01.11.2023

ir2153 90 kHz da yarim ko'prikli payvandlash inverteri. IR2151-IR2153 uchun kommutatsiya quvvat manbai sxemasi. Elektron komponentlar reytingi


Yangi qurilmani yig'ishda uni qanday quvvatlantirish kerakligi haqidagi savol tobora ko'proq qiynalmoqda. Ha, mos transformatorlar mavjud bo'lgan turli xil uskunalar juda ko'p bo'lsa yaxshi, lekin agar siz orqaga aylantirsangiz nima bo'ladi??? Transformatorni qayta o'rash yoqimli ish emas, hatto transformatorni hisoblash uchun ilovalar hisob-kitoblarda yordam bersa ham, qayta o'rash jarayonining o'zi ko'pincha bezovta qiladi.

Esimda, bir marta TSSh-180 bor edi, yaxshi anodli issiq trans va men uni orqaga o'rashga majbur bo'ldim. Ehtimol, men uni ikki kun davomida o'rab oldim, bundan tashqari, izolyatsiya yaxshiroq bo'lishi va shovqinli ovoz chiqarmasligi uchun uni lak bilan sepdim ... Men uni yig'dim, bu juda sog'lom. Men 3 kg og'irlik qildim va oyog'imga yiqilib tushdim. Men bularning barchasi haqida o'yladim va quvvat manbalarini almashtirishga o'tishga qaror qildim va buning sabablari juda ko'p.

Kommutatsiya quvvat manbalarini tanlash sabablari:

1. P Birinchi va unchalik muhim bo'lmagan sabab moliyaviydir. Bu erda biz bir xil TSH-180 a.-akkor 150-180 UAH turadi. IR2153 yig'ilishida 200 Vt SMPS 130-160 UAH turadi. Ha, farq katta emas, lekin sizning uyingiz kerakli qismlarga to'la. Misol uchun, men faqat IRF740 va IR2153 sotib oldim va 40 UAH to'ladim. Farqi nima??? Va men ham ozgina keraksiz narsalardan xalos bo'ldim)) Va biz ko'prik va banklar allaqachon hisob-kitobga kiritilganligini eslaymiz va buni trans uchun ham sotib olish kerak. Va yaxshi idishlar juda qimmatga tushadi. Va 22 000 mF o'rniga SMPSda siz 3300 mF qo'yishingiz mumkin va siz filtrlashdagi farqni ham sezmaysiz.

2. B Ikkinchi sabab - o'lcham. Translar og'ir, og'irligi 3-4 kg bo'lgan 200 vatt, 300 g og'irlikdagi SMPS va taxminan 120 * 120 mm bo'lgan taxta o'lchami bilan almashtiriladi. DVD qutisiga kuchli narsalarni yig'ish qulay, masalan, Lanzar ...

3. E u holda shovqinning past darajasi 20-20 000Hz oralig'ida bo'ladi. Bu bass kuchaytirgich uchun juda yaxshi, hatto ajoyib. Hech qanday shovqin, fon yo'q.

Diagrammada biz quvvat qismini ko'ramiz, unda quyidagilar mavjud: himoya zanjirlari (R1, R2, FU1), filtr C-R-C (C1, L1, C1), filtr ajratgichli rektifikator (VD1 (400V 3A), C3, C4, C6, C7 , R44, R6) va ikkita mosfet (VT1, VT2), transformator (T1) va ikkita shovqinni bostirish davri (R8C9, C8R7) o'z ichiga olgan asosiy qism.

Nazorat qismida ham murakkab narsa yo'q. Mikrosxemaning quvvat manbai ballast rezistor R9 va zener diodi VD2 dan iborat. filtri C10C11, va boshqa ballast rezistor R10. Ish paytida siz R9R10 ni olishingiz kerak bo'lishi mumkin.
PWM ish chastotasi R11C13 tomonidan o'rnatiladi. Va f=1/1.4*(R11+75Ohm)*C13 formulasi yordamida hisoblanadi. Bizning holatimizda f=1/1,4*(10000+75)*0,000000001=70896 Hz= 70,9 kHz chiqadi. Nol bilan ehtiyot bo'ling

Xo'sh, bu erda aytadigan hech narsa yo'q: VD4 dual diod, C14-L3-C15-C16 filtri rektifikatori va hammasi shu. Hisoblashda esda tutingki, bu barqarorlashtirilgan quvvat manbai emas va kuchlanish o'zgarishi mumkin. Shuning uchun, hisoblashda bir necha voltni kamroq kiritish yaxshiroqdir

Transformatorni hisoblashda impuls transformatorlarini hisoblash uchun dastur sizga yordam beradi. Maslahat, teri ta'sirini oldini olish uchun ikkilamchi simni ingichka sim bilan o'rashdir.

Aytgancha, mening do'stlarimdan biri umumiy quvvati 65 Vt bo'lgan TDA2030A da yig'ilgan 2,1 blokni quvvatlantirish uchun shunday sxemadan foydalanadi. Bu SMPS IR2153 da ishlab chiqaradigan narsaning kichik bir qismi, lekin u yillar davomida ishlaydi. Ha, yana 70 Vt transformator endi IR2153 da SMPS birligi bilan bir xil turadi, shuning uchun SMPS ham 130 Vt zaxiraga ega...

Hammasi shu, barchangizga e'tiboringiz uchun rahmat va majlisga omad...

Ko'rib chiqilayotgan elektr ta'minotining asosiy komponenti IR2153 chipi (haydovchi). Ushbu drayver ikkita versiyada mavjud - IR2153 va IR2153D. D harfi chipning yuqori kalitni boshqarish bosqichini quvvatlantirish uchun mo'ljallangan diod bilan jihozlanganligini anglatadi. Shunday qilib, agar sxemada IR2153D drayveri ishlatilsa, u holda D2 diyotini o'rnatish kerak emas. Ushbu quvvat manbai ishlab chiqarish chastotasi RT (2-pin) va CT (3-pin) mikrosxemasining terminallariga ulangan R4 rezistor va C6 kondansatörü tomonidan o'rnatiladi. Mikrosxemaning optimal ishlab chiqarish chastotasi 40-70 kHz ni tashkil qiladi, bu diapazon uchun Tr1 transformator yadrosi tanlangan. Mikrosxemaning o'ziga xos xususiyati CT chiqishini minusga qisqa tutashuv orqali ishlab chiqarishni to'xtatish qobiliyatidir. Ushbu printsip mikrosxemani ma'lum bir quvvat manbai chiqishida qisqa tutashuvdan himoya qilish uchun ishlatiladi.

IR2153 da kommutatsiya quvvat manbaining elektr sxemasi

Elektr ta'minotining ishlash printsipi

IR2151-IR2153 uchun kommutatsiya quvvat manbai

Har qanday kommutatsiya quvvat manbaining afzalligi shundaki, u o'rash yoki katta hajmli transformator sotib olishni talab qilmaydi.Sizga bir nechta burilishli transformator kerak bo'ladi. quvvat bloki buni o'zing qil Bu oddiy va bir nechta tafsilotlarni talab qiladi. Va asos - bu IR2151 chipidagi quvvat manbai

Ushbu quvvat manbaining xarakterli xususiyati uning soddaligi va takrorlanishidir. Sxema oz sonli komponentlarni o'z ichiga oladi va ikki yildan ortiq vaqt davomida o'zini isbotladi. Impuls transformatori sifatida kompyuter quvvat manbaidan standart pastga tushadigan transformator ishlatiladi.


Kirishda PTC termistori mavjud- musbat harorat koeffitsientiga ega yarimo'tkazgichli rezistor, ma'lum bir xarakterli harorat TRef oshib ketganda uning qarshiligini keskin oshiradi. Kondensatorlar zaryad olayotganda yoqish paytida quvvat kalitlarini himoya qiladi.

Diodli ko'prik tarmoq kuchlanishini 10A oqimiga to'g'rilash uchun kirishda. "Vertikal" turdagi diodli birikma ishlatilgan, ammo "tabure" tipidagi diod birikmasidan foydalanish mumkin.

Kondensatorlar juftligi kirishda 1 Vt uchun 1 mikrofarad tezligida olinadi. Bizning holatda, kondansatörler 220 Vt yukni "tortib oladi".

Drayv quvvat pallasida damping qarshiligi 2 Vt ni tashkil qiladi. MLT-2 tipidagi mahalliy rezistorlarga ustunlik beriladi.

Haydovchi IR2151- 600V gacha kuchlanish ostida ishlaydigan dala effektli tranzistorlarning eshiklarini boshqarish uchun. IR2152, IR2153 uchun mumkin bo'lgan almashtirish. Agar nomda "D" indeksi bo'lsa, masalan, IR2153D, u holda haydovchi jabduqlaridagi FR107 diodiga ehtiyoj qolmaydi. Haydovchi navbat bilan dala effektli tranzistorlarning eshiklarini Rt va Ct oyoqlaridagi elementlar tomonidan belgilangan chastota bilan ochadi.

Dala effektli tranzistorlar IR kompaniyalari afzallik beriladi. Kamida 400V kuchlanishni tanlang va ochiq holatda minimal qarshilik bilan. Qarshilik qanchalik past bo'lsa, isitish shunchalik past bo'ladi va samaradorlik shunchalik yuqori bo'ladi. Biz IRF740, IRF840 va boshqalarni tavsiya qilishimiz mumkin. IR dan dala effektli tranzistorlar bo'yicha rus tilidagi ma'lumotnomani bu yerdan yuklab olish mumkin. Diqqat! Dala effektli tranzistorlarning gardishlarini qisqa tutashuv qilmang; Radiatorga o'rnatishda izolyatsion qistirmalari va vtulka yuvish vositalaridan foydalaning.

Kompyuter quvvat manbaidan standart pastga tushadigan transformator. Qoida tariqasida, pinout diagrammada ko'rsatilganiga mos keladi. Ferrit toriga o'ralgan uy qurilishi transformatorlari ham ushbu sxemada ishlaydi. Uyda ishlab chiqarilgan transformatorlar 100 kHz konvertatsiya chastotasi va rektifikatsiya qilingan kuchlanishning yarmi (310/2 = 155V) uchun hisoblanadi.

Transformatorni tanlayotganda, diagrammada ko'rsatilganidek, asl taxtadagi pinlari qisqa tutashganini tanlashingiz kerak. Bu muhim. Aks holda, siz transformatorni olib tashlayotgan taxtada qilinganidek, uni yopishingiz kerak.

Qayta tiklash vaqti 100 ns dan oshmaydigan chiqish diodlari. Ushbu talablar HER (High Efficiency Rectifier) ​​oilasining diodlari tomonidan qondiriladi. Schottky diodlari bilan adashtirmaslik kerak.

Chiqish quvvati bufer sig'imidir.Imkoniyatlar 10 000 mikrofaraddan ortiq o'rnatilmasligi kerak.

Bosilgan elektron plata

Amaliyot shuni ko'rsatdiki, ushbu dastur maxsus qayta aloqani, induktiv quvvat manbai filtrlarini, snubberlarni va impuls konvertorlariga xos bo'lgan boshqa "qo'ng'iroqlar va hushtaklarni" talab qilmaydi. Qanday bo'lmasin, "yomon ovqatlanish" ga xos bo'lgan tipik nuqsonlar (fon va tashqi tovushlar) tovushda sezilmaydi.

Dala effektli tranzistorlar ish paytida juda qizib ketmaydi.

Ular uchun passiv sovutish etarli. IQ dala effektli tranzistorlar termal destruktsiyaga juda chidamli va 150 ° C gacha haroratda ishlaydi. Ammo bu ularni bunday tanqidiy rejimda ishlatish kerak degani emas. Bunday holatlar uchun siz faol sovutishni tashkil qilishingiz yoki oddiygina fanni o'rnatishingiz kerak bo'ladi.

Har qanday qurilma singari, bu quvvat manbai ehtiyotkorlik va ehtiyotkorlik bilan yig'ishni, polar elementlarni to'g'ri o'rnatishni va tarmoq kuchlanishi bilan ishlashda ehtiyotkorlikni talab qiladi. Ushbu quvvat manbai o'chirilgandan so'ng, uning davrlarida xavfli kuchlanish qolmaydi. To'g'ri yig'ilgan quvvat manbai konfiguratsiya yoki sozlashni talab qilmaydi.

Shunday qilib, birinchi quvvat manbai, keling, uni "yuqori kuchlanish" deb ataymiz:

Sxema mening kommutatsiya quvvat manbalari uchun klassikdir. Drayv to'g'ridan-to'g'ri tarmoqdan rezistor orqali quvvatlanadi, bu esa +310V avtobusdan quvvat manbai bilan solishtirganda ushbu qarshilik tomonidan tarqaladigan quvvatni kamaytiradi. Ushbu quvvat manbai o'rni ustida yumshoq ishga tushirish (qo'zg'alish oqimini cheklash) davriga ega. Yumshoq ishga tushirish 230V tarmoqdan C2 o'chirish kondansatörü orqali quvvatlanadi. Ushbu quvvat manbai qisqa tutashuvdan va ikkilamchi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan ortiqcha yukidan himoya bilan jihozlangan. Undagi oqim sensori R11 rezistoridir va himoya ishga tushadigan oqim R10 rezistori bilan tartibga solinadi. Himoya ishga tushirilganda, HL1 LED yonadi. Ushbu quvvat manbai +/- 70V gacha bo'lgan bipolyar chiqish kuchlanishini ta'minlashi mumkin (elektr ta'minotining ikkilamchi pallasida bu diodlar bilan). Elektr ta'minotining impuls transformatorida 50 burilishli bitta asosiy o'rash va har biri 23 burilishli to'rtta bir xil ikkilamchi o'rash mavjud. Telning kesimi va transformator yadrosi ma'lum bir quvvat manbaidan olinishi kerak bo'lgan kerakli quvvatga qarab tanlanadi.

Ikkinchi quvvat manbai, biz uni an'anaviy ravishda "o'z-o'zidan ishlaydigan UPS" deb ataymiz:

Ushbu qurilma oldingi quvvat manbaiga o'xshash sxemaga ega, ammo oldingi quvvat manbaidan asosiy farq shundaki, bu sxemada haydovchi o'zini o'chirish rezistori orqali transformatorning alohida o'rashidan quvvat oladi. Sxemaning qolgan tugunlari oldingi taqdim etilgan sxema bilan bir xil. Ushbu blokning chiqish quvvati va chiqish kuchlanishi nafaqat transformatorning parametrlari va IR2153 drayverining imkoniyatlari, balki quvvat manbaining ikkilamchi pallasida ishlatiladigan diodlarning imkoniyatlari bilan ham cheklangan. Mening holimda bu KD213A. Ushbu diodlar bilan chiqish kuchlanishi 90V dan oshmasligi va chiqish oqimi 2-3A dan oshmasligi kerak. Chiqish oqimi faqat radiatorlar KD213A diodlarini sovutish uchun ishlatilsa, yuqori bo'lishi mumkin. Qo'shimcha ravishda T2 gaz kelebeğida to'xtashga arziydi. Ushbu induktor umumiy halqali yadroga o'ralgan (boshqa turdagi yadrolardan ham foydalanish mumkin), chiqish oqimiga mos keladigan kesma sim bilan. Transformator, avvalgi holatda bo'lgani kabi, maxsus kompyuter dasturlari yordamida tegishli quvvat uchun hisoblab chiqiladi.

Uchinchi quvvat manbai, keling, uni "460 tranzistorli kuchli" yoki oddiygina "kuchli 460" deb ataymiz:

Ushbu sxema allaqachon yuqorida keltirilgan oldingi sxemalardan sezilarli darajada farq qiladi. Ikkita asosiy katta farq bor: qisqa tutashuvdan va ortiqcha yukdan himoya qilish bu erda oqim transformatorida amalga oshiriladi, ikkinchi farq - kuchli kalitlarning yuqori kirish sig'imini (IRFP460) izolyatsiya qilish imkonini beruvchi kalitlar oldida qo'shimcha ikkita tranzistorning mavjudligi. haydovchi chiqishidan. Yana bir kichik va ahamiyatsiz farq shundaki, yumshoq start sxemasining cheklovchi qarshiligi oldingi sxemalarda bo'lgani kabi +310V avtobusda emas, balki 230V asosiy zanjirda joylashgan. Sxema, shuningdek, quvvat manbai sifatini yaxshilash uchun impuls transformatorining birlamchi o'rashiga parallel ravishda ulangan snubberni ham o'z ichiga oladi. Oldingi sxemalarda bo'lgani kabi, himoyaning sezgirligi kesish qarshiligi bilan tartibga solinadi (bu holda R12) va himoyaning faollashishi HL1 LED bilan signallanadi. Oqim transformatori sizning qo'lingizda bo'lgan har qanday kichik yadroga o'ralgan, ikkilamchi o'rash kichik diametrli 0,2-0,3 mm sim bilan o'ralgan, har biri 50 burilishli ikkita o'rash va birlamchi o'rash xoch simining bir burilishidir. - chiqish quvvatingiz uchun etarli bo'lim.

Va bugungi kun uchun so'nggi impuls generatori - bu "lampochkalarni almashtirish quvvat manbai", keling, buni shunday deb ataymiz.

Ha, ha, hayron bo'lmang. Bir kuni gitara kuchaytirgichini yig'ish zarurati tug'ildi, lekin qo'limda kerakli transformator yo'q edi, keyin aynan shu imkoniyat uchun qurilgan bu impuls generatori menga haqiqatan ham yordam berdi. Sxema avvalgi uchtadan maksimal soddaligi bilan farq qiladi. O'chirishda yukdagi qisqa tutashuvlardan himoyalanish yo'q, lekin bu holda bunday himoyaga ehtiyoj yo'q, chunki ikkilamchi +260V avtobusdagi chiqish oqimi R6 rezistori bilan cheklangan va ikkinchi darajali chiqish oqimi +5V shinasi 7805 stabilizatorining ichki haddan tashqari yuk himoya qilish sxemasi bilan cheklangan. R1 maksimal boshlang'ich oqimini cheklaydi va tarmoq shovqinini o'chirishga yordam beradi.

IR2153 asosidagi avtomobil inverteri

Vazifa oddiy: navigatsiya dasturlari bo'lgan planshet va shunga o'xshash funktsiyalarga ega navigator mavjud. Vazifa: ularni mahalliy zaryadlovchilar yordamida zaryadlang.

Nega bunday? Bu qurilmalar, ayniqsa, elektr energiyasini iste'mol qiladi. Va ular shunchalik ko'p narsani talab qiladilarki, oddiy arzon Xitoy avtomobil zaryadlovchilari bunga bardosh bera olmaydi va yo ishlamaydi yoki yonib ketadi. Ammo xitoyliklar bu haqda ogohlantirmaydilar. Va hatto bizning do'konlarimizda ular bu haqda gaplashmaydilar, chunki sotuvchilar o'z tovarlaridan foydalanmaydilar.

Shu sabablarga ko'ra, avtomobil inverteri uchun oddiy talablar yaratilgan: u standart elektron zaryadlovchilarni quvvatlantirishi kerak. Ana xolos.

Bu erda qanday qiyinchiliklar bo'lishi mumkin? Ularning ko'pi yo'q. Avvalo, biz to'g'ridan-to'g'ri konvertorni yaratishga qaror qilishimiz kerak. Va bu ko'p narsalarni juda osonlashtiradi.


Transformatordan keyin tez yuqori kuchlanishli diodlardan yasalgan diodli ko'prikni o'rnatmaslik uchun biz konvertorni bir tomonlama qilamiz, buning uchun biz IR2153 mikrosxemasining faqat bitta chiqishidan foydalanamiz. Ish aylanishi 50% ni tashkil qiladi. Kirish inverteri munosib miqdorda oqim iste'mol qilganligi sababli, isitishni taqsimlash uchun ikkita asosiy tranzistorni parallel ravishda joylashtiramiz. Qalin simni izlamaslik uchun biz ikkita asosiy o'rashni ham qilamiz. Bu yondashuv juda to'g'ri emas va biz uni takrorlashni tavsiya etmaymiz. Aqlga ko'ra, qo'shimcha ravishda tenglashtiruvchi rezistorlar parallel ulanganda tranzistorlar manbalariga joylashtirilishi kerak.


Ushbu inverter stabilizatsiyaga ega emas va yuk ostida chiqish voltaji biroz pasayadi. Nima uchun biz bunday soddalashtirilgan sxema dizayni bilan variantni tanladik?

Barcha zamonaviy elektron zaryadlovchi qurilmalar impulsli. Kirishda ular diodli ko'prik va elektrolitik kondansatkichga ega. Shunday qilib, ular to'g'ridan-to'g'ri oqimda ham ishlashi mumkin. Ba'zi zaryadlovchi qurilmalarda diodli ko'prik tezkor diodlardan iborat bo'lib, ular pulsatsiyalanuvchi oqimda ishlashi mumkin (ba'zi Xitoy inverterlarida chiqishda elektrolitik kondansatör yo'q). Va agar zaryadlar shunday "omnivor" bo'lsa, ular inverterda stabilizatsiyaga muhtoj emas, bu sizga katta induktordan voz kechish va kontaktlarning zanglashiga olib kirishni juda oddiy qilish imkonini beradi.

Biroq, tajriba maqsadida biz transformatorning ikkilamchi o'rashidan turli xil kuchlanishlar uchun - 220 dan 310 voltgacha bo'lgan bir nechta kranlarni qildik. Kerakli kran jumper yordamida tanlanadi. Bu 220 voltli tarmoq kuchlanishi to'g'rilanganda 310 volt doimiy kuchlanish olinganiga to'liq ishonmaydiganlar uchun zarurdir va zaryadlovchilarni 310 voltdan quvvatlantirishdan qo'rqadi. Aslida, zaryadlovchi qurilmalarga ahamiyat bermaydi; ular juda keng ta'minot kuchlanishlarida ishlaydi. Sinov paytida mutlaqo barcha zaryadlovchi qurilmalar inverter tomonidan ta'minlangan barcha kuchlanishlardan ishladi.

İnverterdan maksimal quvvat chiqishi ishlatiladigan transformatorga bog'liq bo'ladi. Ferrit uchun siz C1R1 zanjiri tomonidan o'rnatilgan IR2153 chastotasini tanlashingiz kerak. Dala effektli tranzistorlar past kuchlanishli bo'lib, ular oqimga qarab tanlanishi kerak. Chiqish diodasi tez yuqori voltli. Sinov paytida biz 60 Vt lampochkani muvaffaqiyatli quvvatlay oldik.


Ushbu dizayn yaqinda o'tkazilgan natijalar asosida yig'ilgan