Представляю вашему вниманию импульсный источник питания для УМЗЧ на популярной микросхеме IR2153.
– Защита от перегрузок и короткого замыкания как в первичной обмотке импульсного трансформатор, так и во вторичных цепях питания.
– Схема плавного пуска ИБП.
– Варистор на входе ИБП защищает от повышение сетевого напряжения выше опасного значения и от подачи на вход 380В.
– Простая и дешевая схема.
Основные технические характеристики ИБП (характеристики приведены для моего конкретного экземпляра):
Номинальная выходная мощность – 200Вт (до 500Вт с более мощным трансформатором)
Программная выходная мощность – 300Вт (до 700Вт с более мощные трансформатором)
Рабочая частота – 50кГц
Выходное напряжение – 2х35В (можно получить любое необходимое выходное напряжение в зависимости от намотки трансформатора).
КПД – не менее 90% (зависит от трансформатора)
Схема ИБП включает в себя так же: защиту от перегрузок и КЗ. Защита может быть настроена на любой необходимый ток срабатывания с помощью подстроечного резистора – R10. О срабатывании защиты свидетельствует свечение светодиода HL1. При активной защите, в аварийном состоянии ИБП может находится сколько угодно долго, при это он потребляет ток такой же как и на холостом ходу без нагрузки. В мой версии защита настроена на срабатывание при потреблении от ИБП мощности 300Вт и более. Это гарантирует то, что ИБП не будет перегружен и не выйдет из строя в результате перегрева. В качестве датчика тока в данной схеме используются резисторы включенные последовательно с первичной обмоткой импульсного трансформатора. Это позволяет отказаться от трудоемкого процесса намотки токового трансформатора. При КЗ или перегрузке, когда падение напряжения на R11 достигает заданной величины, такой величины при котором на базе VT1 напряжение станет больше 0,6 – 0,7В, сработает защита и питание микросхемы будет шунтировано на землю. Что в свою очередь отключает драйвер и весь БП в целом. Как только перегрузка или КЗ устранено, питание драйвера возобновляется и блок питания продолжает работу в штатном режиме.
Схема ИБП предусматривает плавный пуск, для этого в ИБП присутствует специальный узел, который ограничивает пусковой ток. Это необходимо для того, чтобы облегчить работу ключам при запуске ИБП. При подключении ИБП в сеть, пусковой ток ограничивается резистором R6. Через данный резистор течет ВЕСЬ ток. Этим током заряжается основная первичная емкость С10 и вторичные емкости. Все это происходит в считанные доли секунд, и когда зарядка завершена и ток потребления снизился до номинального значения, происходит замыкание контактов реле К1 и контакты реле шунтируют R6, тем самым запуская ИБП на полную мощность. Весь процесс занимает не более 1 секунды. Этого времени достаточно чтобы завершились все переходные процессы.
Драйвер запитывается непосредственно от сети, через диод и гасящий резистор, а не после основного выпрямителя от шины +310В как это делают обычно. Такой способ запитки дает нам сразу несколько преимуществ:
1. Снижает мощность рассеиваемую на гасящем резисторе. Что снижает выделение тепла на плате и повышает общий КПД схемы.
2. В отличает от запитки по шине +310В обеспечивает более низкий уровень пульсаций напряжения питания драйвера.
На входе блока питания, сразу после предохранителя установлен варистор. Он служит для защиты от повышения напряжение в сети выше опасного предела. При аварии сопротивление варистора резко падает и происходит короткое замыкание, в следствии которого перегорает предохранитель F1, тем самым размыкая цепь.
Таким вот образом я тестировал ИБП на полной мощности.
Для увеличения выходного напряжение более 45В необходимо заменить выходные диоды VD5 VD6 на более высоковольтные.
Для увеличение выходной мощности необходимо использовать сердечник с большей габаритной мощностью и обмотками, намотанными проводом большего сечения. Для установки другого трансформатора придется изменить рисунок печатной платы.
Печатная плата в готовом виде выглядит так (выполнено ЛУТом):
Список радиоэлементов
| Denominación | Estilo | Nominal | Número de | Nota al pie |
|---|---|---|---|---|
| Драйвер питания и MOSFET |
IR2153D
|
1 | ||
| VT1 | Биполярный транзистор |
2N5551
|
1 | |
| VT2 | Биполярный транзистор |
2N5401
|
1 | |
| VT3 | Биполярный транзистор |
KSP13
|
1 | Или MPSA13 |
| VT4, VT5 | MOSFET-транзистор |
IRF740
|
2 | |
| VD2, VD4 | Выпрямительный диод |
HER108
|
2 | Или другой быстрый диод |
| VD3 | Выпрямительный диод |
1N4148
|
1 | |
| VD5, VD6 | Diodo Schottky |
MBR20100CT
|
2 | Или другой на соответствующее напряжение и ток |
| R5 | Резистор 0,25Вт | 47 кОм | 1 | |
| R4, R7 | Резистор 0,25Вт | 15 кОм | 2 | |
| R3 | Резистор 0,25Вт | 100 Ом | 1 | |
| R1 | Резистор 0,25Вт | 8.2 кОм | 1 | |
| R8, R9 | Резистор 0,25Вт | 33 Ом | 2 | |
| R2 | Резистор 2Вт | 18 кОм | 1 | |
| R11, R11 | Резистор 2Вт | 0,2 Ом | 2 | |
| R6 | Резистор 2Вт | 22 Ом | 1 | |
| C4, C5, C7 | Электролит | 220 мкФ х 16В | 3 | |
| C10 | Электролит | 330 мкФ х 400В | 1 | |
| С13, С14, С15, C16 | Электролит | 1000 мкФ х 63В | 4 | |
| С1, С3, С17, С18 | El condensador no polar | 100 нФ х 400В Х2 | 4 | |
| C2 | El condensador no polar | 470 нФ х 400В | 1 | |
| С11, С12 | El condensador no polar | 1 мкФ х 400В | 2 | |
| С6, C8 | El condensador no polar | 1 нФ | 2 | Керамические |
| C9 | El condensador no polar | 680 нФ | 1 | Керамический |
| R10 | Podstroechnыy Resistencia | 3.3 кОм | 1 | Многооборотный |
| HL1 | Diodo emisor de luz | Красный 5мм | 1 | Только красный! Другие цвета не допустимы! |
| VDS1 | Выпрямительный диод |
1N4007
|
4 | |
| VDS2 | El puente de diodos | RS607 | 1 | |
| VD1 | Стабилитрон | 1N4743 | 1 | 13В 1.3Вт |
| VDR1 | Варистор | MYG14-431 | 1 | |
| K1 | El relé | TIANBO HJR-3FF-S-Z | 1 | Катушка 12В 400Ом |
Fuente:cxem.net