자동차 증폭기용 500W 스위칭 전원 공급 장치. 계획, 설명

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자동차 증폭기용 500W 스위칭 전원 공급 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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기사에서 논의된 스위칭 전원 공급 장치는 소수의 저렴하고 일반적인 무선 부품을 사용하여 높은 효율과 높은 출력을 제공합니다. 장치의 이중 출력은 전원 공급 장치로부터 갈바닉 절연되어 있습니다. 전원의 개략도가 그림에 나와 있습니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

주요 기술 특성

AC 공급 전압, V ........... 220 +10% -20%
일정한 출력 전압, V ........... 75 + 75
최대 출력 전력, W ........................... 750
자동 생성 주파수, kHz ........................................................... 8
장치의 최대 효율, % .............................................. 92

장치의 프로토타입은 기사 [1]에 설명된 장치입니다. 극도의 단순성에 대한 대가는 출력 전압 안정화 및 과전류 보호 기능이 부족할 뿐만 아니라 인간의 귀로 들을 수 있는 주파수 범위에 있는 다소 낮은 변환 주파수입니다. 이러한 단점으로 인해 당사의 전원 공급 장치는 차고와 같은 특정 실외 애플리케이션에 권장됩니다.

스위칭 전원 공급 장치가 부하에 전달할 수 있는 전력은 대략 1마력과 같습니다. 벨로루시, 러시아 연방, 기타 유럽 국가에서 마력은 75kg x 1m 무게의 신체를 735,49875초 내에 들어올릴 수 있는 힘입니다. 미터법이라고 하는 이 마력은 엄격하게 745,6999와트입니다. 미국에서는 마력이 746와트의 전력에 해당한다고 믿어집니다. 그리고 전기마력이란 XNUMX와트의 전력을 의미합니다. 마력에 대한 모호한 정의로 인해 이 용어는 자주 사용되지 않습니다.

구성 요소의 목적 및 가능한 교체

SA1 전원 스위치는 키형 브랜드 B127B(250V, 8A), B127A(250V, 16A) 또는 B1024, SWR74(250V, 16A)로 사용할 수 있습니다. 저자 버전에서는 조명 스위치가 사용되었습니다. 서미스터 RK1은 전원이 켜질 때 충전 중에 커패시터 C5, C6, C9 및 SY가 소비하는 전류 펄스의 진폭을 줄입니다. NTC 서미스터 브랜드 - B57364-S 100-M(7,5A, 10Ω). 퓨즈 FU1은 장치 구성 요소에 오류가 발생한 경우 전원 공급 장치를 과부하로부터 보호합니다. 퓨즈 링크 브랜드 - VP2B-1 V, VPZB-1V, VPZT-2Sh 또는 VPB6-40. 배리스터 RU1은 전원 공급 장치의 입력 구성 요소를 과전압으로부터 보호합니다. 배리스터 브랜드 - CNR10D431, CNR14D431, CNR20D431, CNR10D471, CNR14D471, CNR20D471, TVR10431, TVR14431, TVR20431, TVR10471, TVR14471, TVR20471 또는 S14K275. 커패시터 C2와 1권선 인덕터 LXNUMX은 펄스 변환기에서 공급 네트워크로 고주파 간섭이 침투하는 것을 방지하는 L자형 네트워크 필터를 형성합니다.

L1 듀얼 스로틀은 Epcos에서 제조한 브랜드 B82725-A2602-N1을 선택했습니다. 이 인덕터는 2x3,9mH의 인덕턴스를 가지며 최대 250A의 교류에서 6V의 전압에서 작동하도록 설계되었습니다. 대체품으로 동일한 인덕터 브랜드 B82725-A2103-N1을 사용할 수 있습니다. 2x1,8mH의 인덕턴스를 갖고 10V의 교류 전압에서 최대 250A의 전류 흐름을 허용하는 제조업체입니다. 1권선 인덕터 L250은 독립적으로 만들 수 있습니다. 이를 위해 직경 160mm의 PELSHO 브랜드 권선을 코어 창이 채워질 때까지 함께 접힌 표준 크기 KP36x25x7,5의 MO-퍼멀로이 MP0,98 또는 MP1으로 만든 두 개의 반원형 자기 코어 위에 놓습니다. 권선을 놓기 전에 자기 회로는 광택 처리된 천이나 테프론과 같은 절연층으로 덮여 있습니다. 이는 펄스 변압기 TV2 및 TVXNUMX의 제조에서도 수행됩니다. 권선이 절연층을 밀어내거나 절단하지 않도록 하는 것이 중요합니다. 권선은 두 개의 와이어에 동시에 배치됩니다.

최대 2V의 교류 전압에서 작동하도록 설계된 커패시터 C300는 Epcos에서 제조한 B32923-A2474-M 또는 B81131-C1474-M 브랜드에서 선택할 수 있습니다. 고정 저항 R2, R3 및 바이폴라 트랜지스터 VT1, VT2는 디니스터의 아날로그를 형성합니다. 아날로그 dinistor 대신 ST Microelectronics의 dinistor 브랜드 KN102A 또는 DB3을 사용할 수 있습니다. 장치가 켜질 때 충전하는 순간 커패시터 C1은 정합 변압기 TV1의 권선 I를 통해 흐르는 전류를 소비하여 주요 트랜지스터에 대한 초기 제어 신호를 생성합니다. 커패시터 C1과 커패시터 C3...C6은 등급 K73-17을 사용할 수 있습니다. 커패시터 C1의 충전 전류는 일정한 저항 R1에 의해 제한됩니다.

다이오드 어셈블리 VD1과 커패시터 C5, C6, C9 및 SY는 전압 분배기를 형성하는 용량성 필터가 있는 주 정류기를 나타냅니다. 고정 저항 R11 및 R12는 각각 커패시터 C5, C9 및 C6, SY에서 전하를 제거합니다. 전해 커패시터 C7...C10은 K50-35 등급 또는 이와 유사한 등급으로 사용할 수 있습니다. VD1 다이오드 어셈블리는 CP1008, KVRS1008, KBU10K, BR1010, PBU1007, KBU10M, KBU1010, RS1007nnn KVRS1510 장치로 교체할 수 있습니다.

매칭 변압기 TV1은 M20NM-10 페라이트로 제작된 표준 크기 K5x2000x17의 하나의 토로이달 자기 코어로 제작됩니다. 자기 코어에 동시에 배치된 8개의 권선에는 직경 0,5mm의 PELSHO 와이어가 XNUMX회 감겨 있습니다.

고정 저항 R4 및 R5는 각각 바이폴라 트랜지스터 VT3, VT5 및 VT4, VT6의 기본 전류를 제한합니다.

강력한 바이폴라 트랜지스터 VT3...VT6은 컨버터의 스위칭 구성 요소 역할을 합니다. 2T812A 브랜드의 트랜지스터는 KT812A, KT840A 또는 더 나쁜 경우 KT828A로 교체할 수 있습니다. 트랜지스터 VT3...VT6은 각각 약 140cm2의 유효 면적을 갖는 6개의 독립 냉각기에 설치해야 합니다. 고정 저항기 R9...R3는 바이폴라 트랜지스터 VT6...VT6의 이미터 전류를 균등화하고 트랜지스터 스위칭 속도를 높이는 로컬 피드백 회로의 요소 역할을 합니다. 이러한 저항이 없으면 전류 과부하로 인해 주요 트랜지스터가 작동하지 않습니다. 저항기 R9...RXNUMX는 기생 인덕턴스가 가능한 한 작아야 합니다. 그렇지 않으면 주요 트랜지스터가 손상됩니다.

표시된 각 균등화 저항기는 1Ω 저항 및 0,25W 전력과 병렬로 연결된 2개의 영구 MLT 저항기로 구성될 수 있습니다. 다이오드 VD5...VD508 브랜드 HER8은 댐핑입니다. 06ETX10S, BYC600-04, HFA60TB08, HFA60TB10 또는 유사한 다이오드로 교체할 수 있습니다. 전류 제한 정저항 R1, 변압기 TV2의 권선 I 및 변압기 TV10의 권선 I은 포지티브 피드백 회로를 형성하며, 이로 인해 컨버터에서 자체 생성이 유지됩니다. 저항 R2은 병렬로 연결된 XNUMX개의 XNUMXW 저항으로 구성될 수 있습니다.

TV2 펄스 변압기는 M45NM-A 또는 M28NM-8 페라이트로 제작된 표준 크기 K2000x2000x17의 10개의 접힌 링 자기 코어로 제작됩니다. 권선 I은 직경 0,5mm의 와이어 103회전으로 구성되고, 권선 II는 직경 1,00mm의 51회전으로 구성되며, 권선 III은 직경 51mm의 1,6 + 200회전으로 구성됩니다. PET-1-200, PET-2-180, PETD-1, PETV-2, PETV-1, PEE130-2-MEK, PEE130-1-MEK, PEEI200 브랜드의 에나멜 절연 권선을 사용하는 것이 허용됩니다. -2, PEEI200-155 또는 PEF-6. 인터 와인딩 및 커버 단열은 바니시 처리된 패브릭 테이프를 사용하여 수행됩니다. 다이오드 VD9...VD2는 변압기 TV3의 권선 III에서 발생하는 펄스 전압을 정류하고 평활 커패시터 C4, C7, C8 및 C15은 이를 교류 구성 요소에서 필터링합니다. 이 다이오드는 브랜드 06ETH15, 06ETX12S 또는 DSEI06-50A에서 선택할 수 있습니다. 다이오드는 총 표면적이 각각 약 2cmXNUMX인 XNUMX개의 별도 냉각기에 장착해야 합니다.

조정

장치를 네트워크에 연결하기 전에 일부 구성 요소에는 위험한 전압이 걸려 있다는 점을 기억하십시오. 안전 규정을 따르세요.

일반적으로 전원은 서비스 가능한 부품으로 정확하게 다이어그램에 따라 조립된 경우 조정이 필요하지 않으며 조정 없이 즉시 작동을 시작합니다. 그러나 자가 발전이 발생하지 않으면 변압기 TV2의 권선 I의 스위칭 위상을 변경해 보아야 합니다. 매칭 트랜스포머 TV25의 자기 코어로 투자율이 높은(최소 1~2000) 페라이트로 만든 더 작은 직경의 토로이달 코어를 사용하는 경우 변환 주파수를 약 3000kHz까지 높일 수 있습니다. 불행하게도 이로 인해 주요 트랜지스터 VT3...VT6의 손실이 증가하고 전원 공급 장치의 효율성이 낮아집니다. 이는 정합 변압기 TV1의 권선 II 및 III의 펄스가 더 평평한 전면을 갖기 때문에 발생합니다.

문학

Gaino E., Moskatov E. 강력한 스위칭 전원 공급 장치. - 라디오, No. 9, 2004, p. 31,32.

저자: E.Moskatov, Taganrog, moskatov.narod.ru

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