18W 저전압 납땜 인두 전원 공급 장치. 계획, 설명

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18W 전력의 저전압 납땜 인두용 전원 공급 장치. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전

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독자들에게 제시된 기사에서는 최대 6W의 부하에 전력을 공급하기 위해 정격 출력 전압이 18V인 펄스 장치에 대해 설명합니다. 5V의 출력 전압으로 신속하게 전환할 수 있습니다. 원래 버전에서는 이 장치가 저전압 납땜 인두에 전원을 공급하는 데 사용되었지만 5V용으로 설계된 적절한 전력의 모든 부하에 사용할 수 있습니다. 또는 6V.

현재 마이크로 전자 공학은 가정용 및 산업용 장비에 널리 보급되어 220V 납땜 인두는 더 이상 수리뿐만 아니라 아마추어 무선 작업에도 적합하지 않습니다. 공급 전압이 낮은 저전력 '미니 납땜 인두'를 사용해야 합니다. 일반적으로 상당한 크기와 무게를 지닌 고전적인 변압기 전원 공급 장치가 사용됩니다. 그러나 가정용(뿐만 아니라) 장비의 전원 공급 장치로 플라이백 스위칭 전원 공급 장치(SMPS)를 사용하려는 현대적인 추세와 이를 위한 광범위한 미세 회로의 출현으로 인해 가볍고 작은 크기의 장치를 조립할 수 있게 되었습니다.

제안된 전원 공급 장치 옵션은 공칭 전압 6V 및 최대 18W 전력의 납땜 인두와 함께 작동하도록 설계되었습니다. 이 장치는 납땜 인두 공급 전압을 5V까지 단계적으로 감소시키며, 이는 납땜 인두 전력이 최대 70% 감소하는 것과 같습니다. SMPS의 통과 용량이 작기 때문에 정전기에 민감한 요소를 다루는 데 사용할 수 있습니다.

주요 기술 특성

입력 전압 간격, V .......180...250
정격 변환 주파수, kHz ......100
정격 출력 전압, V ....... 6
부하 전류, A ....... 0 ... 3

그림에서. 그림 1은 납땜 인두용 전력 변환기의 다이어그램을 보여줍니다. 장치의 주요 요소는 특수 TOP223Y 마이크로 회로입니다. 이러한 SMPS의 설계는 기사 [1]에 자세히 설명되어 있습니다.

쌀. 1 (확대하려면 클릭)

장치는 두께가 1,5...2mm인 유리섬유 호일로 제작된 인쇄 회로 기판에 한쪽 면이 조립되어 있습니다. 그 그림은 그림 2에 나와 있습니다. 1. 크기를 줄이기 위해 장치는 수입된 산화물 커패시터를 사용합니다. 커패시터 C5, C400는 최소 250V의 공칭 DC 전압 또는 최소 50V의 교류 전압을 위한 세라믹 또는 필름이고, 나머지는 최소 1V의 전압을 위한 세라믹입니다. 저항 R2, R4, R8, R3, 다이오드 VD4, VD1는 보드에 수직으로 설치됩니다. 신뢰성을 높이기 위해 출력 회로의 인쇄 도체(트랜스포머 TXNUMX의 권선 III에서 출력까지 - 인쇄 회로 기판 도면에서는 다른 회로보다 약간 넓습니다) 주석 도금 중에 납땜 층을 늘려 "강화"하는 것이 좋습니다. .

18W 저전압 납땜 인두 전원 공급 장치
그림. 2

요소 R4 및 C8은 변환기의 불안정한 시동의 경우 제조업체의 권장 사항에 따라 예약되었지만 필요하지 않았습니다. 출력 정류기는 TO-220 패키지의 듀얼 쇼트키 다이오드를 사용합니다. 출력 필터 L2의 초크는 채워질 때까지 9mm PEV-12 와이어가 있는 개인용 컴퓨터의 결함이 있는 전원 공급 장치에서 2x0,5mm 크기의 아령 모양의 페라이트 자기 코어에 감겨 있습니다. 중고 부품 교체에 대한 권장 사항은 기사 [1]에서도 확인할 수 있습니다.

DA1 컨버터 칩과 VD5 다이오드는 1mm 두께의 구리판으로 만들어진 방열판에 설치됩니다. 소재의 유연성 덕분에 냉각 표면이 최대인 방열판을 비교적 쉽게 제작할 수 있었다. 방열판의 모양과 크기는 그림 3에 표시된 장치 보드의 외관으로 판단할 수 있습니다. 4. 완제품은 그림 XNUMX에 나와 있습니다. XNUMX.

18W 저전압 납땜 인두 전원 공급 장치
그림. 3

18W 저전압 납땜 인두 전원 공급 장치
그림. 4

전원 스위치는 상단 덮개에 있고 LED는 별도의 작은 보드에 장착되어 덮개에 접착됩니다. LED HL2는 녹색, HL1은 빨간색입니다. LED HL2는 출력 전압이 있음을 알리고, HL1은 스위치 SA2가 출력 전압 감소 모드로 설정된 경우 스위치 SAXNUMX에 의해 켜집니다.

이 장치는 기성품인 인덕터 L1 - 서지 보호기 PMCU-0330 0,4A 300V 또는 문서 [1]에서 제안한 대로 직접 만든 제품을 사용합니다. 스위치 SA2 - B1550(SS8) 슬라이드 50V를 두 개의 수평 위치에 가져왔습니다. 전원 커넥터(다이어그램에 표시되지 않음) - 블록의 RF-180S 플러그, 각진 250핀 2,5V/210A, 출력 커넥터(다이어그램에 표시되지 않음) - DS-1. 전원 스위치 SA719 - SC101(SMRS-250), 1V/223A 또는 유사. TOP224Y 칩은 회로 변경 없이 TOP6-XNUMX에 의해 전력 증가로 교체될 수 있습니다. 유일한 차이점은 설계 비용이 더 비싸진다는 것입니다.

변환기 변압기는 6x6x24mm 크기의 W자형 자기 코어 W24x6에 조립되며 투자율은 1500~2000인 페라이트로 만든 로우 프로파일 프레임입니다. 프레임과 자기 회로 세트는 상점에서 구입했는데 가격 외에는 아무것도 알 수 없었습니다.

TOP22X 미세 회로 라인에는 전류 제한 저항이 내장되어 있어 내부 과전류 보호 기능이 있으므로 제조된 변압기의 매개변수(주로 XNUMX차 권선의 인덕턴스)가 가장 중요합니다.

변압기를 "맹목적으로" 감아도 원하는 결과를 얻지 못했습니다. 인덕턴스를 측정하기 위한 장비를 구입해야 했고 그 후 XNUMX차 권선의 회전 수를 결정하는 문제가 사라졌습니다.

TOP1Y에 대한 기사 [223]의 권장 사항과 지정된 자기 회로를 사용하여 인덕턴스 값인 1300μH를 결정했습니다. 알려진 바와 같이 자기 코어가 있는 코일의 인덕턴스(마이크로헨리 단위)는 다음 공식으로 계산됩니다.

패 = (해당 없음)²,

여기서 N은 회전 수입니다. K는 자기 회로의 매개변수입니다.

다음으로, 적합한 자기 회로의 매개변수를 실험적으로 결정합니다. K를 계산하기 위해 프레임에 테스트 권선(예: 50회 감음)을 감고 비자성 재료(예: 텍스톨라이트)로 만들어진 0,2mm 두께의 외부 코어에 개스킷을 사용하여 변압기를 조립합니다. 때로는 자기 코어에 이미 미리 만들어진 간격이 있는 경우 추가 간격이 필요하지 않습니다.

변압기를 조립한 후 권선의 인덕턴스를 측정하고 기존 자기 회로의 K 계수를 결정합니다. 그런 다음 공식 N = K√에 따라L XNUMX차 권선에 필요한 회전 수를 계산합니다.

내 버전에서는 92차 권선에 직경 2mm의 PEV-0,3 와이어 13회전이 포함되어 있습니다. 권선 II - 동일한 와이어를 2회 감습니다. 출력 권선에는 0,5개의 코어로 감겨진 직경 XNUMXmm의 PEV-XNUMX 와이어 XNUMX개가 포함되어 있습니다. 권선의 위상 조정을 준수하는 것은 필수입니다. 권선의 시작은 다이어그램에서 점으로 표시됩니다.

모든 권선은 폴리에스테르 절연 테이프 TEA 5K5의 이중층으로 서로 절연되어 있으며, 총 두께가 0,1mm인 광택 천이나 기타 재료로 교체할 수 있습니다. 최종 조립 후에는 반드시 XNUMX차 권선의 인덕턴스를 측정하세요.

전원 공급 장치는 12x90x65mm 크기의 BOX-KA35 케이스에 조립됩니다. 냉각을 위해 하우징에 구멍이 뚫려 있습니다.

부품이 제대로 작동하고 설치 오류가 없으면 SMPS를 설정할 필요가 없습니다. 처음으로 전원을 켜는 경우 퓨즈 링크 FU1 대신 40-60W 전력의 백열등을 사용해야 합니다. 이것은 가능한 문제로부터 당신을 구할 것입니다. 내 경험에 따르면 223차 권선 및 권선 II의 위상 조정을 준수하지 않으면 TOP223Y 마이크로 회로가 비활성화되는 것으로 나타났습니다. 출력 권선의 위상 조정이 관찰되지 않으면 장치가 부하를 "유지하지 않습니다" , TOPXNUMXY 마이크로 회로의 내부 전류 보호가 트리거됩니다.

필요한 경우 자기 코어를 교체하고 선택하려면 기사 [5]를 참조하십시오.

보드를 직접 배선하는 경우 제조업체의 권장 사항을 고려해야 합니다. 높은 변환 주파수에서 최신 SMPS의 인쇄 회로 기판 토폴로지는 고유한 특성을 가지고 있습니다. TOP22X 시리즈 마이크로 회로의 매개변수와 함께 이러한 매개변수는 [6]에서 찾을 수 있습니다.

문학

Kosenko S. VDS 프로그램을 사용하여 TOPSwitch-II의 플라이백 SMPS를 설계합니다. - 라디오, 2006, No. 3, p. 30-32.
Terentyev E. 커패시턴스 및 인덕턴스 측정기. - 라디오, 1995, No. 4, p. 37.
Potachin I. 디지털 전압계용 LC 측정기 부착물. - 라디오, 1998, No. 12, p. 31.
Belenetsky S. 무선 아마추어의 인덕턴스 측정을 위한 첨부 파일입니다. - 라디오, 2005, No. 5, p. 26-28.
Kosenko S. 플라이백 변환기에서 수입 변압기의 국내 아날로그 선택. - 라디오, 2006, No. 5, p. 31.
TOP221 -TOP227. TOPSwitch-II. 221단자 오프라인 PWM 스위치. - URL: powerint.com/sites/default/files/product-docs/top227-XNUMX.pdf.

저자: S. 체르노프

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