Merancang catu daya switching dengan KKM aktif. Episode II

Dalam artikel saya sebelumnya , saya berbicara tentang desain catu daya switching, menunjukkan desain sirkuit dan papannya. Saya berhenti pada kenyataan bahwa papan untuk proyek dipesan di pabrik, saya menerimanya dan Anda dapat mulai memasang perangkat.



Gambar 1 - Tampilan papan sirkuit cetak (atas)


Gambar 2 - Tampilan papan sirkuit cetak (bawah)

Pemasangan filter mode umum dan unit catu daya tambahan

Dalam artikel ini saya hanya akan berbicara tentang input mode umum filter dan catu daya multi-channel untuk memberi daya pada pengontrol PWM dan sistem pendingin. Menulis artikel besar tidak nyaman dan panjang, jadi saya memutuskan untuk dosis dalam jumlah kecil, tetapi sedikit lebih sering.

Anda dapat membiasakan diri dengan bagian teoretis pada artikel sebelumnya, tetapi sekarang saya mengingatkan Anda bahwa kita berbicara tentang konverter flyback, yang memiliki 3 saluran yang diisolasi secara galvanis masing-masing 15V dengan arus pengenal 1A. Ini lebih dari cukup untuk memberi daya pada pengendali. Pada kenyataannya, akan dimungkinkan untuk membatasi 200-300 mA per saluran, tetapi hanya ada ETD34 yang ada dan diputuskan untuk dilakukan dengan margin - itu tidak akan berlebihan.

Pada awalnya saya ingin memasang komponen SMD sekaligus di dalam oven, tetapi cara ini sedikit menyulitkan proses debug, jadi pertama-tama kita menyolder komponen dari kelompok input + semua komponen untuk flyback kami:




Gambar 3 - Penampilan papan setelah pemasangan komponen filter mode umum dan catu daya tambahan

Tidak ada komponen supernatural di sini, tetapi seperti yang mungkin Anda perhatikan, tidak ada transformator. Mungkin 60-70% pertanyaan yang sering diajukan orang kepada saya tentang produk berliku adalah: “Bagaimana cara memutar transformator (induktor)?” dan "Mengapa itu tidak berhasil, sepertinya luka seperti seharusnya?" Oleh karena itu, bagian selanjutnya dikhususkan untuk pembuatan transformator.

Pembuatan transformator

Ada dua masalah utama karena ada masalah dengan produk berliku, ini adalah celah dan menentukan awal belitan . Justru kedua aspek inilah yang dapat "membunuh" seluruh konverter Anda sejak awal, jadi lebih pada mereka.

1) Jika Anda melihat sirkuit apa pun dari unit catu daya, di mana terdapat trafo, Anda dapat melihat "titik" di dekat salah satu ujung belitan - biasanya merupakan awal. Itu terlihat seperti ini:


Gambar 4 - Penunjukan grafis konvensional transformator

Dalam konverter ujung tunggal, aspek ini memainkan peran kunci, ini disebabkan oleh fakta bahwa fluks magnet adalah besaran vektor, yang berarti arahnya sama pentingnya dengan nilainya. Oleh karena itu, ketika Anda mulai memutar transformator, pastikan untuk menandai dari output mana Anda mulai memutar, itu akan menjadi titik - awal. Juga, semua belitan harus digulung dalam satu arah, ini tidak sepenuhnya benar, tetapi dalam proses belitan bahwa semuanya melengkung ke satu arah . Dalam kasus flyback, ketika Anda membuka semuanya sesuai dengan "awal belitan", ternyata pada belitan primer, aliran memiliki arah yang berlawanan, itulah sebabnya mengapa energi ditransfer dalam siklus / stroke terbalik. Karenanya nama topologi ini. Ketaatan terhadap tanda “mulai dari belitan” dan belokan satu arah selama proses pembuatan tidak akan membuat Anda bingung.

2) Kesenjangan ... Dalam konverter push-pull tidak (tidak selalu), oleh karena itu, tipe transformator ini praktis tidak terpengaruh, tetapi dalam pembuatan induktor dan transformator untuk konverter satu-siklus, momennya relevan.

Jika dengan cara sederhana - celah tidak memungkinkan inti Anda mendapatkan cukup, yaitu, semakin besar kesenjangan, semakin banyak energi (daya) yang dapat dipompa melaluinya. Artinya, meningkatkan kesenjangan hingga tak terbatas, kita dapat meningkatkan kekuatan transformator hingga tak terbatas, tetapi ada satu batasan ...

Dengan peningkatan celah, induktansi dari belitan berkurang. Artinya, untuk mendapatkan nilai induktansi yang diperlukan, kita harus memutar lebih banyak putaran, tetapi jumlah putaran sudah dibatasi oleh ukuran inti. Sebenarnya, oleh karena itu, mustahil untuk mendapatkan “ kekuatan tak terbatas ! kekuatan ".

Sedangkan untuk choke (omong-omong, transformator siklus tunggal juga tersedak) - jika terbuat dari ferit, misalnya, N87, maka diperlukan celah! Jika tidak, inti akan menjadi jenuh dan kekuatan konverter akan turun hampir nol. Itulah sebabnya sering orang, setelah memasang catu daya dan mulai saat menganggur, bersukacita karena ia bekerja, tetapi di bawah bebannya “dimatikan” - kemungkinan besar dalam kasus-kasus seperti itulah kesenjangannya.

Sekarang mari kita beralih ke proses pembuatan:

a) Pilih set yang sesuai, saya menggunakan ETD34. Ini terdiri dari bingkai, 2 bagian inti dengan jarak bebas pabrik 0,2 mm dan braket pemasangan. Saya juga menggunakan "pita perekat khusus" sebagai insulasi, pesonanya tipis dan tahan lama, yang berarti praktis tidak memakan ruang di jendela transformator.


Gambar 5 - Kit untuk pembuatan transformator

Anda juga akan membutuhkan kawat bernis tembaga, lebih disukai kawat berliku. Apa yang baik tentang "berkelok-kelok" adalah bahwa ia mengalami anil setelah pembicaraan dan karena itu lebih lunak, dan karenanya lebih mudah untuk angin. Pada transformer kecil itu tidak terlalu kritis, tetapi untuk 500+ watt tangan sudah akan mengucapkan terima kasih untuk ini, meskipun tentu 10-15% lebih mahal, tetapi Anda memutuskan. Saya menggunakan anil dengan diameter 0,335 mm.

b) Kami melanjutkan ke proses belitan. Saya menyarankan Anda untuk mulai berkelok-kelok dari belitan tertipis: dalam konverter step-down itu adalah belitan utama, untuk booster itu adalah sekunder. Ini akan memungkinkan Anda untuk memutar gulungan yang paling rumit dengan rapi, erat untuk melakukan ini di atas "berani dan bengkok" akan sangat bermasalah. Sekali lagi, daya rendah akan memaafkan Anda karena mengabaikan saran ini, tetapi pada 500+ watt Anda akan sangat sedih.

Setelah melilitkan setiap lapisan gulungan primer (saya memilikinya dalam 3 lapisan), mengisolasi dalam 1-2 lapisan dengan isolasi pita. Karena seluruh gulungan adalah luka, kami melepasnya dan mengisolasi gulungan dalam 3-4 lapisan, ini adalah isolasi antar-belitan - itu adalah yang paling penting dan tegangan isolasi transformator tergantung padanya.


Gambar 6 - Tampilan transformator setelah belitan primer dan belitan sendiri

c) Selanjutnya, kita memutar gulungan yang tersisa, lebih baik untuk meningkatkan ketebalan bagian kawat. Prinsip-prinsip insulasi adalah sama seperti pada belitan primer. Setelah semua belitan terluka, jika ruang memungkinkan, kami melewati tikungan 5-6 terakhir sebagai tambahan.

Saya juga merekomendasikan bahwa setelah belitan semua gulungan dan isolasi akhir, "cungkil" dengan pernis, misalnya, Plastik-71. Ini akan memungkinkan Anda untuk tidak khawatir tentang kemungkinan kelembaban, kondensasi, debu dan kotoran lainnya. Lebih baik dalam 2-3 lintasan, membiarkan yang sebelumnya kering. Dan lebih baik untuk melakukan ini hanya pada frame sebelum merakit trafo + jangan lupa untuk menutup kesimpulan dari pernis.


Gambar 7 - Tampilan bingkai setelah belitan dan isolasi semua belitan

d) Sekarang tinggal merakit trafo. Bagian inti itu sendiri dapat diperbaiki dengan tanda kurung, atau direkatkan bersama. Operasi terakhir, idealnya, dilakukan dengan lem khusus dengan penambahan bubuk ferit yang terdispersi, dan ini dapat dilakukan dengan momen yang biasa. Hanya saya sangat merekomendasikan menempel dengan lapisan tipis - jika tidak kesenjangan akan meningkat dan induktansi akan berkurang. Saya juga menyarankan Anda untuk tidak merekatkan "kaki" tengah dengan lem, ini benar-benar menghilangkan kesempatan Anda untuk membongkarnya jika perlu.

Gambar 8 - Tampilan transformator setelah perakitan

Perakitan akhir

Secara umum, itu hanya untuk menyolder transformator di papan kami dan perakitan node ini akan selesai, tetap hanya untuk memeriksa operabilitasnya.



Gambar 9 - Penampilan papan setelah pemasangan sirkuit input dan unit catu daya tambahan

Tes start-up dan kinerja pertama

Itu selalu menakutkan untuk memasukkan peralatan dalam jaringan, terutama yang dirakit tanpa pengalaman, itu menakutkan bahwa baunya atau cubitan dengan arus listrik - hanya orang bodoh yang tidak takut. Oleh karena itu, jika Anda memutuskan untuk merakit perangkat dari artikel atau artikel lain yang diberdayakan dari jaringan, maka penyertaan pertama setelah perakitan sebaiknya dilakukan menggunakan perangkat khusus. Ada beberapa opsi:

1) Bangku uji atau sumber laboratorium dengan output 0-400V hanya untuk kasus seperti itu. Label harga untuk mereka dimulai dari sekitar 80-120 ribu rubel, jadi untuk beberapa alasan, tidak semua orang mampu membelinya di rumah, dan kecil kemungkinan Anda mengumpulkan 2-3 blok baru seminggu untuk menjadikan peralatan tersebut relevan. Jadi, apakah Anda membutuhkannya?

2) Nyalakan melalui transformator 1: 1 + sekering elektronik. Metode ini murah, yang berarti tersedia untuk semua orang. Transformator akan melepaskan perangkat dan Anda dari jaringan, dan sekring tidak akan membiarkan unit menyala. Peralatan ini adalah pertanian kolektif untuk 1000 rubel, jelas lebih mudah diakses daripada poin pertama, dan yang paling penting bagi amatir tidak lebih buruk.

3) Mungkin klasik dari genre - solder sekering dan solder lampu 230V pada 60 watt sebagai gantinya. Hanya lampu pijar! Penggantian seperti itu tidak akan membiarkan unit terbakar. Jika semuanya baik-baik saja, maka ketika daya dihidupkan, lampu akan menyala dan mati: itu akan berkedip, karena kapasitansi input akan dibebankan. Jika menyala dan tidak padam, maka di suatu tempat korsleting dimatikan dan kami memeriksa sirkuit.

Ingatlah untuk melepaskan kapasitor tegangan tinggi! Baterai dua 470 microfarad Conders yang dilepaskan ke tangan (terutama jika agak lembab) dengan probabilitas 90% akan memberi Anda perjalanan lampu kilat ke rumah sakit terdekat atau kamar mayat. Arus searah jauh lebih berbahaya daripada perubahan, tidak sia-sia konstanta diterapkan pada kursi listrik.

4) Opsi untuk para profesional gouging sejati - segera memasukkannya ke stopkontak. Jika ada korsleting di sirkuit atau kusen lainnya, maka, asalkan tukang listrik yang baik melakukan perkabelan untuk Anda - itu akan mematikan mesin dan transistor akan terbakar, jika Anda tidak melakukannya oleh orang yang sangat kompeten, maka blok akan terbakar dan meleleh, dan bukan fakta bahwa mesin akan mati. Karena itu, saya sangat merekomendasikan paragraf 2.

Sekarang untuk tes itu sendiri. Saya menggunakan lampu pijar 12V dan 10W. Dia memiliki arus sekitar 900-1100 mA, ini cukup untuk menguji unit kami. Faktanya, saya hanya akan menggantungnya sebagai beban di saluran dan melihat apa tegangan output dan seberapa banyak mereka "condong", karena semuanya distabilkan oleh salah satu dari 3 gulungan.


Gambar 10 - Jenis operasi catu daya tambahan di bawah beban saluran nominal

Kesimpulan

Pada bagian selanjutnya saya akan menunjukkan hasil perakitan dan debugging KKM, serta berbagi hasil saya untuk menghitung kapasitas output. Di sana, hasil yang sangat menarik diperoleh, terutama ketika mengganti elektrolit dengan film, yang akan menjadi cerita.

Format artikel selanjutnya akan sama - narasi kecil tentang hasil, beberapa komentar dan "tips" untuk pemula.

Poin lain - saya tidak akan membaca komentar, sayang dan ah ... Mereka mengambil banyak waktu, dan manfaatnya sedikit kurang dari nol, karena membaca saran dan pendapat spesialis ala "Ya, Anda perlu membuat dua ATX bersama-sama dan itu akan keren" - Departemen Kesehatan memperingatkan bahwa hal itu menyebabkan kanker otak.

Jika Anda benar-benar ingin secara pribadi menanyakan sesuatu kepada saya, menyarankan, membahas beberapa masalah, maka selamat datang di PM.

Semoga dapat melihat Anda segera! Bagian KKM telah ditulis dalam "Draf" dan saya akan mencoba membawanya ke kesimpulan logis sesegera mungkin dan menerbitkannya untuk ulasan Anda.