하프 브리지 컨버터가 있는 스위칭 전원 공급 장치. 계획, 설명

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하프 브리지 컨버터가 있는 스위칭 전원 공급 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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안정화 없이 출력 전압을 조정할 수 있는 하프 브리지 컨버터가 있는 스위칭 전원 공급 장치의 이 회로는 납땜 스테이션에 전원을 공급하는 데 사용됩니다. 이 전원의 구성 및 조정은 어려움을 일으키지 않는 것이 주요 이점입니다. 제어 장치는 고주파 칩인 KR1156EU2 칩으로 만들어졌습니다. 푸시-풀 고주파 스위칭 전원 공급 장치 구축에 최적화된 PWM 컨트롤러.

장치의 구성표가 그림에 나와 있습니다. 5.23. 주전원 전압은 다이오드 브리지 VD1에 의해 정류되는 필터 C1, L2, C1에 공급되고 전류 제한 저항 R6을 통해 커패시터를 충전합니다. 다리의 한쪽 어깨를 형성하는 SP 및 C12. 다른 어깨는 트랜지스터 VT1, VT2로 구성되며 변압기 T2의 1차 권선은 브리지의 대각선에 연결됩니다. 전계 효과 트랜지스터 VT2, VT1는 DA2 미세 회로의 출력에서 펄스에 의해 번갈아 열리고 VT1는 미세 회로에서 직접 제어되고 VT1은 갈바닉 절연 역할을하는 변압기 T8을 통해 제어됩니다. 저항 R9 및 RXNUMX는 게이트 커패시턴스와 함께 형성되는 게이트 회로에 포함됩니다. 스위칭 잡음을 줄이는 저역 통과 필터.

칩. KR1156EU2 PWM 컨트롤러에는 상당한 출력 전류(수신 및 발신 모두)를 위해 설계된 11개의 출력 단계(핀 14, 0,5)가 있습니다. 일정 - 2A, 펄스 - 최대 5A. 마이크로 회로는 내부 생성기, 주파수에 의해 제어됩니다. 그 중 단자 6에 저항을 연결하고 단자 5에 커패시터를 연결하도록 설정됩니다(그림 7의 R5.23, C50). 이 경우 변환기 주파수는 XNUMXkHz로 선택됩니다.

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출력 신호의 펄스 폭 변조를 위해 플립 플롭과 오류 신호 증폭기로 구성된 장치가 사용됩니다. 오류 신호 증폭기의 도움으로 음의 피드백을 증폭기의 입력에 적절한 방식으로 연결하여 출력 전압의 일부를 기준 전압과 비교하여 출력 전압을 안정화시킬 수 있습니다. 그러나 이 디자인에서는 이 가능성이 사용되지 않으므로 다음과 같이 연결됩니다. 마이크로 회로(핀 2)의 비반전 입력에는 기준 전압원(핀 5,1)에서 +16V의 전압이 공급됩니다. 톱니파 전압은 핀 7에서 핀 6에 적용됩니다. 증폭기의 반전 입력(핀 1)은 저항 R4를 통해 공통 와이어에 연결됩니다.

이를 포함하면 오류 신호 증폭기가 출력 펄스의 최대 지속 시간으로 설정됩니다. 펄스 지속 시간을 제어하기 위해 또 다른 컨트롤러 기능인 핀 8이 있는 "소프트 스타트" 노드가 사용되었습니다. 약 2,25~4,5V의 전압이 이 핀에 적용되면 출력 펄스의 지속 시간이 조정됩니다. 최대값에서 0 ~ 100% 이내. 펄스의 최대 지속 시간은 각각 반주기 지속 시간의 80%입니다.

핀 8의 전류는 매우 작습니다(대략 10µA). 커패시터를 이 출력에 연결하여(소위 "소프트 스타트"를 수행할 수 있습니다. 컨버터 작동이 최소 펄스 지속 시간으로 시작되고 점차적으로 커패시터 충전으로 인해 고정 값으로 증가합니다. 이 장치에서 가변 저항 R2에 의해 조정되는 펄스 지속 시간 및 출력 전압 저항은 기준 전압 +1V에 연결된 분배기 회로 R3.R5,1에 연결됩니다.

미세 회로의 핀 9의 목적은 전류 보호입니다. 트랜지스터 VT2를 통과하는 전류가 1A를 초과하면 핀 9의 전압이 1V를 초과하고 마이크로 회로의 출력이 전류 사이클이 끝날 때까지 "꺼짐"상태로 전환됩니다. 마이크로 회로의 공급 전압은 핀 15에 공급됩니다. 별도의 전원 공급 핀(핀 13)과 공통 와이어(핀 12)를 사용하면 필요한 경우 간섭 원인인 강력한 출력 스테이지를 나머지에서 분리할 수 있습니다. 변환기의.

마이크로 회로에 대한 공급 전압은 다이오드 VD12, VD13 및 커패시터 C10의 정류기에서 나옵니다. 장치가 네트워크에 연결되면 이 전압이 없으므로 초기 시동 문제를 해결해야 합니다. 이를 위해 다음과 같은 미세 회로 기능이 사용됩니다. 미세 회로의 공급 전압이 9V 미만이면 컨트롤러가 꺼진 상태이고 신호가 출력됩니다. A와. 부재시 미세 회로는 1mA 정도의 전류를 소비하고 저항 R6을 통해 충전되는 커패시터 C7을 우회하지 않습니다.

전압이 약 9,8V에 도달하면 마이크로 회로가 켜집니다. 변환기가 시작되고 변압기의 권선 III에 전압이 나타나 작동 중에 정류되어 미세 회로에 전원을 공급합니다 (이 장치에서 약 15V). 미세 회로의 핀 15에는 약 0,8V의 히스테리시스가 있으므로 공급 전압이 9V 아래로 떨어질 때만 미세 회로가 꺼지므로 미세 회로를 시작할 때 핀 15의 전압이 단기적으로 감소합니다. 꺼져.

이미 언급했듯이 출력 A 및 B(각각 핀 11 및 14)의 파형은 반주기의 최대 80% 지속 시간을 갖는 번갈아 나타나는 펄스이므로 하나의 트랜지스터를 닫고 여는 사이에는 상당히 큰 간격이 있습니다. 또 다른. 결과적으로 두 트랜지스터가 모두 열리는 순간이 제외되고 통과 전류가 없습니다.

권선 II의 출력 전압은 다이오드 VD14 ... VD17에 의해 정류되고 인덕터 L2를 통해 커패시터 C13으로 공급된 다음 컨버터의 출력으로 공급됩니다. 인덕터 L2의 목적은 정류된 직사각형 펄스 시퀀스에서 일정한 구성 요소를 선택하는 것입니다. 정류 전압 펄스 사이의 일시 중지에서 모든 정류기 다이오드가 열리고 이를 통해 인덕터에 축적된 에너지가 부하로 들어갑니다.

블록은 수입 및 국내 생산 부품을 사용합니다. 역 전압 1V 및 최대 전류 06A의 VD600 - W1,5M 다이오드 브리지; SP, C12 - Jamicon의 병렬 연결된 커패시터 47uF 160V 14개; VD17...VD22 - 역전압이 100V이고 최대 전류가 2A인 수입 SF35 다이오드; 복구 시간 XNUMXns. 장치의 효율과 잡음 수준은 이러한 다이오드의 속도에 크게 의존한다는 점에 유의해야 합니다.

변압기 T1은 M10NM6 페라이트로 만든 K4,5x2000x1 링에 감고, 권선수 I는 50, II는 40, 선경은 0,15mm, 변압기 T2는 M31NM18,5 페라이트로 만든 K7x1000x1 링에 감고, 권선 I에는 직경 160mm의 PEV 와이어 1 0,3회, II-직경 40mm의 동일한 와이어 0,6회, III-직경 2mm의 와이어 15x0,15회가 포함됩니다. 인덕터 L2는 페라이트 M20NM10로 만든 K5x2000x1 링에 링 간격이 1,5mm로 감겨 있습니다. 회전 수 - 소프트웨어, 직경 0,5mm의 와이어. 틈은 금속 용 쇠톱 또는 다이아몬드 휠이있는 "그라인더"로 만들어지며 강도를 위해 텍스 트 라이트 개스킷이 틈에 접착됩니다.

트랜지스터는 작은 방열판에 장착됩니다. VD7, VD8 - 18V의 총 안정화 전압을 위해 직렬로 연결된 두 개의 제너 다이오드. 나머지 세부 사항은 펄스 소스에 일반적입니다.

장치를 설정할 때 외부 +15V 전원 공급 장치가 DA10 마이크로 회로의 핀 1 및 12에 연결되고 출력 A 및 B의 신호 존재 여부, 저항 R2에 의해 조절될 때 펄스 지속 시간의 모양 및 변경이 확인됩니다. 필요한 경우 필요한 제어 범위에 대해 저항 R1 및 R3을 선택합니다.

또한 220V 대신 +30V 소스를 끄지 않고 40 ~ 12V 정도의 전압을 연결하고 트랜지스터의 접합점에서 신호를 확인하고 장치의 출력과 커패시터 C10의 전압. 전압은 정상 상태에 비해 비례적으로 감소해야 합니다.

그런 다음 +12V 소스를 제거하고 장치를 220V 네트워크에 연결할 수 있습니다.마지막으로 T2 변압기의 권선 I 및 III의 권선 수가 지정됩니다. III - + 15V 전원 공급, 뿐만 아니라 권선 II - 필요한 최대 소스 전압.

저자: Semyan A.P.

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