Проектирование импульсного источника питания с активным ККМ. Эпизод I


, . , , « » , .

« IT-hardware-», - , ))

. , — FT-450, , , Mean Well. , , Mean Well , , .

:


— 40, 30-35 ( ) ;
— ;
— , , 160-180;
— 13,2-13,4, 13,8-14 +-20%.

, . : . , , . , «» .


. , . , open source, .

? , — « », . …

, 100% . , 1000 , , . 700 , 1000! , , . , , . , - , «» .

? « 34. ()». , 30-50 , . « 1000 », / 1000, « ». : . , « », . « », — « ».

, «» , . — . .

:


— 10-15 DC;
— : 160-255 AC;
— : 40
— ;
— ();
— : 0,9;
— ;
— ;
— : 1 ;
— : 0.1%;
— : 55 100% ;
— : 90%;
— .

— . , .. DSP «», «». 2500 , . , .

: , , , — , , , . …


, , .. , . .

image
1 —

, . :

1) — , . — , 90% . . - , — . .., , ))

2) «» TOP227, . 2- 15 1 . , .

3) . N- Mosfet, 3-4 .

4) — , . , 2 : , .. 380 . , ( ) — ICE2PCS01. — , 6 , .

5) — «», « : ». «» TL494: , , , — ? - Texas UCC38xxx. TL431 + PC817, — ACS758.

6) Epcos ETD44/22/15 N95. , .

7) . , P = 0,6 * 40 = 24 , 650 4%! IRF3205 P = 0,008 * 40 * 40 = 12,8 . 2 2% ! , IR11688S. , . . HCPL3120, . .

8) LC- , -, , -, «» . . , , «» . , «» 20-30 , LDO, .

)) , — !


. , IGBT, , 100 125 , . . , .. TL494 , 150 , .

, . ETD44/22/15 , :

1) N95;
2) ETD44/22/15;
3) — 100 ;
4) — 15;
5) — 40.

5 «», . 5 , , , - 2 , « ». :

image
2 —

, . , , :

1) 380 DC, , .. . , .. 140.

2) ( ) 600 , 2 (, ) , . N95, Epcos , N87 N95 , , 50 — .

3) : 21 2 0.8 , ? 8/2, , — .

4) : 2 2 0.8 , 14 — 40! , , - . .

5) — 4.9 , 40. , , , .

5 , - , — . , . !

, , 4.9 .


, :

1) — 4.9 ;
2) — 40;
3) — 18;
4) — 15.

( ) :

image
3 —

:


1) 2 : , , . , — ! , 8/2, 35 , ( ). « ». — , , 40 . , () ;

2) , , . . 0,5-0,55 ;

3) : 9 10 0.8 . . 9 , .. 3 «» 3 ;

4) — 40/24/14.5 , . №52, - , ().


, «» flayback TOP227, , . , - , , ))

, :


1) : 15 1 + 15 1;
2) : 15 0.1;
3) : 15 1.

2*15 + 1.5 + 15 = 46.5 . TOP227, 75 , , .

flayback:

image
4 —

1) — 75 )) . N87 0.2 0.4 . , , . , .

2) 700 «-» 2.7 , TOP227, .

3) — 160, , , .

4) 45 0.335 . 4 4 0.335 (), , , 1 , .


, .. , .

— PFC_ring (PFC - ), :

1) — 140 — 265;
2) — 600 ;
3) — 380 DC;
4) — 100 , .

image
5 —

1) , 140 , 140, « »;

2) — 46/24/18. 39 , 110 — , , 0.35 0.5 ;

3) : « » 4000 ! , , 15 (300-350/), — , - , ESR 15 . — « » 3.845. 1 Epcos ESR 3-4. 2 , ESR 6 .

, , ESR ! , 10-50 , 1 , , «» 200 .

. , . , digikey .


— . : . , ( ) , — .

, . — , . , , — .

, : (3.3) (3.2). CST Suite Studio « » . LC , 90% .

ICE2PCS01GXUMA1. , — booster.

image
6 —

… - — . , 99,99% - , . , , 10 . ! . , — Infineon Technologies. , digikey.com, , — (Evaluation Board) — EVALPFC2-ICE2PCS01. , , . , ! , , , , . «» — 300, 700, — 90% , 15 , :

1) L5 5. , 1240 480 , 2,5 ;

2) VD11,12 , 400 , . , .. 100 . ultrafast . VS-HFA16TB120-N3 1200 16 30 , .. , TO-220-2 2-2,5$;

3) VT1 1,5 «-» (2 ). N- Mosfet, . 800, .. 1,5 ( 550) . 11 TO-247, ;

4) C18,19 , .. . 450 8 . , 3-4 ESR . 8 ESR 2- , 470 450. «» 11, .. Epcos Low ESR;

5) , .


, , :

1) « » — , TOP227 «» ;

2) « » — ? . «» , , , 20-30% . DSP - motor control, TL- 15 IR2110 — ;

3) « , 3 , 1 3?» — : , . , .

, — TOP227, «» , . RC-, .. - , . , , . « » — , 1-1,5 .
— , . , 0.2$, 3$ — !

image
7 —

, , , , , , .. , — !

1) VD4 – , : U = 265 * 1.41 = 374. : «265» – 255 10 , «1.41» — , .

: I = P/(µ * U) = (15 * 1 * 3 + 15 * 0,1) / (140 * 0,85) = 0,39. , .. . : «15 1» – , «140» – . ? , – , . «0,85» — , — , .

2) R1 C13 – , «RCD-».

3) VD8 – , , , 700. , : >700 >0.4, FR207 1000 2 – .

4) VD2,3,5,6 – . - , . ( 4) « », 46 – , 46. 60 . , , – : 1, 2 . 60 2 – .

5) 6-11 – 4, , . 99 – , 1-2. , . MicroCap. 660 , 100 .

6) L2-L4 – MicroCap, . 2.2 10 - , . , , 1. 10 1.1 Epcos.

7) R3 – : R = (U — U) / I = (15,3 – 2,6) / 0,008 = 1570 – 1,5 . «15,3» — . «2,6» — ( ). «0.008 8 » — , , 20 , 1-10 – .

8) R6 R8 – , . : U = UREF * (1+R2/R8) = 2,56 * (1+100/20) = 2,56 * 6 = 15,36 – ! «UREF = 2,56» — « » TL431, 2,56 2 «» 3 1 . TOP227 , . , ( ) 2,56.

9) R2, R4, R7 – , , 12-15 , , 5 . : R = (U — U) / I = (15,3 – 2,6) / 0,005 = 2540 – 2,4 .

«»


380 15. , . , , 1-2% .

: « (TL494) + (IR2110S) + 2 N- Mosfet- + », , ACS758, .. — .

image
8 —

, , , :

1) — . 1/2 . RC-, R37-C43. : fosc = 1,1 / (RT * CT). 100 , — 200 . : 43 2.2 , RT = 1,1 / (200 000 * 0,0000022 ) = 2500 — 2.4 ;

2) , -, . 40 ACS758-50B : U = UVCC + I*0,04/ = (5 / 2) + (40 * 0,04/) = 2,5 + 1,6 = 4,1. .1 - , , , 4.1. TL494 () 5, . : 5 / 4.1 = 1.22. R27-R26, 2 10 , . 1,2 , : U = UREF / (1+R27 / R26) = 5 / (1 + 2/10) = 4,16 — 41.3. ;

3) «», . TL431 2,56. TL431 , +5 ( 2 TL494). R30 .0. 1/2 UREF 2.5, 0 0, , 5, 2.5 1, ;

4) C25, 26 — « », 200-250. Epcos 220 250;

5) VT2, 3 — , . «-» , 200 + 50-100. . : IVT = P / U = 600 / (380 / 2) = 600 / 190 = 3,15. 11, ;

6) L6 3.

, , . .


, - — // . «»? , «» , .

, . - .

, 99% . «» — , . :

1) — , . . -, , , . -, , .. . -, , ;

, 0.6 80% . .

? 10/2, . , . , , , , . 35-50 /2, 35 — , 50 — ( ). — 125 /2, , , .

, , , . , 125 /2, — )))

, 50 /2 , 35 . .

2) — 0,1 , , «» DDR3. . +-30% , HIN 10 , LIN. , , 5-10 . « », 3% TL494 ;

3) — , , (), - , . 2-3 ;

4) — , 5 . 1 1-1,2 , , . . , 5-6 . , .. .

, , . ( ), «» , .

:

1) . , . , .

image
9 —

— 1 ! 0.5 , , , , . «208,625 » !
P.S. . , ))

4 :

) 250150 . , ;
) , .. + ;
) , , 3 ;
) «NPTH», , 0.4 . «» (4-).

image
10 —

2) , , .. -.

image
11 —

, , — 220 150 . , SMD . , .

image
13 — 3D

3) , «» . : , . , , .. . , , ( 500 ) . - , «» 2 . , .

3-4 «» ( ) - . , , 20-30% . , 1 2 , . — «»-, 1 2 , 180-200 , 500+ . , — , 4 . :

image
14 —

, «» , , , . 3D , .step Autodesk Inventor:

image
15 —

image
16 — ( )

. , Altium-, . Gerber- NC Drill, , . , :

image
17 —

, . , . 2,4,6 , 2 4- 5- . 5 , 6-24 (, pcbway), HDI 5- 24 , , . !

, … , . , , . , .

, 2 35 , , 2,5 1,5 35 — . — , . , , - 100 2,5 , .

image
18 —

: 3618 . 2100 — , , . 759 3.3 2, , , 230 /2, . , , — « » 5-6 , . , 40%, .


— , . 2 , , , .

:

1) Altium Designer 16 — ;
2) — . , , , ;
3) pdf — . , Altium ( );
4) , , 3D pdf — . , « », .

… , — 2 , ? «» - , , , , .

Source: https://habr.com/ru/post/ar400381/


All Articles