DIY poderosa fonte de alimentação de comutação de 12 V

Bom dia, queridos amigos, neste artigo quero compartilhar com vocês minha experiência na criação de fontes de alimentação comutadas. Falaremos sobre como montar uma fonte de alimentação pulsada no chip IR2153 com suas próprias mãos.
O chip IR2153 é um driver de obturador de alta tensão, constrói diversos circuitos, fontes de alimentação, carregadores, etc. A tensão de alimentação varia de 10 a 20 volts, a corrente operacional é de 5 mA e a temperatura operacional é de até 125 graus Celsius.
Os presuntos iniciantes têm medo de montar sua primeira fonte de alimentação comutada, muitas vezes recorrem a unidades de transformadores. Ao mesmo tempo, eu também estava com medo, mas ainda assim me reuni e decidi experimentá-lo, principalmente porque havia peças suficientes para montá-lo. Agora vamos falar um pouco sobre o esquema. Esta é uma fonte de alimentação de meia ponte padrão com um IR2153 a bordo.

Detalhes

Ponte de diodo de entrada 1n4007 ou conjunto de diodos acabados classificados para uma corrente de pelo menos 1 A e uma tensão reversa de 1000 V.
É possível um resistor R1 de pelo menos dois watts e 5 watts é de 24 kOhm, um resistor é R2 R3 R4 com uma potência de 0,25 watts.
O capacitor eletrolítico no lado superior é de 400 volts e 47 microfarads.
Saída 35 volts 470 - 1000 microfarads. Capacitores de filtro de filme projetados para uma tensão de pelo menos 250 V 0,1 - 0,33 μF. Capacitor C5 - 1 nF. Capacitor de cerâmica, cerâmica C6 220 nF, filme C7 220 nF 400 V. Transistor VT1 VT2 N IRF840, um transformador de uma fonte de alimentação de computador antiga, uma ponte de diodos na saída cheia de quatro diodos HER308 ultrarrápidos ou outros similares.
No arquivo você pode baixar o circuito e a placa:
A placa de circuito impresso é feita em um pedaço de fibra de vidro de face única revestida com papel alumínio, usando o método LUT. Por conveniência, conectar a energia e conectar a tensão de saída na placa são terminais de parafuso.

Circuito de fonte de alimentação de comutação de 12 V

A vantagem desse circuito é que ele é muito popular e é repetido por muitos entusiastas de rádio amador como sua primeira fonte de alimentação e eficiência de comutação e, para não falar do tamanho. O circuito é alimentado por uma tensão de 220 volts na entrada; há um filtro que consiste em um estrangulamento e dois capacitores de filme projetados para tensões de pelo menos 250-300 volts com capacidades de 0,1 a 0,33 microfarads e podem ser retirados de uma fonte de alimentação de computador.
No meu caso, não há filtro, mas é desejável colocá-lo. Em seguida, a tensão fornecida à ponte de diodos é projetada para uma tensão reversa de pelo menos 400 volts e uma corrente de pelo menos 1 ampere. Você pode colocar a montagem final do diodo. Além disso, de acordo com o esquema, existe um capacitor de suavização com uma tensão de operação de 400 V, já que o valor de amplitude da tensão da rede elétrica é de cerca de 300 V. A capacitância deste capacitor é selecionada da seguinte forma: 1 μF por 1 Watt de energia, pois não vou bombear grandes correntes desta unidade no meu caso, existe um capacitor de 47 uF, embora centenas de watts possam ser bombeados para fora desse circuito. A fonte de alimentação do microcircuito é retirada da interrupção, um resistor de fonte de alimentação R1 é organizado aqui que fornece supressão de corrente, é aconselhável definir pelo menos dois watts mais potentes desde que aquecido, a tensão é retificada por apenas um diodo e fornecida ao capacitor de suavização e depois ao microcircuito. 1 pino do chip mais energia e 4 pinos é menos energia.
Você também pode montar uma fonte de energia separada e fornecê-la de acordo com a polaridade de 15 V. No nosso caso, o microcircuito opera com uma frequência de 47 - 48 kHz para essa frequência, um circuito RC é organizado com um resistor R2 de 15 kΩ e um capacitor de filme ou cerâmica de 1 nF. Nesse cenário, o microcircuito funcionará corretamente e produzirá pulsos retangulares em suas saídas que são alimentadas às portas de poderosas chaves de campo através dos resistores R3 R4, seus valores podem divergir de 10 a 40 ohms. Os transistores devem ser ajustados para o canal N; no meu caso, o IRF840 possui uma tensão de dreno de trabalho da fonte 500 V e uma corrente de drenagem máxima a uma temperatura de 25 graus 8 A e uma dissipação de potência máxima de 125 watts. Em seguida, de acordo com o esquema, existe um transformador de pulso, após o qual existe um retificador completo de quatro diodos HER308, os diodos comuns não funcionarão aqui porque não poderão trabalhar em altas frequências, por isso, colocamos diodos ultrarrápidos e depois da ponte a tensão já é fornecida ao capacitor de saída 35 V 1000 uF , e 470 microfarads de capacitâncias especialmente grandes na comutação de fontes de alimentação não são necessárias.
Vamos voltar ao transformador, que pode ser encontrado nas placas das fontes de alimentação do computador, não é difícil determinar aqui que é visível na foto a maior que precisamos. Para rebobinar um transformador, é necessário afrouxar a cola com a qual as metades de ferrite são coladas; para isso, pegamos um ferro de solda ou um secador de cabelo de solda e aquecemos lentamente o transformador, podemos abaixá-lo em água fervente por vários minutos e desconectar cuidadosamente as metades do núcleo. Enrolamos todos os enrolamentos básicos, enrolamos os nossos. Com base no cálculo que eu preciso para obter uma tensão na região de 12 a 14 volts, o enrolamento primário do transformador contém 47 voltas de fio de 0,6 mm em dois núcleos, fazemos isolamento entre o enrolamento com fita comum, o enrolamento secundário contém 4 voltas do mesmo fio de 7 núcleos . É IMPORTANTE enrolar em uma direção, isolar cada camada com fita, marcando o início e o fim dos enrolamentos, caso contrário não funcionará e, se funcionar, a unidade não poderá fornecer toda a energia.

Verificação de bloqueio

Bem, agora vamos testar nossa fonte de alimentação, já que minha versão está totalmente funcional, eu imediatamente a conecto à rede sem uma lâmpada de segurança.
Vamos verificar a tensão de saída, como a vemos na região de 12 a 13 V, ela não sofre muito com a queda de tensão na rede.
Como carga, uma lâmpada de automóvel de 12 volts com uma potência de 50 watts de corrente flui de acordo com 4 A. Se essa unidade for complementada ajustando a corrente e a tensão, colocando um eletrólito de entrada de maior capacidade, você poderá montar com segurança um carregador de carro e uma fonte de alimentação de laboratório.
Antes de iniciar a fonte de alimentação, é necessário verificar toda a instalação e ligar a rede elétrica por meio de uma lâmpada de segurança incandescente de 100 W, se a lâmpada estiver cheia, procurar erros ao instalar o bico, o fluxo não está lavado ou algum componente não está funcionando, etc. Se a lâmpada estiver montada corretamente, deve acender e apagar, isso nos diz que o capacitor na entrada está carregado e não há erros na instalação. Portanto, antes de instalar componentes em uma placa, eles devem ser verificados mesmo se forem novos. Outro ponto importante após o início da tensão no chip entre a saída 1 e 4 deve ser de pelo menos 15 V. Se não for assim, é necessário selecionar o valor do resistor R2.