sergeyp
    Вы лукавите, это невозможно забыть! Это я к тому, что мастерство не пропьёшь,
    Если бы... Что мне стоило когда то растрассировать ТЭЗ на 24 DIP-14 корпуса, то же и сейчас на 10...15 разных элементов. cray
    ino53
    Цитата: pogranec
    вот конкретно "Схемотехника данного блока не отличается от микросхем" . Это дословно слова автора видео и этой самоделки
    Прикинем. Схемотехника - наука, вернее, раздел. Схема - ее продукт, тоже вещь  нематериальная (не листок, на котором она изображена!) Ну, про микросхему понятно, кусок камня, итого - абс. разные вещи. pardon И решение ведь простое - чуть расширить фразу:
    Схемотехника данного блока не отличается от СХЕМОТЕХНИКИ БЛОКОВ С микросхемОЙ, у которых в одном корпусе и контроллер, и транзистор.
    и ни одна собака (типа меня) тявкать не будет. pardon А так - безграмотность, умноженная на два...
    Вот под этим видео например: "Внимание! на схеме в ролике ошибка, тл431 подключена не правильно. В архиве все исправил."
    Во! Что, афтар-халтурщик не мог этого упомянуть?! xaxa И не надо его защищать, сам-то таких ляпов не допускаешь, или хотя бы стараешься... smile

    sergeyp
    Цитата: ino53
    Я уже и УГО это забыл..

       Вы лукавите, это невозможно забыть! Это я к тому, что мастерство не пропьёшь, а вот если его и не было... )))
    sergeyp
    Цитата: pogranec
    "Внимание! на схеме в ролике ошибка, тл431 подключена не правильно. В архиве все исправил.

       Всё мы прекрасно понимаем, но ведь и от рерайтера многое зависит, грамотный (специалист) сам разберётся и исправит ошибки, возможно даже улучшит подачу материала. Вот и здесь: он же видел предупреждение, неужели трудно извлечь правильную схему (или исправить) и вставить в материал? Поэтому, в основном и претензии... )))
    pogranec
    sergeyp,
    и если Погранец имеет понятие о том, что публикует,
    Аж самому удивительно  xaxa 
    Если серьезно, эти вопросы периодически возникают и задаются то одним, то другим. Я понимаю негодование спецов, но, во первых, все знать не возможно, во вторых, нужно соблюсти некий баланс между статьей-источником и написанной статьей.
    Насчет данной статьи. Честно не хотел встревать, если б не упомянули меня. Короче я немного видео просмотрел (не все), вот конкретно "Схемотехника данного блока не отличается от микросхем" . Это дословно слова автора видео и этой самоделки. 
    Т.е. при всем желании, что может пояснить рерайтер? А вообще, если делать что то по самоделке, желательно найти источник, потому как, все равно при рерайте ошибки неизбежны. И комментарии почитать тоже. 
    Вот под этим видео например: "Внимание! на схеме в ролике ошибка, тл431 подключена не правильно. В архиве все исправил."

    sergeyp
    Цитата: ino53
    так и не появится

       Появиться непросто: придётся что-то отвечать (причём бесплатно), и если Погранец имеет понятие о том, что публикует, то некоторые пользуются консультантами и каждый раз привлекать их на помощь это уже расходы... (((
    ino53
    Цитата: sergeyp
    это кадры из видео- так что вопросы как бы неуместны, непонятно кому их задавать..
    Ну как кому,  автору публикации... Почему то вот  Погранец или Лео считают своим долгом и исправлять, и ссылки давать, и не стесняются извиниться, если что, хотя чаще огрызаются... smile Конечно, проще выплеснуть ведро пом... полуфабриката, а потом и носа не казать... xaxa Вот обратите внимание, он (афтар) так и не появится в теме... pardon

    sergeyp
    Цитата: ino53
    Схема смазанная, плохо читается.

       Ещё бы, это кадры из видео- так что вопросы как бы неуместны, непонятно кому их задавать.. Согласен с Вами, только для заработка... (((
    ino53
    Как мне помнится, уважаемый TOOZPICK вообще не обременяет себя ответами и общением с быд... читателями. Гнать надо таких... Тем не менее пройдусь по публикации. Не указано ни одного параметра - напряжений, токов, мощностей, области применения... Пара цитат:
    -В руках автора побывало немалое количество блоков питания от ноутбуков. Попадались как отличные схемные решение, так и откровенно говоря не очень. -Ну и?... Какие из них какие?
    -Схемотехника данного блока не отличается от микросхем,... -По аналогия - песня не отличается от кирпича
    -Следом идет основная емкость... -Почему то вверх ногами...
    -Здесь следует понимать, что... так что всегда выбирайте транзистор с умом. -Как это?
    -посчитает программа Старичка при расчете трансформатора...-Уважаемого инженера с ником Starichok51, разработчика и изобретателя, так фамильярно... Или вы с ним в одном классе учились?
    -На выходе блока... конденсатор...  и еще один конденсатор... - Оба вверх ногами...
    -TL431 выступает в роли усилителя ошибки... Это не 431-я, не такое УГО и у нее 3 ноги...
    -Мощность, которая на нем рассеивается, должна быть примерно равна 1Вт. -Откуда это следует?
    -После запаивания всех элементов переходим к намотке трансформатора. -А раньше никак нельзя было?
    Схема смазанная, плохо читается...
    Публикация - халтура, только для заработка...
    Korolev
    ino53,
    Не, один электролит правильно нарисован! 
    Ну да, один из четырёх! Если бы все, можно было бы "списать" на:
    Я уже и УГО это забыл... 
    smile

    ino53
    Цитата: Korolev
    Я бы не назвал стандартным включение конденсаторов в обратной полярности!
    Я уже и УГО это забыл... pardon

    Не, один электролит правильно в схеме нарисован! xaxa

    Korolev
    На выходе блока все довольно стандартно: диод, конденсатор 
    Я бы не назвал стандартным включение конденсаторов в обратной полярности! smile

    sergeyp
       Управляющий TL431 на схемах всё- таки нужно было показать... )))

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии