设计有源KKM的开关电源。 第二集

在上一篇文章中,我谈到了开关电源的设计,并展示了其电路和电路板设计。 我停止了该项目的板在工厂订购的事实,我收到了它们,然后您就可以开始组装设备了。

为什么文章不会太大
不幸的是,我设法禁止了一些评论,因此,“草稿”不可用,包括本文在内。 没有时间或迫切希望从头开始重写所有内容。 因此,我将展示主要阶段,照片,尤其是如前一篇文章所示-专门由伟大的专家阅读和评论,因此几乎没有人需要我的解释。

实际上,第一个图块已经组装好,留给了我的朋友,第二个图块我已经为我所爱的人收集了-他将在本文中介绍。

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图1-印刷电路板视图(顶部)

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图2-印刷电路板视图(底部)

安装共模滤波器和辅助电源单元


在本文中,我将仅讨论用于为PWM控制器和冷却系统供电的输入共模滤波器和多通道电源。 撰写大型文章既不方便又冗长,因此我决定以少量服用,但要增加一些剂量。

您可以在上一篇文章中熟悉理论部分,但是现在我提醒您,我们正在谈论的是反激转换器,它具有3个电隔离的15V通道,每个通道的额定电流为1A。 这足以为控制器供电。 实际上,可能会限制每个通道200-300 mA,但手头只有ETD34,因此决定留出一定的余量-这不是多余的。

首先,我想一次在烤箱中安装SMD组件,但是这样会使调试变得有些复杂,因此首先我们焊接输入组的组件+所有组件以进行反激式焊接:

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图3-共模滤波器组件和辅助电源安装后的电路板外观

这里没有超自然的成分,但是您可能已经注意到,没有变压器。 人们以一种或另一种方式问我有关绕组产品的问题中,大概60-70%的问题最常见:“如何绕组变压器(电感器)?” 和“为什么不起作用,它似乎应该被缠绕?” 因此,下一节将专门讨论变压器的制造。

变压器制造


绕组产品存在两个主要问题,这就是间隙确定绕组的起点 。 正是这两个方面可以“杀死”整个转换器,因此在它们上还有更多。

1)如果查看电源设备的任何电路(其中有变压器),您会注意到绕组两端之间的“点”-通常表示它的起点。 看起来像这样:

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图4-变压器的常规图形名称

在单端转换器中,这一方面起着关键作用,这是由于以下事实:磁通量是矢量,这意味着其方向与值同等重要。 因此,当您开始缠绕变压器时,请务必标记出从哪个输出开始缠绕,这就是开始的那一点。 同样,所有绕组都必须沿一个方向缠绕,这并非完全正确,但是在缠绕过程中, 所有绕组都沿一个方向缠绕 。 对于反激式而言,当您按照“绕组的起点”对所有部件进行拆焊时,事实证明,在初级绕组中,流向是反向的,这就是为什么能量以反向周期/冲程传递的原因。 因此,此拓扑的名称。 在制造过程中遵守“开始缠绕”和在一个方向上缠绕的标记不会使您感到困惑。

2)间隙...在推挽式转换器中,它并不(并非总是如此),因此,这种类型的变压器实际上不受影响,但是在制造用于单周期转换器的电感器和变压器时,力矩是重要的。

如果以一种简单的方式-间隙不能让您的内核获得足够的能量,也就是说,间隙越大,则可以从中抽出更多的能量(功率) 。 也就是说,将间隙增加到无穷大,我们可以将变压器的功率增加到无穷大,但是有一个限制...

随着间隙的增加,绕组的电感减小。 也就是说,为了获得所需的电感值,我们将不得不缠绕更多匝数,但是匝数已经受到铁芯尺寸的限制。 因此,实际上,不可能获得那种“无限的力量! 权力”。

至于扼流圈(顺便说一下,单周期变压器也是扼流圈)-如果它是由铁氧体制成的,例如N87,那么就需要间隙! 否则,核心将变得饱和,并且转换器的功率将下降至几乎为零。 这就是为什么人们通常会在组装好电源并从空闲状态开始时感到高兴,但它在负载下会“关闭”,在这种情况下,很可能就是差距。

现在让我们继续进行制造过程:


a)选择适当的设置,我使用ETD34。 它由一个框架,芯的两个部分组成,这些部分的出厂间隙为0.2毫米,并带有安装支架。 我还使用“特殊胶带”作为绝缘材料,其魅力在于它薄且耐用,这意味着它实际上不占用变压器窗口中的空间。

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图5-用于制造变压器的套件

您还需要铜漆线,最好是绕组线。 “卷绕”的优点在于,在拉刀后对其进行退火,因此较软,因此较容易卷绕。 在小型变压器上,它不是很关键,但是对于500瓦以上的功率,人们已经表示感谢,尽管它肯定要贵10-15%,但您可以决定。 我使用直径为0.335毫米的退火钢。

b)我们继续进行缠绕过程。 我建议您从最薄的绕组开始绕组:在降压转换器中,它是初级绕组,对于升压器,它是次级绕组。 这样,您就可以整齐,紧密地缠绕最复杂的绕组,如下 在“大胆而歪曲”的基础上做到这一点将是非常有问题的。 同样,低功率会原谅您忽略此建议,但是在500瓦以上时,您会感到非常难过。

缠绕一次绕组的每一层后(我分为3层),用绝缘胶带隔离1-2层。 当整个绕组都缠绕后,我们将其解焊并以3-4层隔离绕组,这就是绕组间绝缘-这是最重要的,变压器的绝缘电压取决于它。

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图6-绕过初级绕组和自绕绕组后的变压器视图

c)接下来,我们缠绕剩余的绕组,最好是增加导线部分的厚度 。 绝缘原理与原边绕组相同。 在所有绕组都缠绕好之后,如果空间允许,我们还要通过最后的5-6匝。

我还建议在缠绕完所有绕组和最终绝缘之后,用清漆“撬开”,例如Plastik-71。 这将使您不必担心可能的水分,凝结,灰尘和其他污物。 2-3次传球效果更好,让之前的球干。 而且最好在组装变压器之前仅在框架上进行此操作,并且不要忘记涵盖清漆的结论。

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图7-绕组和所有绕组绝缘后的框架视图

d)现在只剩下组装变压器了。 芯子的两半本身可以用托架固定或粘在一起。 理想情况下,最后的操作是使用特殊的胶水并添加分散的铁氧体粉末完成的,这可以在通常的时候完成。 仅我强烈建议使用薄层粘合-否则间隙会增加,电感会降低。 我还建议您不要用胶水粘住中间的“脚”,这完全剥夺了您在必要时拆卸它的机会。
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图8-组装后的变压器视图

最终组装


通常,仅需将变压器焊接到我们的板上即可完成该节点的组装,仅需检查可操作性。

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图9-安装输入电路和辅助电源单元后的电路板外观

首次启动和性能测试


将设备包括在网络中总是令人恐惧,尤其是没有经验的组装,令人恐惧的是它闻到或被电流挤压-只有傻瓜才不害怕。 因此,如果您决定从商品或其他由网络供电的设备中组装设备,则组装后的第一个包含物最好是使用特殊设备进行组装。 有几种选择:

1)仅适用于此类情况的输出为0-400V的测试台或实验室电源。 它们的价格从大约80-120万卢布开始,因此由于某种原因,并不是每个人都可以负担得起,而且您不太可能每周收集2-3个新街区来使此类设备适用。 那你需要吗?

2)通过变压器1:1 +电子保险丝接通。 这种方法很便宜,这意味着每个人都可以使用。 变压器将使您和您的设备脱离网络,并且保险丝不会使设备起火。 这种设备是集体农场,价格为1000卢布,显然比第一点更容易取用,而且对于业余爱好者而言,最重要的是,这并不差。

3)可能是这种类型的经典-焊接保险丝,再焊接60瓦的230V灯。 只有白炽灯! 这样的替换将不会使本机燃烧。 如果一切正常,那么在打开电源时,指示灯将打开和关闭:它会闪烁,因为 输入电容将被充电。 如果它点亮并且没有熄灭,则表明短路断开的地方,我们检查了电路。

只记得要给高压电容器放电! 将两个470微法拉的电池以90%的概率放电到手中(特别是如果稍微潮湿的话),将为您提供前往最近的医院或太平间的闪光之旅。 直流电比改变更危险,将常数施加到电椅上并非徒劳。

4) 真正气刨专家的选择 -立即将其插入电源插座。 如果电路中存在短路或其他干扰,只要有好电工为您接线-它会击倒机器并且晶体管会烧毁,如果您没有由非常有能力的人来做,则电路块会烧毁并融化,而不是机器会击倒的事实。 因此,我强烈建议第2段。

现在进行测试。 我使用12V和10W白炽灯。 她的电流约为900-1100 mA,足以测试我们的设备。 实际上,我只是将其作为负载挂在通道上,看看输出电压是多少以及它们被“扭曲”了多少,因为 一切都由3个绕组之一来稳定。

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图10-标称通道负载下辅助电源运行的类型

结论


在下一部分中,我将展示KKM的组装和调试结果,并分享我的结果以计算输出容量。 在那里,获得了非常有趣的结果,尤其是在用薄膜代替电解质的情况下。

后续文章的格式将相同-有关结果的小叙述,一些评论和面向初学者的“提示”。

还有一点-will,我不会看评论。。。它们占用了大量时间,它们的收益略小于零,因为 阅读专家ala的建议和意见“是的,您需要一起制造两个ATX,这会很酷的”- 卫生部警告说,它会引起脑癌。

如果您真的想亲自问我一些事情,请提出建议,讨论一些问题,然后欢迎您参加PM。

希望很快见到你! KKM部分已经写在“草稿”中,我将尽力将其合理化,并发布以供您审核。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN402303/


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