500-ваттный, 200 кГц источник питания, использующий стабилизацию по току

June 10, 2010 by admin Комментировать »

узлы схемы допускают некоторую модификацию без существенного из­менения основных принципов работы.

Первое, что следует сделать, это познакомиться с блок-схемой (рис. 18 и 19) и цоколевкой ИС CS 3842А, так чтобы можно было оценить ос­новные связи в схеме. Основная часть этой схемы аналогична обыкновен­ной схеме источника питания с ШИМ. Например, нет ничего необычного в нестабилизированном источнике питания, который преобразует пере­менное напряжение сети в постоянное напряжение 340 В для работы двух коммутаторов на МОП-транзисторах. Когда этот нестабилизированный ис­точник подключен к сети 120 В, он работает как удвоитель напряжения. Если переключатель напряжения сети переключен в положение 240 В, то в этом случае источник постоянного напряжения работает как двухполупе­риодная мостовая схема. В любом случае получается одно и тоже постоян­ное напряжение. Предостережение: не подключайте сеть с напряжением 240 В при переключателе, находящемся в положении 120 В.

Довольно интересен вариант возбуждения мощных транзисторов. Трансформатор драйвера 72 имеет две вторичных обмотки. Очень важна фазировка этих обмоток, потому что с их помощью один несимметрич­ный выход ИС С53842А, обеспечивает работу последовательно соединенных мощных МОП-транзисторов. Примечательно, что мощность выходного сигнала управляющей ИС такова, что делает ненужным предварительный усилитель. (Емкость цепи затвора мощных МОП-транзисторов часто зат­рудняет их переключение на высоких частотах.) МОП-транзисторы обра­зуют однотактный, а не двухтактный каскад.

В этой схеме, чтобы получить напряжение питания для управляющей ИС после начала работы, используется вспомогательная обмотка силово­го трансформатора 71; до этого, постоянное напряжение для управляю­щей ИС поступало от основного выпрямителя через резистор, имеющий сопротивление 250 кОм. Как показано на рисунке, вспомогательная об­мотка подключена к выпрямителю со стабилитроном и конденсатором фильтра емкостью 100 мкФ.

Теперь рассмотрим другой, не традиционный для схемотехники, подход. Об­ратите внимание на использование небольшого трансформатора Г4 в качестве элемента развязки в цепи обратной связи по напряжению. Более привычным является применение для этой цели оптрона. Обычно трансформатор использу­ется для считывания переменной составляющей напряжения, а не фильтрован­ного постоянного напряжения. Но здесь он используется для передачи инфор­мации о постоянной составляющей выходного напряжения в цепь обратной связи. Выпрямленное, но нефильтрованное напряжение используется для пере­ключения транзистора 2N3904. Напряжение одной из вторичных обмоток, вып­рямленное с помощью диода и конденсатора фильтра, поступает на вывод ИС С53842А (из двух диодов 17W14, только один выполняет функцию выпрямления; другой обеспечивает температурную компенсацию). Поскольку вывод 2 является входом усилителя сигнала ошибки, то неважно, получен сигнал ошибки непос­редственно от оптрона или от схемы, состоящей из трансформатора и выпрями­теля, как это сделано в рассматриваемом источнике питания.

clip_image002

Рис. 18.18. Схема 500-ваттного, 200 кГц источника питания, исполь­зующего стабилизацию по току. Заслуживает внимания сочетание высокой мощности и высокой частоты переключения. Специалист с большим практическим опытом может сделать эту схему проще. Cherry Semiconductor Corp.

clip_image004

Рис. 18.19. Блок-схема CS-3842A регулятора ИС со стабилизацией по току. Cherry Semiconductor Corp.

Ниже приведена основная информация о конструкции силового трансформатора 71:

— Сердечник PQ 4040 из пермалоя фирмы Magnetics Inc.

— Первичная обмотка 30 витков из шести проводов МЬ24 в па|мшлель.

— Вторичная З-вольтоеая обмотка два витка медной фшшги толщи­ной 0,4 мм и шириной 2,3 см.

— Вторичная ± 12’вольтаеая обмотка две секции по 5 витков, исполь­зующие два провода МЬ19 в параллель.

— Вспомогательная вторичная обмотка использует две раздельных обмотки, соединенных параллельно. Каждая из этих обмоток содержитг четыре витка проводом №30.

Причиной использования в первичной обмотке шести параллельно соединенных проводов является желание понизить потери, связанные со скин-эффектом, которые были бы выше при использовании одного про­вода большого диаметра. Секционирование вторичных обмоток уменьша­ет индуктивность рассеяния. В действительности секционирована также и первичная обмотка. Основная идея состоит в том, чтобы создать рас­пределенную обмотку так,, чтобы между всеми обмотками была макси­мально возможная связь. Рекомендуется также между первичной и 5-вольтовой вторичной обмотками помешкать экран.

Силовой трансформатор был рассчитан для работы со значениями магнитной индукции значительно ниже тех, при которых наступает на­сыщение материала серде^ика при высоких температурах и равных при­близительно 3000 гауссам. В некоторых случаях может оказаться полез­ным тонкий воздушный зазор.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты