Leistungsstarkes 12-V-Schaltnetzteil zum Selbermachen
Guten Tag, liebe Freunde, in diesem Artikel möchte ich meine Erfahrungen bei der Herstellung von Schaltnetzteilen mit Ihnen teilen. Wir werden darüber sprechen, wie Sie mit Ihren eigenen Händen ein Schaltnetzteil mit dem IR2153-Chip zusammenbauen.
Der IR2153-Chip ist ein Hochspannungs-Gate-Treiber, auf dem viele verschiedene Schaltkreise, Netzteile, Ladegeräte usw. aufgebaut sind. Die Versorgungsspannung variiert zwischen 10 und 20 Volt, der Betriebsstrom beträgt 5 mA und die Betriebstemperatur beträgt bis zu 125 Grad Celsius.
Anfänger haben Angst, ihr erstes Schaltnetzteil zusammenzubauen, und greifen oft auf Transformatoreinheiten zurück. Irgendwann hatte ich auch Bedenken, aber ich riss mich trotzdem zusammen und beschloss, es zu versuchen, zumal es genügend Teile gab, um es zusammenzubauen. Lassen Sie uns nun ein wenig über das Schema sprechen. Dies ist ein Standard-Halbbrückennetzteil mit integriertem IR2153.
Einzelheiten
Diodenbrücke am Eingang 1n4007 oder eine vorgefertigte Diodenbaugruppe, ausgelegt für einen Strom von mindestens 1 A und eine Sperrspannung von 1000 V.
Der Widerstand R1 beträgt mindestens zwei Watt bzw. 5 Watt 24 kOhm, der Widerstand R2 R3 R4 eine Leistung von 0,25 Watt.
Elektrolytkondensator auf der High-Side 400 Volt 47 uF.
Ausgang 35 Volt 470 – 1000 uF. Folienfilterkondensatoren ausgelegt für eine Spannung von mindestens 250 V 0,1 - 0,33 µF. Kondensator C5 – 1 nF. Keramik, Keramikkondensator C6 220 nF, Folienkondensator C7 220 nF 400 V. Transistor VT1 VT2 N IRF840, Transformator aus einem alten Computernetzteil, Diodenbrücke am Ausgang voller vier ultraschneller HER308-Dioden oder ähnlicher.
Im Archiv können Sie die Schaltung und Platine herunterladen:
Die Leiterplatte wird im LUT-Verfahren auf einem Stück einseitig folienbeschichtetem Glasfaserlaminat hergestellt. Um den Strom- und Ausgangsspannungsanschluss zu erleichtern, verfügt die Platine über Schraubklemmenblöcke.
12-V-Schaltnetzteil
Der Vorteil dieser Schaltung besteht darin, dass diese Schaltung in ihrer Art sehr beliebt ist und von vielen Funkamateuren als ihr erstes Schaltnetzteil wiederholt wird und dass sie effizienter und um ein Vielfaches besser ist, ganz zu schweigen von der Größe. Die Schaltung wird von einer Netzspannung von 220 Volt gespeist; am Eingang befindet sich ein Filter, der aus einer Drossel und zwei Folienkondensatoren besteht, ausgelegt für eine Spannung von mindestens 250 - 300 Volt mit einer Kapazität von 0,1 bis 0,33 µF; sie können über ein Computernetzteil bezogen werden.
In meinem Fall gibt es keinen Filter, aber es empfiehlt sich, einen zu installieren. Anschließend wird die Spannung einer Diodenbrücke zugeführt, die für eine Sperrspannung von mindestens 400 Volt und einen Strom von mindestens 1 Ampere ausgelegt ist. Sie können auch eine fertige Diodenbaugruppe liefern. Als nächstes befindet sich in der Schaltung ein Glättungskondensator mit einer Betriebsspannung von 400 V, da der Amplitudenwert der Netzspannung etwa 300 V beträgt.Die Kapazität dieses Kondensators wird wie folgt gewählt: 1 μF pro 1 Watt Leistung, da ich keine großen Ströme aus diesem Block pumpen werde, in meinem Fall gibt es einen 47 μF-Kondensator, obwohl Hunderte Watt abgepumpt werden können einer solchen Schaltung. Die Stromversorgung der Mikroschaltung erfolgt über die Wechselspannung, hier ist eine Stromquelle angeordnet, der Widerstand R1, der für die Stromdämpfung sorgt, es empfiehlt sich, ihn auf einen stärkeren Wert von mindestens zwei Watt einzustellen, da er sich dann erwärmt Die Spannung wird durch nur eine Diode gleichgerichtet und gelangt zu einem Glättungskondensator und dann zur Mikroschaltung. Pin 1 der Mikroschaltung ist Plusstrom und Pin 4 ist Minusstrom.
Sie können dafür eine separate Stromquelle zusammenbauen und diese entsprechend der Polarität mit 15 V versorgen. In unserem Fall arbeitet die Mikroschaltung mit einer Frequenz von 47 - 48 kHz. Für diese Frequenz wird eine RC-Schaltung bestehend aus 15 kOhm organisiert Widerstand R2 und einem 1 nF Film- oder Keramikkondensator. Mit dieser Anordnung der Teile funktioniert die Mikroschaltung ordnungsgemäß und erzeugt an ihren Ausgängen Rechteckimpulse, die über die Widerstände R3 und R4 den Gates leistungsstarker Feldschalter zugeführt werden. Ihre Nennwerte können zwischen 10 und 40 Ohm abweichen. Transistoren müssen als N-Kanal-Transistoren installiert werden, in meinem Fall sind es IRF840 mit einer Drain-Source-Betriebsspannung von 500 V und einem maximalen Drain-Strom bei einer Temperatur von 25 Grad von 8 A und einer maximalen Verlustleistung von 125 Watt. Als nächstes folgt in der Schaltung ein Impulstransformator, danach ein vollwertiger Gleichrichter aus vier Dioden der Marke HER308, normale Dioden funktionieren hier nicht, da sie nicht bei hohen Frequenzen arbeiten können, also installieren wir Ultra -schnelle Dioden und nach der Brücke wird dem Ausgangskondensator bereits eine Spannung von 35 Volt 1000 μF zugeführt, es sind auch 470 uF möglich, besonders große Kapazitäten in Schaltnetzteilen sind nicht erforderlich.
Kehren wir zum Transformator zurück, er befindet sich auf den Platinen von Computer-Netzteilen, es ist nicht schwer, ihn zu identifizieren; auf dem Foto sehen Sie den größten, und den brauchen wir. Um einen solchen Transformator zurückzuspulen, müssen Sie den Kleber lösen, der die Ferrithälften zusammenklebt. Nehmen Sie dazu einen Lötkolben oder einen Lötkolben und erwärmen Sie den Transformator langsam. Sie können ihn einige Zeit in kochendes Wasser legen Minuten ziehen lassen und die Kernhälften vorsichtig trennen. Wir ziehen alle Grundwicklungen auf, und wir werden unsere eigenen aufziehen. Basierend auf der Tatsache, dass ich am Ausgang eine Spannung von etwa 12-14 Volt erhalten muss, enthält die Primärwicklung des Transformators 47 Windungen aus 0,6-mm-Draht in zwei Adern. Wir isolieren die Wicklungen mit gewöhnlichem Klebeband, der Sekundärwicklung Die Wicklung besteht aus 4 Windungen desselben Drahtes in 7 Adern. Es ist WICHTIG, in eine Richtung zu wickeln, jede Schicht mit Klebeband zu isolieren und den Anfang und das Ende der Wicklungen zu markieren, sonst funktioniert nichts, und wenn doch, kann das Gerät nicht die gesamte Leistung liefern.
Blockprüfung
So, nun testen wir unser Netzteil, da meine Version voll funktionsfähig ist, schließe ich sie sofort ohne Sicherheitslampe ans Netz an.
Schauen wir uns die Ausgangsspannung an. Wir sehen, dass sie etwa 12 bis 13 V beträgt und aufgrund von Spannungsabfällen im Netzwerk kaum schwankt.
Als Last fließt durch eine 12-V-Autolampe mit einer Leistung von 50 Watt ein Strom von 4 A. Wenn ein solches Gerät mit einer Strom- und Spannungsregelung ergänzt wird und ein Eingangselektrolyt mit größerer Kapazität bereitgestellt wird, können Sie es sicher zusammenbauen ein Autoladegerät und ein Labornetzteil.
Bevor Sie mit der Stromversorgung beginnen, müssen Sie die gesamte Installation überprüfen und über eine 100-Watt-Sicherheitsglühlampe an das Netzwerk anschließen. Wenn die Lampe mit voller Intensität brennt, suchen Sie bei der Installation des Rotzes nach Fehlern. Das Flussmittel wurde nicht angezeigt abgewaschen oder eine Komponente ist fehlerhaft usw. Bei korrekter Montage sollte die Lampe leicht blinken und erlöschen. Dies zeigt an, dass der Eingangskondensator aufgeladen ist und keine Fehler bei der Installation vorliegen. Daher müssen vor dem Einbau von Komponenten auf die Platine diese überprüft werden, auch wenn sie neu sind. Ein weiterer wichtiger Punkt nach dem Start ist, dass die Spannung an der Mikroschaltung zwischen Pin 1 und 4 mindestens 15 V betragen muss. Ist dies nicht der Fall, müssen Sie den Wert des Widerstands R2 wählen.
