Универсальный обратноходовый преобразователь на 65 Вт с входом переменного тока и несколькими выходами

November 27, 2011 by admin Комментировать »

Этот импульсный источник питания можно использовать для электронных изделий, которые подключаются к источникам питания напряжением от 85 до 240 VAC. Данный конкретный источник питания можно "масштабировать" для обеспечения выходной мощности от 25 до 150 Вт. Он может использоваться в таких изделиях как небольшие офисные АТС и т.п. Общая схема рассматриваемого преобразователя показана на рис. 3.72.

Проектная спецификация

Диапазон входного переменного напряжения: 90-240 В, 50/60 Гц. Выходы:

. +5 VDC, номинальный ток 1 А, минимум 750 мА; . ±12 VDC, номинальный ток 1 А, минимум 100 мА;

•                +24 VDC, номинальный ток 1,5 А, минимум 0,25 А. Напряжение пульсации на выходе:

. +5 В, ±12 В — 100 мВ (максимум);

•                +24 В — 250 мВ двойной амплитуды (максимум). Выходная стабилизация:

•                +5 В, ±12 В — максимум ±5%;

•                +24 В — максимум ±10%.

Защита системы и дополнительные свойства:

•                подавление низкого уровня на входе — источник питания и само изделие перестает функционировать всякий раз, когда входное напряжение падает ниже 85 VAC ± 5%;

•                сигнал пропадания питания микропроцессора — система питания должна содержать выход открытого коллектора на тот случай, когда напряжение на выходе +5 В падает ниже уровня 4,6 В ± 5%.

Предпроектные оценки "черного ящика" (см. раздел 3.4)

Примечание

Для первичной обмотки используйте провод #20 по стандарту AWG или эквивалентный ему.

Оценка максимального тока: /рк = 5,5 ■ Pout / Fin(min) = 5,5 ■ 65 Вт / 127 В = 2,81 А. Охлаждение

Приблизительный подсчет для обратноходовых преобразователей на основе полевого МОП-транзисторах: 35% потерь — на МОП-транзисторах и 60% — в выпрямителях.

Оценка потерь — 16,25 Вт (при КПД 80%).

Полевые МОП-транзисторы: PD = 16,25 Вт ■ 0,35 = 5,7 Вт.

Выпрямители:

•                Лх+5) = (5/65) ■ 16,25 Вт ■ 0,6 = 0,75 Вт;

•                ^Di2) = (12/65) ■ 16,25 Вт ■ 0,6 = 1,8 Вт;

•                ^d(+24) = (36/65) ■ 16,25 Вт ■ 0,6 = 5,4 Вт.

Примечание

Такое рассеяние тепла происходит внутри свободностоящих навинченных радиаторов (например, радиаторы из термаллоя).

Предпроектные решения

Топологией данного проекта является изолированный обратноходовый преобразователь с несколькими выходами, который должен удовлетворять требованиям безопасности UL, CSA и VDE. Эти требования влияют на конструкцию конечного корпуса, трансформатора и контура обратной связи по напряжению.

В качестве схемы управления следует использовать микросхему контроллера UC3843P, работающего в токовом режиме на частоте 50 кГц.

Проектирование трансформатора (см. раздел 3.5.4)

В рассматриваемом приложении обычно в качестве типа сердечника выбирают "Ш-Ш". Для данного уровня мощности подходящим размером будет квадрат со стороной примерно 28 мм. В нашем примере будем использовать материал "F" компании Magnetics, Inc. (феррокскуб ЗС8). Номера для элементов сердечника от компании Magnetics, Inc.: сердечник F-4315-EC и катушка PC-B3515-L1.

Минимальная индуктивность первичной обмотки:

Воздушный зазор, требуемый для защиты сердечника от перехода в состояние насыщения:

Ближайший стандартный зазор для этого сердечника составляет 67 мил при AL, равном 100 мГн на 1000 витков. Окончательно для сердечника принимаем следующие номера: с зазором — F-4351-EC-02; без зазора — F-4351-EC-00.

Максимальное количество витков, требуемых для первичной обмотки:

Количество витков, требуемых для вторичной обмотки выхода +5В, составляет:

Определим количество витков для остальных обмоток:

Рис. 3.72. Автономный обратноходовый преобразователь на 65 Вт

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