Блок питания на IR2153
Блок питания на IR2153
В данной статье опубликована схема блока питания на IR2153, который можно использовать в качестве блока питания для УНЧ. Также эту схему можно использовать в качестве источника питания для шуруповерта изменив выходной каскад и пересчитав силовой трансформатор на нужно напряжение.
Схема импульсного блока питания на IR2153
Собственно схема блока питания на IR2153 с защитой от кз, приведена на следующем скрине.
Разъем XT1 на схеме — это подключение обмотки самопитания микросхемы, которая намотана на силовой трансформатор и рассчитана на 15 вольт. Запуск схемы производится через резистор R44 и диод VD17. После запуска схемы, микросхема начинает записываться от этой обмотки через диоды VD2 и VD4.
Сопротивление резистора R44 выбрано таким образом, чтобы схема надежно запускалась и в процессе работы сам резистор не сильно грелся.
Разъем XT2 на схеме — подключение вторичных обмоток трансформатора тока.
Пару слов о защите от кз. В схему введен трансформатор тока, первичная обмотка которого состоит из одного витка проводом диаметр 1 мм. На плату ставится трансформатор (кольцо) и через окно припаивается к плате перемычкой, эта перемычка и является витком первичной обметки.
Ниже, на фото печатной платы, стрелкой указано, как припаивается перемычка.
Вторичная обмотка токового трансформатора содержит две обмотки по 50 витков проводом 0,2 мм.
Резистором R50 подбираем нужный порог срабатывания защиты по току. Светодиод D2 сигнализирует нам, что схема находится в режиме защиты.
Также хотел отметить, схема защиты работает по «икающему» типу, то есть если выход закорочен, то защита отключает микросхему и на выходе блока питания нет напряжения, если выход не закорочен, то схема блока питания с защитой на ir2153 работает в штатном режиме.
Печатная плата блока питания на IR2153
На скрине представлен внешний вид печатной платы с обоих сторон. Также там указано место впайки перемычки (белая полоса), которая используется как первичная обмотка трансформатора тока (писал об этом выше).
Фото готовых печатных плат блока питания с защитой на IR2153 сделанных своими руками.
Данная статья опубликована на сайте whoby.ru. Постоянная ссылка на эту статью находится по этому адресу http://whoby.ru/page/blok-pitanija-na-ir2153
Читайте статьи на сайте первоисточнике, не поддерживайте воров.
Внешний вид импульсного блока питания на IR2153
После изготовления печатных плат, пора приступить к сборке этого мощного блока питания. Результат этой работы работы вы ведите на следующих фото.
Файлы для изготовления
Чтобы собрать данную схему источника питания на ir2153 с защитой, скачайте файл печатной платы по этой ссылке.
Если возникнут трудности с намоткой силового трансформатора, то как его правильно намотать, можно посмотреть в этой статье .
Заключение
Расчет силового трансформатора здесь не рассматривается, предполагается, что радиолюбитель рассчитает его сам, на нужные ему напряжения.
Собранная без ошибок и исправных элементов, плата источника питания запускается сразу. Остается только отрегулировать нужный ток срабатывания защиты и пользоваться устройством.
На этом я заканчиваю, всем стабильного напряжения.
Статью написал: Admin Whoby.Ru
Если вам понравилась статья, нажмите на кнопку нужной социальной сети расположенной ниже. Этим действием вы добавите анонс статьи к себе на страницу. Это очень поможет в развитии сайта.
Импульсный блок питания схема на ir2161 с регулировкой напряжения
Блок питания построен по полу мостовой схеме на основе микросхемы IR2153. На выходе этого блока можно получить любое нужное вам напряжение, все зависит от параметров вторичной обмотки трансформатора.
Подробно рассмотрим схему импульсного блока питания.
Мощность источника питания именно с такими компонентами около 150 ватт.
Сетевое переменное напряжение через предохранитель и термистор поступает на диодный выпрямитель.
После выпрямителя стоит электролитический конденсатор, который в момент включения блока в сеть будет заряжаться большим током, термистор как раз ограничивает этот ток. Конденсатор нужен с напряжением 400-450 Вольт. Далее постоянное напряжение поступает на силовые ключи. Одновременно через ограничительный резистор и выпрямительный диод поступает питание на микросхему IR2153.
Резистор нужен мощный, не менее 2-х ватт, лучше взять 5-и ваттный. Напряжение питания для микросхемы дополнительно сглаживается небольшим электролитическим конденсатором, емкостью от 100 до 470мкФ, желательно на 35 Вольт. Микросхема начинает вырабатывать последовательность прямоугольных импульсов, частота которых зависят от номинала компонентов времязадающей цепи, в моем случае частота находиться в районе 45кГц.
На выходе установлен выпрямитель со средней точкой. Выпрямитель в виде диодной сборки в корпусе то-220. Если выходное напряжение планируется в пределах 40 вольт, то можно использовать диодные сборки выпаянные из компьютерных блоков питания.
Конденсатор вольтодобавки, предназначен для корректного срабатывания верхнего полевого ключа, емкость зависит от того, какой транзистор использован, но в среднем 1мкФ хватит для большинства случаев.
Перед запуском нужно проверить работу генератора. Для этих целей от внешнего источника питания на указанные выводы микросхемы подается около 15-и вольт постоянного напряжения.
Далее проверяется наличие прямоугольных импульсов на затворе полевых ключей, импульсы должны быть полностью идентичными, одинаковой частоты и заполнения.
Первый запуск источника питания обязательно делается через страховочную лампу накаливания на 220 Вольт с мощностью около 40 ватт, будьте предельно осторожны, не дотрагивайтесь платы во время работы, после отключения блока от сети дождитесь несколько минут пока высоковольтный конденсатор не разрядится через соответствующий резистор.
Очень важно указать то, что эта схема не имеет защиты от коротких замыканий, поэтому любые короткие замыкания, даже кратковременные приведут к выходу из строя силовых ключей и микросхемы IR2153, так, что будьте аккуратны.
Схема также лишена обратной связи по напряжению, так что выходное напряжение будет плавать в зависимости от перепадов сетевого напряжения. Многие скажут, кому нужен этот блок питания, если он такой нехороший. На самом деле блоки питания на IR2153 очень популярны, они просты, практически не требуют наладки, себестоимость маленькая и к тому если использовать соответствующий трансформатор, выпрямитель, транзисторы и входной электролит, с блока питания можно выкачивать до пол киловатта мощности, но и это не все, я делал вплоть до 1 киловатта, правда с дополнительным эмиттерным повторителем и прочими плюшками, включая защиту от коротких замыканий, перенапряжения и релейным плавным пуском, схема такого блока питания сейчас перед вами.
Простой импульсный блок питания на IR2153
Радиолюбительские поделки очень разнообразны, но у всех есть нечто общее — для почти любой законченной конструкции нужен сетевой блок питания, причем зачастую довольно мощный. Обычные трансформаторы тяжелы и дОроги, тем более не у каждого в «тумбочке» имеется выбор на разные напряжения. Выход очевиден, импульсный блок питания компактен, дешев (речь о мощностях условно до 500Вт), и если не требуется исключительное качество выходного напряжения — весьма прост, надежен и не требует настройки. Разумеется, при изготовлении прямыми руками на правильно разведенной плате по правильной схеме из исправных деталей.
Знакомый с прайсами торговых фирм читатель скажет: ничего себе дешево, трансформатор готовый почти столько же стоит! И будет прав, если покупать новые детали в розницу — выйдет не совсем уже и дешево. Однако у любого практикующего электронщика где-то в радиусе досягаемости наверняка найдется блок питания от старого стационарного компьютера, который обойдется за бесценок. АТ, АТХ, в любом из этих раритетов найдется процентов 90 необходимых компонентов. Ну а докупить что-нибудь дешевое уже не проблема.
Потребность в таких вот легких и компактных БП лично у меня за последние пару недель возникла уже дважды: понадобился блок питания для паяльной станции на жале Т12 (25В х 4А) и питание для околокомпьютерного УМЗЧ (плюс/минус 27В с током до 4А). Схем различных импульсников в сети навалом, однако хотелось что-то простое, без стабилизации выходного напряжения, и при этом надежное, не требующее кропотливой намотки трансформатора «с нуля», из «подножного корма» тумбочки с деталями. Выбор пал на очень распространенный драйвер полумоста (с обратноходами возиться не хотелось, там полюбому трансформатор мотать, подбирать зазор и т. п.) IR2153D (микросхемы без буквы D тоже годятся, просто есть мелкий ньюанс в схеме) или можно взять более современный аналог IRS2153.
Почему именно эта микросхема? Причин несколько: дешевая, распространенная, простейшее включение с минимумом внешних компонентов, изначальная «заточенность» под управление затворами «верхнего» и «нижнего» силовых MOSFETов без применения специальных трансформаторов, независимая от частоты фиксированная пауза «deadtime» 1,2мксек, широкий диапазон собственно частот, до 100кГц по даташиту. Конечно, сразу же захотелось приколхозить стабилизацию и защиты, но для этих целей есть намного более подходящие микросхемы, а для простейшего «электронного трансформатора» выбранный чип — в самый раз.
Даташит от производителя весьма лаконичен: ни тебе референсной разводки платы, ни различных вариантов применения, лишь таблицы характеристик с краткими пояснениями. Справедливости ради стоит отметить, что вся необходимая информация имеется, однако требуется некоторый опыт разработки импульсных источников, чтобы с нуля соорудить что-то под свои нужды. Гугл дал огромное количество различных схем на этом чипе, от простейших до весьма сложных и навороченных, последние я отфильтровал по вышеобозначенной причине, а десяток достаточно простых сохранил для анализа (никому не рекомендую слепо повторять конструкции, не разобравшись хотя-бы в базовых принципах работы и не убедившить в отсутствии грубых ошибок в схеме).
Самый поверхостный обзор вызвал грусть: все выбранные по критерию простоты схемы имели очевидные ошибки или крупные недочеты, не говоря уже о разводке печатных плат. Поэтому решил вспомнить опыт работы в одной из фирм, разрабатывающих источники питания и скомпилировать более-менее правильную схему. Печатную плату тоже решил развести сам, во-первых, чтобы избежать чужих ляпов, а во-вторых — под имеющиеся после разборки безымянного блока питания (АТХ 400Вт) компоненты. Как уже говорилось, там есть все необходимое, за исключением самой микросхемы, но она стоит действительно копейки (если покупать, а можно поискать на разных платах от «электронных дросселей» ламп дневного света) и в наличии практически в любом профильном магазине. Нет, вру, еще не было силовых «полевиков» с изолированным затвором и N-каналом, но этого добра наверное у всех и так полно, надо только выбрать подходящую пару (кстати, совсем не обязательно именно идентичные, можно просто с близкими параметрами). В распотрошенном блоке питания силовые ключи были биполярные, для задуманной схемы не подходят совершенно.
Четыре импульсных блока питания на IR2153
Хочу предоставить вашему вниманию четыре разные схемы импульсных блоков питания на всеми любимой народной IR2153. Все эти схемы были мною собраны и проверены в 2013-2015 годах. Сейчас, в 2017 году, я раскопал все эти схемы в своих архивах и спешу с вами поделиться. Пусть вас не смущает что не ко всем схемам есть фото собранных устройств, что на фото будут и не полностью собранные блоки питания, но это все что мне удалось найти в своих архивах.
Итак первый блок питания, условно назовем его «высоковольтным»:
Схема классическая для моих импульсных блоков питания. Драйвер запитывается непосредственно от сети через резистор, что позволяет снизить рассеиваемую на этом резисторе мощность, по сравнению с запиткой от шины +310В. Этот блок питания имеет схему мягкого старта (ограничения пускового тока) на реле. Софт-старт питается через гасящий конденсатор С2 от сети 230В. Этот блок питания оснащен защитой от короткого замыкания и перегрузки во вторичных цепях. Датчиком тока в ней служит резистор R11, а ток при котором срабатывает защита регулируется подстроечным резистором R10. При срабатывании защиты загорается светодиод HL1. Этот блок питания может обеспечить выходное двухполярное напряжение до +/-70В (с данными диодами во вторичной цепи блока питания). Импульсный трансформатор блока питания имеет одну первичную обмотку из 50 витков и четыре одинаковые вторичные обмотки по 23 витка. Сечение провода и сердечник трансформатора выбираются исходя из требуемой мощности, которую необходимо получить от конкретного блока питания.
Второй блок питания, условно его будем называть «ИБП с самопитанием»:
Этот блок имеет похожую с предыдущим блоком питания схему, но принципиальное отличие от предыдущего блока питания заключается в том, что в этой схеме, драйвер запитывает сам себя от отдельной обмотки трансформатора через гасящий резистор. Остальные узлы схемы идентичны предыдущей представленной схеме. Выходная мощность и выходное напряжение данного блока ограничено не только параметрами трансформатора, и возможностями драйвера IR2153, но и возможностями диодов примененных во вторичной цепи блока питания. В моем случае — это КД213А. С данными диодами, выходное напряжение не может быть более 90В, а выходной ток не более 2-3А. Выходной ток может быть больше только в случае применении радиаторов для охлаждения диодов КД213А. Стоит дополнительно остановиться на дросселе Т2. Этот дроссель мотается на общем кольцевом сердечнике (допускается использовать и другие типы сердечников), проводом соответствующего выходному току сечения. Трансформатор, как и в предыдущем случае, рассчитывается на соответствующую мощность с помощью специализированных компьютерных программ.
Блок питания номер три, условно назовем «мощный на 460х транзисторах» или просто «мощный 460»:
Эта схема уже более значительно отличается от предыдущих схем представленных выше. Основных больших отличий два: защита от короткого замыкания и перегрузки здесь выполнена на токовом трансформаторе, второе отличие заключается в наличии дополнительных двух транзисторов перед ключами, которые позволяют изолировать высокую входную емкость мощных ключей (IRFP460), от выхода драйвера. Еще одно небольшое и не существенное отличие заключается в том, что ограничительный резистор схемы мягкого старта, расположен не в шине +310В, как это было в предыдущих схемах, а в первичной цепи 230В. В схеме так же присутствует снаббер, включенный параллельно первичной обмотке импульсного трансформатора для улучшения качества работы блока питания. Как и в предыдущих схемах чувствительность защиты регулируется подстроечным резистором (в данном случае R12), а о срабатывание защиты сигнализирует светодиод HL1. Токовые трансформатор мотается на любом небольшом сердечнике который у вас окажется под рукой, вторичные обмотки мотаются проводом небольшого диаметра 0,2-0,3 мм, две обмотки по 50 витков, а первична обмотка представляет собой один виток провода достаточного для вашей выходной мощности сечения.
И последний на сегодня импульсник — это «импульсный блок питания для лампочек», будем его условно так называть.
Да да, не удивляйтесь. Однажды появилась необходимость собрать гитарный предусилитель, но под рукой не оказалось необходимого трансформатора и тогда меня очень выручил данный импульсник, который был построен именно по тому случаю. Схема отличается от трех предыдущих своей максимальной простотой. Схема не имеет как таковой защиты от короткого замыкания в нагрузке, но необходимости в такой защите в данном случае нет, так как выходной ток по вторичной шине +260В ограничен резистором R6, а выходной ток по вторичной шине +5В — внутренней схемой защиты от перегрузки стабилизатора 7805. R1 ограничивает максимальный пусковой ток и помогает отсекать сетевые помехи.
